Tensione a quale Amperaggio


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Ho visto spesso dispositivi con requisiti di alimentazione specificati solo in Volt (ad esempio 7-12 V) ma mai l'amperaggio. Ho voluto far funzionare vari dispositivi incorporati di verruche e batterie a muro (i dispositivi hanno regolatori non ti preoccupare) tuttavia sono stato titubante perché non sono a conoscenza dei requisiti di amperaggio per i dispositivi.

La mia domanda è: esiste un amperaggio standard "compreso" per i microcontrollori e simili?

Mi è stato detto che l'amperaggio non ha importanza, tuttavia mi permetto di dissentire, dal momento che sono abbastanza sicuro che se avessi fornito un dispositivo da 7-12 volt con 9 volt a 1 miliardo, ampli che sarebbe esploso.

EDIT: Per dirla semplicemente. Un alimentatore è valutato sugli amplificatori che tollererà prima di surriscaldarsi e subire danni?


Un esempio sarebbe interessante
Brian Carlton,

Penso di averlo finalmente capito. Per quanto riguarda un esempio del mondo reale: se ho un motore passo-passo valutato a 1,2 A per fase e provo a farlo partire da un alimentatore valutato a 650 miglia Amp ... Il gruppo di alimentazione friggerà.

Non necessariamente. Dovrebbe essere protetto da una situazione di sovracorrente, se è stato progettato correttamente.
Leon Heller,

Risposte:


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La tensione (che è un po 'come la forza della fornitura) e la corrente (misurata in Amp, che è la quantità di elettricità), sono due cose molto diverse.

Tensione: quando si tenta di abbinare un'alimentazione a un dispositivo, è necessario ottenere la tensione corretta ... se la tensione di alimentazione è troppo alta, si danneggerà il dispositivo. Se la tensione di alimentazione è troppo bassa, il tuo dispositivo non funzionerà.

Corrente: quando si guarda la corrente, è necessario assicurarsi che la valutazione degli amplificatori sia superiore a quella richiesta dal dispositivo in quanto utilizzerà solo l'elettricità necessaria. Se la valutazione è troppo bassa per il dispositivo, tenterà di ottenere più elettricità dalla fornitura di quella fornita, quindi si surriscalda e può esplodere. Se avessi una fornitura con un valore nominale di 1 miliardo di amp, allora alimenterebbe felicemente una minuscola lampadina ... significa solo che potrebbe alimentare anche 1 miliardo di lampadine o più allo stesso tempo!

Quindi, le possibili situazioni pericolose sono:

  1. Se la tensione è troppo alta per il dispositivo.
  2. Se gli amplificatori sono troppo bassi per il dispositivo.

Come regola generale, i dispositivi che producono molto calore, luce o movimento di solito necessitano di una corrente elevata. I dispositivi che controllano cose, come un telecomando della TV o qualche piccolo gadget con forse alcuni LED su di esso, non avranno bisogno di molta corrente.

Per rispondere alla tua domanda, il microcontrollore stesso necessita probabilmente solo tra 0,02 e 0,1 amp. Se il microcontrollore controlla qualcos'altro e condivide la fornitura, la valutazione attuale della fornitura dipende davvero dal dispositivo.


Quanto è esattamente pericoloso se la corrente è troppo bassa. Supponiamo che un dispositivo abbia bisogno di 350 mA e che io abbia un adattatore a 300 mA cosa succederebbe?
Decano del

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Un dispositivo non "necessita" di 350 mA. Farà passare 350 mA a una tensione di alimentazione specificata. Legge di Ohm: I = U / R. Con un dispositivo a resistenza costante, consentirà una corrente direttamente proporzionale alla tensione applicata alle sue estremità. Quindi, se un dispositivo prende 350 mA a 10 V, lascerà passare 700 mA se 20 V vengono alimentati attraverso di esso.
Andrei Sosnin,

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Naturalmente, quanto sopra vale solo per circuiti puramente resistivi (lampade a incandescenza, LED ecc.). Se ricevi solo 300 mA di corrente attraverso lo stesso circuito, è probabile che stai fornendo solo una frazione della tensione necessaria. Non è pericoloso in termini di sicurezza, ma è pericoloso in termini di funzionalità del dispositivo, soprattutto se il dispositivo non è solo una lampadina, ma un microcontrollore, ad esempio.
Andrei Sosnin,

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@ Decano: forse dovrei riformularlo in "possibili situazioni pericolose". Stavo pensando più a qualcosa come alimentare un bollitore da 2,5 A con un pezzo di cavo valutato a 0,5 A ... si sarebbe surriscaldato, forse si sarebbe sciolto e avrebbe preso fuoco ... quindi pericoloso.
BG100,

@ BG100 ok ora capisco.
Decano del

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Se si collega un dispositivo da 5 V 100 mA a un alimentatore da 5 V 1 miliardo di amp, il dispositivo assorbirà 100 mA.


