Adattatori CC: perché così pochi amplificatori?

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Se ho un dispositivo che assorbe 5 amp a 12 volt, posso usare qualsiasi adattatore DC 12 volt in grado di fornire almeno 5 amp.

Perché non tutti gli adattatori CC hanno la capacità di fornire un sacco di amplificatori !? Se tutti gli adattatori CC fornissero ad es. 1000 amp, dovremmo solo preoccuparci del valore della tensione.

Troppi amplificatori rendono gli adattatori CC ingombranti, inefficienti o costosi?

dc adapter amperage

— Ricco
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Non esiste un pranzo gratis.

— whatsisname

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Perché un motore da 500 HP costa di più e pesa più di un motore da 50 HP?

— Olin Lathrop,

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Grazie a tutti per le vostre risposte! Vorrei votare a tutti voi se avessi la reputazione ... Mi chiedevo anche se fosse una cosa di sicurezza? per limitare la corrente se ci fosse un corto circuito o qualcosa del genere. Ma non penso che sia corretto ...?

— Ricco

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@Rich, sicuramente entra in gioco la sicurezza. Se hai mai disegnato un arco a 12V1000A (è facile disegnare un arco a 12V), quell'arco potrebbe potenzialmente essere molto più grande di un arco di saldatura - non tanto un pericolo per la vita diretta, ma sicuramente un rischio di incendio. Anche se non altro, i tuoi cavi si scioglierebbero in una pozzanghera di metallo fuso.

— TDHofstetter,

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Ma mi diverto a trascinare il mio alimentatore da 21 kg per caricare il mio telefono!

— JYelton,

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I componenti che compongono gli adattatori CC (induttori, transistor, condensatori, diodi, ect) sono tutti classificati per una certa dissipazione di corrente e / o potenza. I componenti in grado di gestire 1000 A rispetto ai componenti in grado di gestire 5 A sono ordini di grandezza distinti in termini di costi, dimensioni e disponibilità.

Per un esempio, diamo un'occhiata a un induttore che potrebbe essere utilizzato in una fornitura da 1000 A rispetto a una fornitura da 5 A.

Prezzo: un induttore che può fare 5A è $ 0,17 su digikey, un induttore che può fare 200A è $ 400.

Dimensioni: l'induttore 5A è 5mmx5mm e l'induttore 200A 190mmx190mm.

Disponibilità: Digikey fornisce oltre 5.000 diversi induttori in grado di gestire 5A. Non aveva nemmeno nulla di valutato per più di 200A. Stock solo 7 che possono fare più di 100A.

Ora ripeti questo esperimento per tutti i componenti presenti in un comune adattatore da parete e otterrai rapidamente la risposta alla tua domanda.

Riassumendo: se avessi due dispositivi che necessitavano rispettivamente di 5A e 6A, preferiresti acquistare qualcosa che costa nella gamma di migliaia di dollari ed è più grande della tua vasca da bagno in modo da poterlo utilizzare su entrambi o preferiresti acquistare due adattatori palmari per $ 30?

— ACD
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Un trasformatore da 5kVA è compreso tra 500 e 1000 $

— Vladimir Cravero,

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L'adattatore a parete comune a cui è collegato sembra essere un alimentatore lineare. Gli alimentatori a commutazione (sostanzialmente tutti i moderni adattatori a parete) sono ancora più complicati.

— ntoskrnl,

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@ntoskrnl, hai ragione! Ho modificato il link per mostrarne uno che lo fa. Penso che ne sia valsa la pena perché ho usato un induttore nel mio esempio e in quello mancava l'induttore!

— ACD

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@ACD Non sono così sicuro se dovresti usare 2 alimentatori palmari per erogare 5A. Spingere 5A in un circuito con un alimentatore valutato per meno della metà di questo sicuramente lo danneggerà (esperienza personale: P)

— shortstheory

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@shortstheory Non intendevo questo, ma era confuso, quindi ho chiarito il riassunto.

— ACD

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Ci sono molte ragioni, in realtà, incluso tutto ciò che hai menzionato:

C'è solo così tanta corrente

Negli Stati Uniti, l'uscita media è un circuito da 120 V, 15 A. Ciò significa che può fornire al massimo 1800 W (P = V * I) (ovvero, la potenza è uguale alla tensione per la corrente). Per un circuito a 12 V, ciò significa che sono disponibili solo 150 A (1800 W / 5 V = 150 A). Per ottenere un circuito da 12V, 1000A, è necessario un minimo di 100A fornito in uscita, molto più di quanto possa fornire. Ovviamente, un circuito da 5A o 10A si adatterebbe perfettamente alla capacità di alimentazione di una presa standard.

