Scegliendo l'alimentazione, come ottenere i valori di tensione e corrente?


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Gli alimentatori sono disponibili in una vasta gamma di valori di tensione e corrente. Se ho un dispositivo con specifiche tensioni e correnti, in che modo si riferiscono alle potenze che devo specificare? Cosa succede se non conosco le specifiche del dispositivo, ma sto sostituendo un alimentatore precedente con particolari valori nominali?

Va bene abbassare la tensione o dovrebbe essere sempre più alto? Che dire della corrente? Non voglio una fornitura da 10 A per danneggiare il mio dispositivo da 1 A.


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Penso di aver visto questa domanda prima;). Tutto a favore di rendere questa la "domanda di alimentazione elettrica per l'elettronica di consumo" canonica voto +1!
W5VO

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Non sono sicuro. Mi chiedo se la formulazione potrebbe non essere chiara per il tipo di persona che deve porre questo tipo di domanda.
Rocketmagnet,

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Potrebbe essere necessario modificare la formulazione, ma sono d'accordo con l'idea: penso che potremmo sicuramente fare con un Wiki della comunità sulla scelta del giusto alimentatore.
Oli Glaser,

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Chiunque abbia votato a favore di questa domanda: cosa pensi esattamente sia poco richiesto, poco chiaro, ambiguo, ecc.? Riceviamo regolarmente domande strettamente correlate a questo, quindi lo scopo era quello di scrivere una risposta dettagliata una volta che possiamo indicare in futuro. Questa domanda e risposta è stata essenzialmente sollecitata nel meta post meta.electronics.stackexchange.com/a/1268/4512
Olin Lathrop

Risposte:


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Tensione nominale

Se un dispositivo dice che ha bisogno di una tensione particolare, allora devi presumere che abbia bisogno di quella tensione. Sia inferiore che superiore potrebbero essere cattivi.

Nella migliore delle ipotesi, con una tensione inferiore il dispositivo non funzionerà correttamente in modo ovvio. Tuttavia, alcuni dispositivi potrebbero sembrare funzionare correttamente, quindi non funzionare in modo imprevisto nelle giuste circostanze. Quando si violano le specifiche richieste, non si sa cosa potrebbe accadere. Alcuni dispositivi possono persino essere danneggiati da una tensione troppo bassa per lunghi periodi di tempo. Se il dispositivo ha un motore, ad esempio, il motore potrebbe non essere in grado di sviluppare una coppia sufficiente per girare, quindi resta semplicemente caldo. Alcuni dispositivi potrebbero assorbire più corrente per compensare la tensione inferiore, ma la corrente superiore a quella prevista può danneggiare qualcosa. Il più delle volte, una tensione più bassa farà semplicemente funzionare un dispositivo, ma non si può escludere un danno se non si conosce qualcosa sul dispositivo.

Una tensione superiore a quella specificata è decisamente negativa. Tutti i componenti elettrici hanno tensioni al di sopra delle quali si guastano. I componenti classificati per una tensione più elevata generalmente costano di più o hanno caratteristiche meno desiderabili, quindi la scelta della giusta tolleranza di tensione per i componenti nel dispositivo probabilmente ha ottenuto una significativa attenzione al design. L'applicazione di troppa tensione viola i presupposti di progettazione. Un certo livello di troppa tensione sarà danneggiare qualcosa, ma non so dove che livello è. Prendi sul serio quello che dice un dispositivo sulla sua targhetta e non dare più tensione di quello.

Valutazione attuale

La corrente è un po 'diversa. Un'alimentazione a tensione costante non determina la corrente: il carico, che in questo caso è il dispositivo, lo fa. Se Johnny vuole mangiare due mele, ne mangerà solo due se metti 2, 3, 5 o 20 mele sul tavolo. Un dispositivo che richiede 2 A di corrente funziona allo stesso modo. Disegnerà 2 A indipendentemente dal fatto che l'alimentatore sia in grado di fornire solo 2 A o se possa aver fornito 3, 5 o 20 A. La corrente nominale di un alimentatore è ciò che può fornire, non ciò che costringerà sempre attraverso caricare in qualche modo. In tal senso, a differenza della tensione, la corrente nominale di un alimentatore deve essere almeno ciò che il dispositivo desidera, ma non vi è alcun danno in quanto maggiore. Un'alimentazione da 5 volt a 9 volt è un superset di un'alimentazione da 9 volt a 2 amp, ad esempio.

