Вибираючи блок живлення, як отримати номінальну напругу та струм?

Блоки живлення доступні в широкому діапазоні напруги та струму. Якщо у мене є пристрій, який має конкретні номінали напруги та струму, як вони співвідносяться з номіналами потужності, які мені потрібно вказати? Що робити, якщо я не знаю специфікацій пристрою, але замінюю попереднє джерело живлення на певні номінали?

Чи нормально знижувати напругу, чи вона завжди повинна бути вищою? А як щодо струму? Я не хочу, щоб блок живлення 10 А пошкодив мій пристрій 1 А.

6 Відповіді 6

Номінальна напруга

Якщо пристрій каже, що йому потрібна певна напруга, то ви повинні припустити, що вона потребує цієї напруги. Як нижче, так і вище може бути поганим.

У кращому випадку при меншій напрузі пристрій не буде працювати належним чином очевидно. Однак деякі пристрої можуть з'являються працювати належним чином, а потім несподівано невдало лише за належних обставин. Коли ви порушуєте необхідні специфікації, ви не знаєте, що може статися. Деякі пристрої можуть навіть пошкоджуватися занадто низькою напругою протягом тривалого періоду часу. Наприклад, якщо у пристрої є двигун, тоді двигун може не мати достатнього крутного моменту для обертання, тому він просто сидить там, нагріваючись. Деякі пристрої можуть витрачати більше струму, щоб компенсувати нижчу напругу, але вищий, ніж передбачається, може щось пошкодити. Здебільшого нижча напруга просто призводить до того, що пристрій не працює, але пошкодження не можна виключати, якщо ви не знаєте щось про пристрій.

Вища, ніж вказана напруга, однозначно погана. Всі електричні компоненти мають напруги, вище яких вони виходять з ладу. Компоненти, розраховані на більш високу напругу, зазвичай коштують дорожче або мають менш бажані характеристики, тому вибір правильного допуску напруги для компонентів у пристрої, ймовірно, привернув значну увагу до дизайну. Застосування занадто великої напруги порушує проектні припущення. Якийсь рівень занадто великої напруги буде пошкодити щось, але ви не знаєте, де цей рівень. Поставтеся серйозно до того, що говорить пристрій на табличці, і не подавайте йому більше напруги, ніж це.

Поточний рейтинг

Струм трохи інший. Постачання постійної напруги не визначає струм: навантаження, яким у цьому випадку є пристрій, визначає. Якщо Джонні хоче з'їсти два яблука, він з'їсть лише два, незалежно від того, покладете ви на стіл 2, 3, 5 або 20 яблук. Пристрій, якому потрібно 2 А струму, працює однаково. Він буде отримувати 2 А, чи джерело живлення може забезпечувати лише 2 А, чи це могла поставили 3, 5 або 20 А. Поточний рейтинг поставки такий, яким він є може доставляти, а не те, що завжди якось змусить через вантаж. У цьому сенсі, на відміну від напруги, номінальний струм джерела живлення повинен бути принаймні тим, що хоче пристрій, але шкоди, якщо він буде вищим. Наприклад, 9-вольтовий 5-амперний блок є надмножиною 9-вольтового 2-амперного джерела живлення.

Заміна існуючого постачання

Якщо ви замінюєте попередній блок живлення і не знаєте вимог пристрою, тоді вважайте, що рейтинг джерела живлення відповідає вимогам пристрою. Наприклад, якщо пристрій без маркування живився від джерела напруги 9 В та 1 А, ви можете замінити його на джерела напруги 9 В та 1 або більш підсилювач живлення.

Розширені концепції

Вищезазначене дає основи того, як вибрати блок живлення для якогось пристрою. У більшості випадків це все, що вам потрібно знати, щоб зайти в магазин або онлайн та придбати блок живлення. Якщо ви все ще трохи туманні щодо того, що саме є напруга та струм, можливо, краще зараз кинути. У цьому розділі йдеться про більше деталей джерела живлення, які, як правило, не мають значення на рівні споживача, і він передбачає деяке базове розуміння електроніки.

Регульований проти Нерегульований

Нерегульований

Дуже елементарні джерела живлення постійного струму нерегульований, просто знизьте вхідний струм змінного струму (як правило, постійний струм, який ви бажаєте, має набагато нижчу напругу, ніж стінний блок, до якого ви підключаєте джерело живлення), виправити це для отримання постійного струму, додайте вихідний ковпачок, щоб зменшити пульсацію, і називайте це днем. Багато років тому багато джерел живлення були такими. Вони були лише трансформатором, чотирма діодами, що робили повноволновий міст (приймає абсолютне значення напруги в електронному вигляді), і кришкою фільтра. У таких видах живлення вихідна напруга диктується коефіцієнтом витків трансформатора. Це фіксовано, тому замість фіксованої вихідної напруги їх вихід переважно пропорційний вхідній напрузі змінного струму. Наприклад, таке джерело постійного струму "12 В" може становити 12 В при 110 В змінного струму, але тоді воно може становити більше 13 В при 120 В змінного струму.