La trasmissione di energia è inefficiente

Anche se la potenza fosse disponibile, ogni singolo componente, incluso il filo, ha una certa resistenza. Maggiore è la resistenza, minore è l'efficienza del circuito. Ciò significa che se si desidera utilizzare una determinata quantità di energia (ad esempio, per caricare un telefono cellulare), è necessario estrarre più energia di quella di cui si ha effettivamente bisogno. Se un circuito è efficiente all'80% - il che è abbastanza buono, in realtà - quindi per fornire 1000A, dovrebbe tirare 1250A (1000 / 0.80 = 1250). Anche con un'efficienza del 95%, dovrebbe aggiungere un extra di 53A. Ancora peggio, l'efficienza nominale si applica solo quando il dispositivo sta tirando la potenza quasi al massimo. Se il tuo adattatore è in grado di fornire 1000A, ma stai utilizzando solo 5A, l'efficienza a quella potenza potrebbe essere inferiore all'1%, il che significa che il tuo dispositivo sta usando 5A, ma l'adattatore stesso sta usando 10A internamente solo per continuare a funzionare.

L'energia residua è calore

Lo spreco di energia in questo circuito verrebbe quasi completamente perso come calore. Ciò significa che per il nostro caricatore efficiente all'80%, se si sta caricando a piena corrente, la corrente persa (250A) riscalderà l'aria (e i componenti) attorno ad essa. È all'incirca lo stesso di un bruciatore su una stufa elettrica a piena potenza - molto calore. Gli adattatori di plastica di oggi non durerebbero un minuto!

La dimensione conta

Questo collegamento (scorrere verso il basso fino alla tabella) mostra che un filo a 12 spessori (il solito cablaggio nelle case) può trasmettere circa 41A (usando la colonna "Amplificatori massimi per il cablaggio dello chassis"). Il filo 12 AWG ha un diametro di circa 2 mm. 6 AGW può trasmettere oltre 100A, ma ha uno spessore di oltre 4 mm. Il filo più spesso sulla carta, OOOO, ha uno spessore di quasi mezzo pollice (11,7 mm), ma può ancora gestire solo 380 A. Per 1000A, avresti bisogno di un filo molto più spesso - come puoi immaginare, che non si collegherebbe molto bene a un telefono!

Meno è meglio

Spesso, i dispositivi e i loro adattatori sono abbinati apposta. L'adattatore è stato "ottimizzato" per funzionare con un intervallo di corrente specifico e l'utilizzo ad una corrente molto più bassa di quella per cui è stato progettato può renderlo molto meno efficiente o addirittura danneggiare l'adattatore nel tempo.

La corrente è pericolosa

Mentre una sorgente ad alta corrente non significherebbe necessariamente che ogni amplificatore fluirà attraverso la linea, ci sono casi in cui anche la possibilità di fornire correnti elevate potrebbe essere molto pericolosa. La maggior parte degli adattatori di tensione, ad alta corrente o meno, usa una qualche forma di induttore - aiuta a ridurre i "dossi" durante la conversione da CA a CC. Un modo di pensare agli induttori è che aggiungono "inerzia" all'attuale, rendendo molto rapidi i rapidi cambiamenti. L'adattatore può funzionare perfettamente in modo sicuro ad alta corrente mentre viene utilizzato correttamente, ma se la spina viene improvvisamente strappata fuori dal dispositivo, quella corrente da 1000A continuerà a essere "spinta" attraverso il connettore dall'induttore, causando pericolose (anche se brevi vivente) ad alta corrente, ad alta tensione.

Anche senza induttanza, se l'adattatore dovesse essere messo in cortocircuito da acqua, metallo o un'altra sostanza a bassa resistenza, la corrente risultante sarebbe abbastanza potente da saldare, bollire o bruciare all'istante qualunque cosa toccasse. Leccare la fine di quel filo potrebbe benissimo ucciderti. Rendere sicuro un circuito ad alta corrente è molto più difficile di un circuito a bassa corrente e quindi molto più costoso.

— ArmanX
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Toccare una fonte di alimentazione a 12V in grado di 1000A con pelle secca è sicuro (hai provato una batteria per auto?). Basta non toccarlo con la lingua come se fosse una batteria da 9 V. Le fonti di tensione a nord di 50 ... 100 V o giù di lì sono pericolose se sono in grado di superare i pochi milliap.

— ntoskrnl,

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Avrei votato fino a quando non sarò arrivato alla sezione Uccisioni attuali . Questo è semplicemente sbagliato. 1 A è molto più di quello che serve per ucciderti o bruciarti seriamente (a seconda di dove nel tuo corpo scorre la corrente). Se un'alimentazione da 12 V 1 A è sicura da toccare, anche 12 V con qualcosa in più di 1 A. Per favore, aggiusta.

— Olin Lathrop,

I punti 2 e 3 riguardano il motivo per cui costruire un rifornimento di 1000A per erogare 1000A è difficile e non risponde realmente alla domanda. L'uso di un alimentatore da 1000A per un carico di 5A non sprecherà una tonnellata di energia sotto forma di calore o non sarà efficiente per la trasmissione.

— ACD

@ACD: certo sprecherebbe una tonnellata di energia. Le inefficienze di solito hanno un componente proporzionale all'estrazione effettiva, più un componente proporzionale all'estrazione massima. Anche se la seconda è una frazione minore, se sei in eccesso di tre ordini di grandezza, questo potrebbe facilmente diventare dominante.

