Da CA a CC senza trasformatore. Come funziona questa cosa?

Ho smontato una torcia di fabbricazione cinese e ho scoperto che usano solo condensatori per ridurre la tensione invece di un trasformatore. Lo stanno usando per caricare una piccola batteria al piombo-acido.

La mia domanda è: come un solo condensatore può essere usato per portare 220 V a 6 o 12 V?

Un condensatore è un'impedenza e a (diciamo) 50 Hz, un condensatore da 1 uF avrà un'impedenza di 3183 ohm - se si inserisce questo condensatore direttamente attraverso la corrente alternata (a 220 V), la corrente che fluirà è di circa 70 mA.

OK, quindi non è direttamente attraverso l'alimentazione CA perché alimenta un raddrizzatore a ponte e una batteria, ma fornirà una discreta fonte di corrente sufficiente per caricare la batteria. La tensione è limitata dalla batteria stessa.

Siate consapevoli che questo tipo di circuito non è isolato dall'AC in ingresso e che lo spoglia in giù è OK a condizione che non lo accendiate mentre siete ancora abbattuti: le tensioni sono letali.

Ecco qualcosa come il circuito che utilizza:

Circuito sospetto:

Il circuito è probabilmente secondo Andy Aka ma dalla foto, non ha la serie R1 ad alta tensione R, lo zener, il fusibile e forse non il cappuccio di uscita C2 (che può essere con la batteria).

Questa è una luce "universale" in quanto il cappuccio da 400 V può sopravvivere quasi a 230 V CA, ma la batteria verrà bollita due volte più velocemente quando si utilizza 230 V CA.

L'R1 mancante aveva lo scopo di fornire una certa caduta di tensione ma, soprattutto, di fornire una certa protezione da sovratensioni. Se sono presenti pin della spina di alimentazione scoperti quando la rete è scollegata, toccandoli entrambi si otterrà l'accesso diretto del corpo al 20 mili-Joule che potrebbe essere memorizzato nel condensatore. Non abbastanza da usare come defibrillatore ma sicuramente abbastanza per garantire che non li tocchi mai più volontariamente quando caricato [chiedimi come lo so :-)]. È improbabile che uccida con shock a tappo singolo. Poteva. Lo spasmo muscolare o il movimento involontario del braccio a causa di uno shock possono far sì che il braccio incontri oggetti vicini a velocità e forza.

I diodi sembrano essere 1N4007, quindi hanno fatto qualcosa di giusto :-).

Il fusibile mancante ha lo scopo di aiutare nel caso in cui il cappuccio non sia conforme alla rete CA come si sperava e fallisce in cortocircuito o approssimazione. I diodi IN4007 probabilmente faranno standin OKish.

La resistenza da 330 Ohm è probabilmente utilizzata per alimentare il LED di accensione.

La batteria viene (apparentemente) utilizzata come pinza di tensione.
Se è una batteria da 6 V.

che va bene.

Il condensatore è (etichettato come) 1,5 uF (155 = 15000000 = 1.500.000 NF)
Questo è "grande".
La corrente da rete 110 V è di circa 100 mA.

Circa il doppio di quello a 230 V CA. 2f utilizzato come cariche di condensatore nel mezzo ciclo di rete e poi torna indietro nel mezzo ciclo successivo.

Caricabatterie sospetto:

Capacità della batteria sconosciuta ma dalla foto dubiterei che fosse superiore a circa 500 mAh.
Se la batteria è di 500 mAh si ricaricherà a circa C / 5 e se la ricarica lasciata durante la notte verrà felicemente bollita ben prima della mattina A MENO CHE non ci sia uno stadio regolatore superiore.

Se la batteria è a 6 V, non è noto collegare stringhe di due LED bianchi in serie attraverso la batteria senza resistori in serie. Ciò rende la vita estremamente eccitante per i LED ma funziona meglio di quanto non abbiano alcun diritto.

Condensatore sospetto:

Il condensatore è (etichettato come) 400 V CC.
CL21 significa poliestere metallizzato.
E PUÒ essere produttore valutato come un Y2 o X1Y @ condensatore, che dovrebbe essere in questa applicazione, ma in realtà la sua fortuna pentola, anche se lo fa pretesa di essere valutato correttamente in questo tipo di apparecchiature. Uno sguardo su "Alibaba" mostra molti tappi visivamente simili (che non devono essere confusi con "elettricamente simili" e ALCUNI di questi sono dichiarati X1Y2, ma la maggior parte non lo sono. Vedi alcuni riferimenti alla fine per interesse.

Lezioni:

Alcune lezioni interessanti possono essere apprese da tali dispositivi.
Illumina i LED, carica le batterie ed esce dalla porta a un buon prezzo basso.
Probabilmente non ucciderà nessuno.
Cosa non va?
:-(

Alibaba - MPE 1.5 uF, 400V o simile:

http://www.alibaba.com/product-detail/CBB-film-capacitor-1-5uF-400V_1344932478.html
Nessun rating X o menzione di AC
No X rating o menzione di AC No X rating o menzione di AC
No X valutazione o menzione di AC - scheda tecnica.
Nessuna valutazione X - menziona AC senza qualifica nella stampa fine
Un esempio "reale"
E MOLTO altro.