Mi piacerebbe provarlo. dove posso ottenere una fornitura del genere?
JustJeff,

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Finisci la tua sfera di dyson e rivestila con pannelli solari.
Connor Wolf,

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"Le celle solari commerciali hanno correnti di corto circuito comprese tra circa 28 mA / cm2 e 35 mA / cm2." Se assumiamo che ciò avvenga alla tipica irradiazione solare alla distanza terrestre dal sole, la superficie della sfera di Dyson sarebbe wolframalpha.com/input/?i=area+of+sphere%2C+radius+1+AU e il corto la corrente del circuito sarebbe wolframalpha.com/input/… 10 ^ 16 miliardi di ampere
endolito

1
Chiamiamoli semplicemente giga-amp ... :-)
JYelton il

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Certo che no, un dispositivo prenderà solo la corrente necessaria (Legge di Ohm). La capacità di corrente massima dell'alimentazione è irrilevante, purché sia ​​maggiore della corrente nominale di picco del dispositivo.


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Sono d'accordo con Leon. Solo perché un alimentatore può fornire un po 'di corrente massima non significa che il dispositivo alimentato assorbirà così tanto.

Per quanto riguarda la tua domanda di una potenza "compresa" per microcontrollori e simili, puoi trovare la risposta per i microcontrollori guardando nel foglio dati. Questo, ovviamente, varierà notevolmente con i microcontrollori. Quelli tipicamente discussi su questo sito (PIC, ARM Cortex-Mx, AVR, ecc.) Sono consumatori relativamente a bassa potenza (di solito pochi milliampere o decine di milliampere) rispetto a ciò che fornirà una tipica verruca murale. Scommetto che sarebbe difficile trovare una verruca da parete generica che fornisca meno di 100 mA in qualche punto vendita, quindi, in generale, non sarà un problema. Detto questo, posso capire totalmente la tua frustrazione per la mancanza di una buona documentazione.


Varia ampiamente anche a seconda di come usi il micro. Ricordo che hanno grafici reali del consumo di corrente inattiva per diverse velocità di clock, ecc.
Endolith,

Quindi una verruca da parete regolata che produce 7 V a 1 amp dovrebbe coprire la maggior parte delle situazioni?

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L'idea sbagliata "esplosiva", per quanto posso vedere, deriva fondamentalmente dal non capire a quale tipo di generatore ideale comunemente usato si possano approssimare le fonti di energia.

Fondamentalmente, abbiamo due tipi di generatori ideali. Ideale generatore di tensione e generatore di corrente ideale .

Il generatore di tensione ideale ha due contatti e fornisce una tensione costante su di essi, indipendentemente dal tipo di carico che utilizziamo. La corrente di uscita proviene dalla legge di Ohm ed è per questo che non devono essere cortocircuitati alle uscite. Fondamentalmente rende disponibile la corrente per il carico collegato alla sua uscita.

Il generatore di corrente ideale fornisce corrente costante attraverso i suoi contatti, indipendentemente dal tipo di carico che utilizziamo. La tensione di uscita proviene dalla legge di Ohm ed è per questo che devono sempre avere un carico o essere in corto circuito. Fondamentalmente pompa la corrente attraverso le sue uscite.

Per fare ancora un'altra analogia sull'uso abusato, la fonte di tensione ideale è come un lago da cui è possibile raccogliere tutta l'acqua di cui hai bisogno, mentre la fonte di corrente ideale è come un tubo pressurizzato che fornirà un flusso costante di acqua fino a quando non viene chiuso.

Nel mondo reale non abbiamo generatori così ideali e le fonti reali che sono generalmente disponibili per la gente comune sono molto più vicine al generatore di tensione ideale che al generatore di corrente ideale. Quindi, se si dispone di un alimentatore comune valutato a 9 V e 1 GA, ciò significa che è possibile approssimarlo come generatore di tensione 9 V ideale fino a correnti di uscita di 1 GA. Quando la corrente di uscita deve essere più alta, smetterà di funzionare come una fonte di tensione ideale e inizierà a mostrare imperfezioni come caduta di tensione, surriscaldamento, limite di corrente e così via.