Sostituzione della fornitura esistente

Se si sta sostituendo un alimentatore precedente e non si conoscono i requisiti del dispositivo, considerare la classificazione dell'alimentatore come requisiti del dispositivo. Ad esempio, se un dispositivo senza etichetta era alimentato da un'alimentazione da 9 V e 1 A, è possibile sostituirlo con un'alimentazione da 9 V e 1 o più amplificatori.

Concetti avanzati

Quanto sopra fornisce le basi di come scegliere un alimentatore per alcuni dispositivi. Nella maggior parte dei casi è tutto ciò che devi sapere per andare in un negozio o online e acquistare un alimentatore. Se sei ancora un po 'confuso su cosa siano esattamente la tensione e la corrente, probabilmente è meglio smettere ora. Questa sezione fornisce ulteriori dettagli sull'alimentazione che in genere non contano a livello del consumatore e presuppone una conoscenza di base dell'elettronica.

  • Regolamentato contro non regolato

    non regolamentata

    Gli alimentatori CC di base, chiamati non regolati , riducono semplicemente l'ingresso CA (in genere il CC desiderato è a una tensione molto inferiore rispetto all'alimentazione a muro in cui si collega l'alimentatore), rettificareper produrre DC, aggiungere un cappuccio di uscita per ridurre l'ondulazione e chiamarlo un giorno. Anni fa, molti alimentatori erano così. Erano poco più che un trasformatore, quattro diodi formavano un ponte a onda intera (prende il valore assoluto della tensione elettronicamente) e il cappuccio del filtro. In questi tipi di alimentazione, la tensione di uscita è dettata dal rapporto di giri del trasformatore. Questo è fisso, quindi invece di creare una tensione di uscita fissa la loro uscita è per lo più proporzionale alla tensione di ingresso AC. Ad esempio, un simile alimentatore CC "12 V" potrebbe generare 12 V a 110 V CA, ma poi farebbe oltre 13 V a 120 V CA.

    Un altro problema con gli alimentatori non regolati è che la tensione di uscita non è solo una funzione della tensione di ingresso, ma fluttuerà anche con quanta corrente viene assorbita dall'alimentazione. Un'alimentazione "12 volt 1 amp" non regolata è probabilmente progettata per fornire i 12 V nominali alla corrente di uscita completa e la tensione di ingresso AC più bassa valida, come 110 V. Potrebbe essere superiore a 13 V a 110 V senza carico (0 amp fuori) da solo, e quindi più alto ma con una tensione di ingresso più elevata. Una tale fornitura potrebbe facilmente emettere 15 V, ad esempio, in alcune condizioni. I dispositivi che avevano bisogno di "12 V" sono stati progettati per gestirlo, quindi andava bene.

    regolamentato

    I moderni alimentatori non funzionano più in questo modo. Praticamente tutto ciò che è possibile acquistare in quanto l'elettronica di consumo sarà un alimentatore regolamentato . Puoi ancora ottenere forniture non regolamentate da fornitori di elettronica più specializzati rivolti a produttori, professionisti o almeno hobbisti che dovrebbero conoscere la differenza. Ad esempio, Jameco ha un'ampia selezione di alimentatori. Le loro verruche da parete sono specificamente suddivise in tipi regolamentati e non regolamentati. Tuttavia, a meno che tu non cerchi dove il consumatore medio non dovrebbe essere, probabilmente non ti imbatterai in forniture non regolamentate. Prova a chiedere una verruca non regolamentata in un negozio di consumo che vende anche altre cose e probabilmente non sapranno nemmeno di cosa stai parlando.

    Un alimentatore regolato controlla attivamente la sua tensione di uscita. Questi contengono circuiti aggiuntivi che possono modificare la tensione di uscita su e giù. Questo viene fatto continuamente per compensare le variazioni della tensione di ingresso e le variazioni della corrente assorbita dal carico. Un alimentatore da 1 amp 12 volt regolato, ad esempio, si spegne abbastanza vicino a 12 V su tutta la sua gamma di tensione di ingresso AC e fino a quando non si trae più di 1 A da esso.

    Ingresso universale

    Poiché nella fornitura sono presenti circuiti per tollerare alcune fluttuazioni della tensione di ingresso, non è molto più difficile ampliare l'intervallo di tensione di ingresso valido e coprire qualsiasi potenza di parete valida trovata in qualsiasi parte del mondo. Sempre più forniture vengono prodotte in questo modo e vengono chiamate input universali . Ciò significa generalmente che possono funzionare a 90-240 V CA e che possono essere 50 o 60 Hz.