Інша проблема нерегульованих джерел живлення полягає в тому, що вихідна напруга не тільки є функцією вхідної напруги, але й коливатиметься в залежності від того, скільки струму відбирається від джерела живлення. Нерегульоване джерело живлення "12 вольт 1 ампер", ймовірно, розроблено для забезпечення номінального напруги 12 В при повному вихідному струмі та найнижчої допустимої вхідної напруги змінного струму, наприклад 110 В. Це може бути більше 13 В при 110 В в режимі без навантаження (0 ампер ), а потім вище, але при більшій вхідній напрузі. Такий джерело живлення може легко видавати 15 В, наприклад, за певних умов. Пристрої, які потребували "12 В", були розроблені для того, щоб це впоратись, і це було нормально.

Регульований

Сучасні блоки живлення вже не працюють таким чином. Майже все, що ви можете придбати як побутову електроніку, буде регулюється живлення. Ви все ще можете отримати нерегульовані товари від більш спеціалізованих постачальників електроніки, спрямованих на виробників, професіоналів чи принаймні любителів, які повинні знати різницю. Наприклад, Jameco має широкий вибір джерел живлення. Їхні стінові бородавки спеціально поділяються на регульовані та нерегульовані типи. Однак, якщо ви не будете тикати навколо того місця, де не повинен бути звичайний споживач, ви, швидше за все, не зіткнетеся з нерегульованими поставками. Спробуйте попросити нерегульовану настінну бородавку в споживчому магазині, який також продає інші речі, і вони, ймовірно, навіть не знатимуть, про що ви говорите.

Регульоване живлення активно контролює свою вихідну напругу. Вони містять додаткові схеми, які можуть регулювати вихідну напругу вгору і вниз. Це робиться безперервно, щоб компенсувати зміни вхідної напруги та зміни струму, який отримує навантаження. Наприклад, регульований блок живлення на 1 ампер на 12 вольт подаватиме близько 12 В у повному діапазоні вхідної напруги змінного струму і до тих пір, поки ви не будете забирати з нього більше 1 А.

Універсальний вхід

Оскільки в джерелі живлення є схема, яка дозволяє терпіти деякі коливання вхідної напруги, не набагато складніше розширити дійсний діапазон вхідної напруги і охопити будь-яку дійсну потужність стіни, яку можна знайти в будь-якій точці світу. Все більше і більше поставок робляться так і називаються універсальний вхід. Як правило, це означає, що вони можуть працювати від напруги 90-240 В змінного струму, а це може становити 50 або 60 Гц.

Мінімальне навантаження

Деякі джерела живлення, як правило, старі комутатори, мають мінімальне навантаження вимога. Зазвичай це 10% від повного номінального вихідного струму. Наприклад, 12-вольтовий 2-амперний джерело живлення з мінімальним навантаженням 10% не гарантується, що буде працювати належним чином, якщо ви не завантажите його принаймні на 200 мА. Це обмеження - це те, що ви знайдете лише в моделях OEM, тобто поставка розроблена і продана для вбудовування в чуже обладнання, де відповідний інженер уважно розгляне цю проблему. Я не буду займатися цим більше, оскільки це не збирається виникати на споживчому блоці живлення.

Поточний ліміт

Усі витратні матеріали мають деякий максимальний струм, який вони можуть забезпечити, і все одно дотримуються решти специфікацій. Для джерела живлення "12 вольт на 1 ампер" це означає, що все добре, якщо ви не намагаєтесь забирати більше, ніж номінальний 1 А.

Якщо Ви намагаєтесь перевищити рейтинг 1 А, покупець може зробити різні дії. Це може просто перегоріти запобіжник. Спеціальні витратні матеріали, які позбавляються за вартістю, можуть загорітися або зникнути в жирній хмарі чорного диму. Однак сьогодні найбільш вірогідною реакцією є те, що джерело живлення знизить свою вихідну напругу до того, що необхідно, щоб не перевищувати вихідний струм. Це називається обмеження струму. Часто поточний ліміт встановлюється трохи вище рейтингу, щоб забезпечити певний запас. Наприклад, джерело живлення "12 В 1 А" може обмежити струм 1,1 А.

Пристрій, який намагається взяти надлишковий струм, ймовірно, не буде функціонувати належним чином, але все повинно залишатися в безпеці, не загорятися і добре відновлюватися після зняття надмірного навантаження.