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Tensione e resistenza sono tutto ciò che conta.

Per dispositivi semplici (non reattivi) come stepper / altoparlanti / ecc., La corrente è determinata da un'equazione molto semplice:

corrente (amp) = tensione (volt) / resistenza (ohm)

Quindi, data una tensione fissa e la resistenza fissa, è possibile calcolare l'amperaggio. È così semplice.

Un alimentatore con un rating per un determinato amperaggio ti dice alcune cose.

Innanzitutto, l'alimentatore è costruito solo per gestire tale amperaggio. Cablaggi, resistori e altri dispositivi si riscaldano in base a più o meno quantità di corrente che li attraversi. Un filo più spesso si riscalda di meno e può quindi gestire più corrente senza pericolo di fusione o incendio. Questo perché esiste un'area trasversale più ampia per la distribuzione della potenza. (anche se non è così semplice se la tensione ha un componente AC ad alta frequenza) Quindi, non si desidera che l'alimentazione vada significativamente oltre la sua portata nominale. Può essere costruito con filo più sottile e bruciare.

In secondo luogo, molti alimentatori sono dispositivi piuttosto stupidi (non regolamentati). Se sono classificati a 12V @ 1A, possono fornire 16V a 0,25A o 10V a 2A (se non si bruciano). Sai solo che otterrai 12V esattamente alla tensione nominale. Ciò può causare problemi se si inserisce un'alimentazione a 12V 5A su un dispositivo che consuma solo 100mA (potrebbe finire per dare al dispositivo 16V +)

In terzo luogo, le forniture hanno anche una resistenza interna. Quindi: CURRENT = VOLTAGE / (RESISTANCE_OF_LOAD + INTERNAL_RESISTANCE_OF_POWER_SUPPLY). Quindi, la corrente che è in grado di fornire al carico è in qualche modo limitata da questa resistenza interna. Il tuo esempio di stepper da 1,2 A su un'alimentazione da 650 mA potrebbe essere in grado di assorbire 900 mA solo per questo motivo. (Per uno stepper, ciò significherebbe di solito che funziona più lentamente e ha una coppia inferiore)

In seguito, l'alimentazione potrebbe avere una limitazione della corrente attiva. Se l'alimentazione menzionata a 650 mA presentava una limitazione della corrente, la corrente massima (per sicurezza) può essere limitata a 700 mA.

I migliori alimentatori sono attivamente regolati. Ciò significa che un microcontrollore o un circuito di feedback sta osservando la sua uscita e regolandosi per darti sempre la tensione nominale. Di solito hanno anche limiti di corrente ... quindi questi sono il tipo più sicuro di alimentatori. Tuttavia, molti sono alimentatori a modalità di commutazione anziché lineari e possono aggiungere rumore, quindi potrebbero non essere desiderabili per alcuni dispositivi (viene in mente l'audio ad alte prestazioni).

Quindi ... ci sono molti fattori che significano sostanzialmente l'uso di un alimentatore vicino a ciò di cui il tuo carico ha bisogno a meno che tu non sappia per certo che è regolato. Non usare mai una fornitura classificata al di sotto di ciò di cui il tuo carico ha bisogno, a meno che tu non abbia un'ottima conoscenza sia del carico che della fornitura e di come reagirebbero a questo.

I dispositivi reattivi (come i microcontrollori) possono cambiare dinamicamente la loro resistenza per soddisfare le loro esigenze. Far funzionare questi dispositivi con meno energia del necessario significherebbe di solito una sorta di operazione errata.


Active PFC su computer fornisce un esempio di limitazione di corrente?

No, PFC sta correggendo un carico reattivo (in cui l'assorbimento di corrente cambia nel tempo). È più vicino all'attuale 'smoothing'. Un circuito limite di corrente altererà in modo dinamico la sua resistenza per evitare che la corrente salga al di sopra di un set point. (INTERNAL_RESISTANCE_OF_POWER_SUPPLY sopra menzionato sale)
darron,

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La corrente è qualcosa che viene assorbita da un dispositivo, la tensione è qualcosa che viene fornita da una sorgente. Un motore in condizione di stallo, ad esempio, richiederebbe più corrente / succo per funzionare, quindi assorbirà più corrente dalla batteria, che fornisce tensione e corrente. Ci sono materiali di consumo o fonti che limitano la corrente massima che può essere prelevata da essi.

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