  • Carico minimo

    Alcuni alimentatori, in genere switcher più vecchi, hanno un requisito di carico minimo . Questo è generalmente il 10% della corrente di uscita nominale completa. Ad esempio, un alimentatore da 12 volt 2 amp con un carico minimo richiesto del 10% non è garantito per funzionare correttamente a meno che non venga caricato con almeno 200 mA. Questa limitazione è qualcosa che troverai solo nei modelli OEM, il che significa che la fornitura è progettata e venduta per essere integrata nelle apparecchiature di qualcun altro in cui il giusto tipo di ingegnere prenderà in considerazione attentamente questo problema. Non entrerò più in questo dato dal momento che questo non arriverà su un alimentatore di consumo.

  • Limite corrente

    Tutti i materiali di consumo hanno una corrente massima che possono fornire e continuano ad attenersi alle specifiche rimanenti. Per un'alimentazione da "12 volt 1 amp", ciò significa che tutto va bene finché non si tenta di assorbire un valore superiore a 1 A.

    Esistono diverse cose che una fornitura può fare se si tenta di superare la classificazione 1 A. Potrebbe semplicemente bruciare una miccia. Le forniture speciali OEM che vengono ridotte a causa dei costi potrebbero prendere fuoco o svanire in una grassa nuvola di fumo nero. Tuttavia, al giorno d'oggi, la risposta più probabile è che l'alimentazione farà scendere la sua tensione di uscita a tutto ciò che è necessario per non superare la corrente di uscita. Questo si chiama limitazione di corrente . Spesso il limite attuale è leggermente più alto del rating per fornire un certo margine. L'alimentazione "12 V 1 A" potrebbe limitare la corrente a 1,1 A, ad esempio.

    Un dispositivo che sta tentando di assorbire la corrente eccessiva probabilmente non funzionerà correttamente, ma tutto dovrebbe rimanere sicuro, non prendere fuoco e riprendersi bene dopo aver rimosso il carico eccessivo.

  • Ondulazione

    Nessuna alimentazione, anche regolata, può mantenere la tensione di uscita esattamente al valore nominale. Di solito a causa del modo in cui funziona l'alimentazione, ci sarà una certa frequenza alla quale l'uscita oscilla leggermente o si increspa . Con alimentazioni non regolate, l'ondulazione è una funzione diretta dell'ingresso CA. Ad esempio, le alimentazioni non regolate del trasformatore di base alimentate a 60 Hz CA generano generalmente ondulazioni a 120 Hz. L'ondulazione di forniture non regolamentate può essere abbastanza grande. Per abusare di nuovo dell'esempio di 12 volt 1 amp, l'ondulazione potrebbe facilmente essere un volt o due a pieno carico (corrente di uscita 1 A). I rifornimenti regolati sono generalmente commutatori e quindi si increspano alla frequenza di commutazione. Un commutatore 12 V 1 A regolato potrebbe ad esempio ondulare di ± 50 mV a 250 kHz. L'ondulazione massima potrebbe non essere alla massima corrente di uscita.

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Personalmente, penso che Johnny non dovrebbe essere così dispendioso con le sue mele ..
Oli Glaser,

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+1! Che dire di alcuni suggerimenti sulla protezione attuale di limitazione?
clabacchio

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Una cosa da tenere presente è che i vecchi pacchi di spine del trasformatore magnetico hanno un intervallo di carico ottimale, altrimenti la tensione di uscita aumenta. Inoltre, alcuni SMPS possono avere correnti di carico minime.
Thomas O

7
@clabacchio e altri: Sì, si può dire molto di più sugli alimentatori, come limitazione di corrente, problemi di carico basso, problemi di carico minimo, regolazione contro no, ondulazione, ecc. ecc. Questa domanda è rivolta a persone che sono preoccupato che il loro rifornimento da 10 A uccida il loro dispositivo da 2 A, quindi teniamolo semplice qui. Inizia un'altra domanda con sfumature di alimentazione come quelle menzionate e altro, e sarò felice di votare.
Olin Lathrop,

7
@variousResponders: Penso che sia importante rendersi conto che le persone che fanno una domanda come questa ovviamente non sanno cosa sia la corrente, per non parlare della protezione attuale. Lo stesso vale per "vecchio magnetico" rispetto a "SMPS" e "ondulazione". In diversi siti di elettronica vedo entusiasti come noi che travolgono i visitatori con così tante informazioni e dettagli, così tanto che se ne vanno e probabilmente non osano mai tornare. Lo so fin troppo bene, è anche una mia insidia.
jippie,

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I tre parametri principali per un alimentatore sono

  • voltaggio
  • tipo di tensione: AC o DC
  • attuale

Se il dispositivo o una verruca rotta recano 9 V CC, ottenere una sostituzione 9 V CC. La giusta tensione e il tipo di tensione sono importanti : una tensione troppo alta può danneggiare il dispositivo, una tensione troppo bassa, anche se è meno comune. Ma con una tensione troppo bassa potrebbe non funzionare correttamente.