— Ben Voigt,

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@ACD: Sì, per lo stesso carico, il componente fortemente sopravvalutato sarà nella maggior parte dei casi meno efficiente. Non dicendo che non ci sono eccezioni, ma i componenti ad alta potenza sono fisicamente più grandi quasi senza eccezione, il che rende i parassiti più grandi, portando ad un aumento dei rifiuti. Ad esempio, i FET di potenza hanno porte molto più grandi, il che significa che la capacità di ingresso è più alta. Altri componenti di potenza hanno cavi più lunghi dell'elettronica SMD a bassa potenza, aumentando l'induttanza, anche se tali cavi sono più spessi per mantenere bassa la resistenza.

— Ben Voigt,

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Un adattatore da 12 V in grado di erogare 1000 A dovrebbe essere collegato ad un'alimentazione di almeno 120 V 100 A o 240 V 50 A, in entrambi i casi molto più grande di quanto la tua presa a muro possa fornire.

— TDHofstetter
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Se ci pensate, le uniche fonti che forniscono in modo affidabile 12V @ 1000A sono le auto audio da competizione. Questi richiedono un intero V8 e una dozzina di alternatori per fornire ciò, una piccola spina a muro non ha alcuna possibilità (come hai detto). +1

— Bryan Boettcher,

Ho sentito idee su come distribuire DC su più dispositivi, come in questo articolo . L'idea è quella di trovare un equilibrio tra DC dal generatore e verruche a muro: distribuirlo lungo il lato AC in una singola casa o in un piccolo numero di edifici correlati come in un campus universitario.

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@Snowman, questa è un'idea, ma è piuttosto brutta. The War of Currents avrebbe dovuto insegnarci questo ... ma forse abbiamo dimenticato la nostra storia di Edison / Tesla. Anche la Volkswagen e il suo famoso impianto elettrico a 6 V avrebbero dovuto essere una buona lezione, e anche una più recente.

— TDHofstetter,

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Tutto questo. L'esempio più semplice è che il cavo deve gestire 5000 Amp. Sarà un cavo enorme . Non intendo grosso come il tuo braccio o gamba, è peggio di così.

— MSalters
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Anche con cavo in fibra ottica superveloce ?! Scherzo, scherzo. Grazie!

— Ricco

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Proprio come qualsiasi altra cosa più potenza è più grande, più costosa e i componenti più costosi da costruire. Un altro elemento di 12 V è la quantità di ondulazione (componente CA) dell'alimentazione CC. Quindi, come qualsiasi altra cosa, ci sono un certo numero di elementi che rendono più complessa una decisione sull'alimentazione.

— Rich Pytelewski
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la risposta è molto semplice solo la resistenza interna dell'adattatore ti do un esempio di circuito aperto 1 (nessuna corrente) solo la volta del tuo adattatore inserisci qui la descrizione dell'immagine

2-il caso 5A: teoricamente ottieni 5A se hai un carico di 2.4ohm I = V / RI = 12 / 2.4 = 5A con la mia simulazione ho 4.998 che è vicino a 5A ma il carico è la resistenza interna che è 2.4 ohm inserisci qui la descrizione dell'immagine

3-1000A teoricamente ottieni 5A se hai un carico di 0,012ohm I = V / RI = 12 / 0,012 = 1000A che è la resistenza interna per tale resistenza interna, dovresti avere un reattore non un adattatore :) inserisci qui la descrizione dell'immagine

**

non importa quale sia la polarità dell'adattatore, la relazione sarà la stessa l I l = lvl / R, ad esempio se abbiamo un trasformatore ((la maggior parte dell'adattatore ha un trasformatore interno)) di sicuro che abbiamo una corrente alternata, cioè la polarità cambierà ma la resistenza interna sarà la stessa (nessun cambiamento) e avrà effetto sulla corrente se vuoi fare una piccola resistenza interna dovresti avere un grande trasformatore con grande diametro sulla sua bobina per fare un più piccola resistenza possibile, quindi il trasformatore (adattatore) più grande è l'adattatore più basso ed efficace

Parlo della resistenza interna se si tratta di un adattatore cc (batteria di elemento elettrochimico), ma se si tratta di un ac (trasformatore og generatore) sarà l'impedenza

— m salim
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Questo non risponde alla domanda. Se fare un'alimentazione a 12 V 1000 A è solo una questione di riduzione della resistenza interna, perché non farlo?

— The Photon,

@ThePhoton - perché ridurre la resistenza interna non è facile o gratuito. Ma concettualmente, ridurre l'impedenza interna (a un dato carico) è essenzialmente ciò che viene fatto per realizzare un progetto di corrente più elevato.

— Chris Stratton,

@ChrisStratton, lo so. Chiedo al poster di migliorare la propria risposta includendo queste informazioni.

— The Photon,

Ciò dipenderebbe dai dettagli interni dell'adattatore non specificato - è possibile solo la speculazione.

— Chris Stratton,

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@ChrisStratton, penso che le altre risposte dimostrino che è possibile dare una risposta utile. Questa risposta non risponde utilmente alla domanda che è stata posta. Se pensi che lo faccia, puoi dargli un +1. Nel frattempo, non sono sicuro del motivo per cui mi stai incazzando per avermi suggerito modi per migliorare la sua risposta.

— The Photon,