AVVERTENZA: TUTTE le parti di questo circuito e le apparecchiature alimentate da esso devono essere considerate sempre al potenziale della rete CA quando sono collegate alla rete CA. In questo caso, l'interruttore on / off e le eventuali parti metalliche rappresentano un rischio di elettrocuzione.

I condensatori a film in poliestere NON sono condensatori CC, sono tappi CA e possono essere utilizzati per alimentare entrambi i conduttori di una gamba calda. Sono utilizzati per molte cose, tra cui circuiti step down economici, circuiti di livellamento, poiché i condensatori di funzionamento del motore e i cappucci di funzionamento del motore usano da soli significa che sono condensatori CA. Solo perché qualcosa è classificato in WVDC non significa che i tappi non sono in grado di utilizzare CA, questo ci dà solo la "tensione di lavoro usando l'alimentazione CC". Il motivo per cui questi cappucci sono classificati con CC è perché possono essere utilizzati in circuiti ad alta frequenza, ma i calcoli devono essere utilizzati per determinare la tensione alla frequenza CA che verrà utilizzata prima di assegnare qualsiasi limite a tale livello. Se il cp è progettato per l'uso ad alta frequenza, NON vedrai le classificazioni in ca, solo WVDC e questo non significa che sia solo per uso in cc. Qualsiasi condensatore bipolare autorigenerante o un condensatore in poli film, mica o tappi metallizzati sono tutti classificati in tensioni di lavoro CC poiché sono necessarie altre variabili per classificarle con tensioni CA. Ecco le formule corrette per capire cosa potrebbero gestire negli ambienti del mondo reale e le ragioni per cui è così.

Per una data applicazione, la potenza dissipata in un condensatore può essere calcolata dalla formula P = i² R, dove P = la potenza in watt, i = la corrente efficace attraverso il condensatore e R = l'Equivalent Series Resistance (ESR) del condensatore. Quindi i = 2 pie fCE, dove f = la frequenza in Hertz, C = la capacità in Farads ed E = la tensione efficace applicata. Infine R = d / (2 pie fC), dove d = fattore di dissi-pazione. Combinando queste tre equazioni, la formula finale della potenza derivata è P = 2 pie fCE²d.

È necessario determinare i valori di capacità e il fattore di dissipazione, supponendo che conosciamo la tensione e la frequenza applicate. Nota che questi valori sono tipici e varieranno da un produttore all'altro. Le modifiche al cappuccio dovute alla tensione possono anche essere modificate dal produttore per soddisfare un determinato requisito di applicazione.

Dopo aver apportato le correzioni di cui sopra alla capacità e al fattore di dissipazione in base alla tensione e alla frequenza del circuito, il consumo energetico effettivo nel condensatore può essere calcolato dalla formula P = 2 pie fCE²d. Si noti che sia il valore di capacità che la frequenza influiscono direttamente sulla potenza di una determinata tensione. Questo è il motivo per cui non è possibile assegnare una classificazione CA generica (o un fattore da applicare alla classificazione CC) per i condensatori. Solo quando questi valori sono noti (come nelle applicazioni di potenza a valore fisso 60Hz) è possibile farlo.

Un condensatore CA potrebbe essere utilizzato per i mezzi di limitazione della corrente in serie e se si utilizzasse un condensatore da 100 uF a 350 V CA attraverso una linea calda CA alla sua frequenza nominale, si otterrebbe un'uscita di soli 4 o 4,5 A perché il limite potrebbe consentire solo questa energia attraverso come funziona in modo molto specifico in serie. Se ac fosse collegato attraverso un cappuccio "cc" elettrolitico che è polarizzato, il cappuccio esploderà quando la forma d'onda oscilla o non farebbe nulla e non permetterebbe all'energia di passare mentre lo fa il cappuccio ac.

Posizionando il cappuccio in parallelo con i conduttori del motore si recupera letteralmente la potenza reattiva o l'emf posteriore costruita dal motore durante la posizione della bobina aperta che colpisce all'interno della sua rotazione e quando lo fa, il campo magnetico che passa la bobina genera elettricità in una tensione molto più alta gamma che fa parte di 2 cose. Il motore genererà energia per questo breve periodo di tempo mentre il cappuccio lo raccoglie immediatamente e lo scarica nella bobina successiva a cui si collega il commutatore, scaricando il suo impulso convenzionale a un amperaggio molto elevato, causando una riduzione degli amplificatori utilizzati, anche il risultato farà girare il motore un po 'più veloce. In questi scenari non è possibile utilizzare condensatori CC o cappucci polarizzati elettrolitici, causeranno esplosioni o incendi. Stare lontano da loro, sono costruiti a basso costo con carta sottile,