Prendi un alimentatore al minimo della corrente nominale . Se il dispositivo indica 500 mA, ottenere un alimentatore in grado di fornire almeno quello. Una verruca da 100 mA a parete potrebbe surriscaldarsi e dare fuoco alla tua casa se non adeguatamente protetta. Un 1000 mA è sicuro, anche se hai solo bisogno di 500 mA.

Olin ha spiegato con la frutta, proverò a spiegare con un altro flusso: l'acqua. Se il mio rubinetto riesce a riempire un secchio in un minuto, è il suo flusso massimo o corrente. Questo è il 1000 mA specificato dalla verruca a parete. Eppure posso aprire parzialmente il rubinetto per riempire il mio bicchiere, e quindi sono il dispositivo da 500 mA. Il rubinetto può ancora fornire 10 litri al minuto, ma fornirà meno se chiedo di meno. Posso chiedere qualsiasi cosa purché non superi i 10 litri al minuto. Se voglio solo poche gocce per riempire un ditale, sarò un dispositivo da 1 mA. Da un'alimentazione da 1000 mA.


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Il trasformatore in electronics.stackexchange.com/questions/34754/… dice 12V (AC) e 35VA, non menziona affatto la corrente. So che non è un adattatore, ma per il bene di questa discussione cosa succede se lo fosse?
jippie,

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@jippie, 35VA è di 35 volt, quindi per ottenere la divisione della corrente dalla tensione per ottenere 35/12 amp o circa 2,91 amp.
hildred,

Un alimentatore da 12V e 30A sembra ancora sicuro se ho bisogno solo di carichi da 12V e 9 1A?
clifgray,

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Se stai sostituendo una "verruca da muro" con una salvata, allora ci sono un paio di cose da sapere oltre a quello che gli altri commentatori hanno già detto.

AC / DC : gli adattatori di alimentazione possono emettere corrente alternata o corrente continua. Devi assicurarti che corrisponda alle aspettative del dispositivo. La maggior parte degli adattatori e dei dispositivi sono DC. Puoi capire guardando i simboli: un simbolo "~" significa AC, un "=" con una linea tratteggiata significa DC.

Polarità : se si utilizza un adattatore con i martinetti circolari, tenere presente che a volte il centro è positivo e l'esterno è negativo, a volte è l'opposto. Deve corrispondere alle aspettative del dispositivo, altrimenti potrebbe danneggiarlo. Se non corrisponde, la correzione è semplice, basta tagliare il jack e scambiare i fili. Ci sarà un simbolo sull'adattatore che mostra che è positivo e negativo. Di solito è "centro positivo".


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Per quanto riguarda gli adattatori USB, è sicuro supporre che abbiano sempre la stessa polarità, giusto?
Vitor Canova,

1
Sì, gli adattatori USB hanno sempre la stessa polarità
MrZebra,

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+1 Per menzionare la polarità , che se errata può spesso uccidere un dispositivo. Al giorno d'oggi la polarità è per lo più positiva (al centro), tranne su alcuni dispositivi che utilizzano la spina per alternare tra batteria e alimentazione CA.
Bill Dubuque,

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Una domanda correlata è emersa di recente:

Vorrei alimentare il mio nuovo monitor LG M2450D con un adattatore di alimentazione CA-CC universale BasicXL BXL-NBT-U02. Questo alimentatore ha una potenza nominale massima di 90 W e supporta una tensione di uscita di 15-24 V. L'alimentatore monitor originale (PA-1650-68) era fissato a 19 V e 3,32 A.

Ora, facendo la matematica: 90 W / 19 V = 4,74 A.

Ovviamente questo è un valore ideale, che cos'è il "margine di sicurezza" che dovrei assumere per il reale amperaggio massimo?

Per essere prudenti di fronte a specifiche ambigue come queste, è necessario supporre che la massima potenza nominale dell'adattatore universale si verifichi alla massima tensione di uscita e che tutte le tensioni di uscita inferiori siano limitate alla stessa corrente.

In questo caso, 90 W / 24 V = 3,75 A, quindi dovresti andare bene con l'uscita impostata a 19 V con questa quantità di corrente.


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Gli alimentatori sono disponibili in una vasta gamma di valori di tensione e corrente. Se ho un dispositivo con specifiche tensioni e correnti ... Va bene abbassare la tensione o dovrebbe essere sempre più alto? Che dire della corrente? Non voglio una fornitura da 10 A per danneggiare il mio dispositivo da 1 A.

voltaggio:

  • La tensione specificata del dispositivo e la tensione di alimentazione
    devono essere sempre identiche.
  • Ciò che costituisce "vicino" varia a seconda dei dispositivi, ma come guida

    • Un'alimentazione la cui tensione è compresa tra -10% / + 5% della tensione nominale del dispositivo funziona normalmente e di solito non causa danni. In pochissimi casi potrebbe non funzionare, ma sarebbe insolito.
      Ad esempio, a condizione che la valutazione attuale sia adeguata (vedere di seguito)

    • Un dispositivo a 19 V funzionerà normalmente da un'alimentazione a 18 V.

    • Un dispositivo a 6 V può funzionare con un'alimentazione a 5 V, ma dato che è quasi il 20% inferiore alle specifiche, in alcuni casi questa differenza potrebbe essere troppo elevata

    • Un dispositivo a 16 V potrebbe NON funzionare con un'alimentazione a 12 V, in alcuni casi lo farà.
      È improbabile che si verifichino danni alla fornitura o al dispositivo.
      MA tentare di far funzionare un dispositivo a 12V da un'alimentazione a 16 V (25% alto) è rischioso e può causare danni al dispositivo o all'alimentazione.

Attuale:

  • Un dispositivo che assorbe una corrente specificata può essere azionato da un'alimentazione in grado di fornire
    la stessa o maggiore corrente.

  • ad es. considerare un dispositivo 12V, 2A e un alimentatore 12V 20A.

    • 12V è la "pressione elettrica".
      20A è la corrente elettrica che l'alimentazione può fornire a quella pressione.

    • 2A è la corrente che il carico SI prendere a quella pressione.
      Quindi hai 20-2 = 18A per l'uso altrove.


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Questo non aggiunge nulla alla risposta di Olin del 2012
Cursorkeys,

@Cursorkeys Sono stato ben consapevole dell'ottima risposta di Olin negli ultimi (quasi) 7 anni e la cito di tanto in tanto. Ciò che aggiunge la mia risposta è la semplicità e l'indirizzamento diretto della domanda principale più comune che molti principianti vengono. La risposta è ben indirizzata nell'elegante tour de force di Olin - MA richiede un po 'di ricerche da parte di coloro che sono sopraffatti dall'argomento. | Uno sguardo ai molti buoni commenti degli altri mostrerà che questo punto è molto apprezzato. ad es. vedere il commento alla risposta di Olin "jippie 29 giugno 12 alle 20:43" ...
Russell McMahon

... vale la pena ripetere qui: "@variusResponders: penso che sia importante rendersi conto che le persone che fanno una domanda come questa ovviamente non sanno quale sia la corrente, per non parlare della protezione attuale. Lo stesso vale per" vecchio magnetico "vs. SMPS "e" ondulazione ". In diversi siti di elettronica vedo entusiasti come noi che travolgono i visitatori con così tante informazioni e dettagli, così tanto che se ne vanno e probabilmente non osano mai tornare. Lo so fin troppo bene, è una mia insidie troppo. - jippie 29 giugno 12 alle 20:43 "
Russell McMahon

Vedo dove stai andando, ma penso che dovremo concordare di non essere d'accordo. Penso che la risposta di Olin sia già sufficiente, in quanto ha chiare sezioni "Tensione" e "Corrente" e sono scritte in modo abbastanza succinto. Mi preoccuperei in particolare di qualcuno con scarsa conoscenza che legge la tua versione ridotta e interpreta male il paragrafo sulla Tensione, poiché non credo che ottenga un livello base di dettaglio (quanto è 'vicino', come lo giudichi, perché potrebbe va male, ecc ...).
Cursorkeys

@Cursorkeys Ho risposto "un bel po 'di domande" e ho una ragionevole sensazione di quanto sia difficile per i nuovi arrivati ​​assorbire [:-)] informazioni incorporate in grandi quantità correlate ma dettagli non del tutto rilevanti. Ho scritto quella risposta in risposta a questa domanda ma è stata chiusa prima che potessi fare clic sul pulsante di risposta. L'OP era stato riferito alla risposta di Olin: è probabile che non si fosse reso conto che si poteva fare clic sul collegamento fornito per arrivarci. Potrebbe essere ovvio per te, ma ti assicuro che è così per molti principianti. Veramente! Quindi ...
Russell McMahon
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