Netzteile sind in einer Vielzahl von Spannungs- und Stromstärken erhältlich. Wenn ich ein Gerät mit spezifischen Spannungs- und Stromwerten habe, in welcher Beziehung stehen diese zu den Leistungswerten, die ich angeben muss? Was ist, wenn ich die technischen Daten des Geräts nicht kenne, aber ein vorheriges Netzteil mit bestimmten Nennwerten ersetze?
Ist es in Ordnung, die Spannung zu senken, oder sollte sie immer höher sein? Was ist mit Strom? Ich möchte nicht, dass eine 10-A-Versorgung mein 1-A-Gerät beschädigt.
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Olin Lathrop
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Antworten:
Spannungswert
Wenn ein Gerät angibt, dass es eine bestimmte Spannung benötigt, müssen Sie davon ausgehen, dass es diese Spannung benötigt. Sowohl niedriger als auch höher können schlecht sein.
Bestenfalls arbeitet das Gerät bei niedrigerer Spannung nicht auf offensichtliche Weise korrekt. Einige Geräte könnten jedoch scheinen korrekt zu arbeiten, dann auf unerwartete Weise unter den richtigen Umständen scheitern. Wenn Sie die erforderlichen Spezifikationen verletzen, wissen Sie nicht, was passieren könnte. Einige Geräte können sogar über einen längeren Zeitraum durch zu niedrige Spannung beschädigt werden. Wenn das Gerät zum Beispiel über einen Motor verfügt, kann der Motor möglicherweise nicht genügend Drehmoment entwickeln, um sich zu drehen, sodass er nur dort sitzt und heiß wird. Einige Geräte ziehen möglicherweise mehr Strom, um die niedrigere Spannung zu kompensieren, aber der höhere Strom kann etwas beschädigen. Meistens führt eine niedrigere Spannung dazu, dass ein Gerät nicht funktioniert. Eine Beschädigung kann jedoch nur dann ausgeschlossen werden, wenn Sie etwas über das Gerät wissen.
Höher als die angegebene Spannung ist definitiv schlecht. Elektrische Komponenten haben alle Spannungen, über denen sie ausfallen. Komponenten, die für eine höhere Spannung ausgelegt sind, kosten im Allgemeinen mehr oder weniger wünschenswerte Eigenschaften, so dass die Auswahl der richtigen Spannungstoleranz für die Komponenten in der Vorrichtung wahrscheinlich erhebliche Aufmerksamkeit auf das Design gelenkt hat. Wenn zu viel Spannung angelegt wird, werden die Entwurfsannahmen verletzt. Ein gewisser Grad an zu viel Spannung wird beschädigt etwas, aber man weiß nicht, wo das Niveau ist. Nehmen Sie das, was auf dem Typenschild eines Geräts steht, ernst und geben Sie ihm keine höhere Spannung.
Aktuelle Bewertung
Die Strömung ist etwas anders. Eine Konstantspannungsversorgung bestimmt nicht den Strom, sondern die Last, in diesem Fall das Gerät. Wenn Johnny zwei Äpfel essen möchte, wird er nur zwei essen, egal ob Sie 2, 3, 5 oder 20 Äpfel auf den Tisch legen. Ein Gerät, das 2 A Strom möchte, funktioniert genauso. Es wird 2 A ziehen , ob die Stromversorgung die 2 A nur zur Verfügung stellen kann, oder ob es könnte 3 geliefert hat, 5 oder 20 A. Die aktuelle Bewertung der Versorgungs was es ist , kann liefern, nicht das, was es wird immer durch die Kraft irgendwie laden. In diesem Sinne muss die Nennstromstärke eines Netzteils im Gegensatz zur Spannung mindestens dem entsprechen, was das Gerät wünscht, aber es schadet nichts, wenn es höher ist. Eine 9-Volt-5-Ampere-Versorgung ist beispielsweise eine Obermenge einer 9-Volt-2-Ampere-Versorgung.
Bestehende Versorgung ersetzen
Wenn Sie ein vorheriges Netzteil austauschen und die Anforderungen des Geräts nicht kennen, müssen Sie davon ausgehen, dass die Nennleistung des Netzteils den Anforderungen des Geräts entspricht. Wenn ein nicht gekennzeichnetes Gerät beispielsweise mit 9 V und 1 A versorgt wurde, können Sie es durch ein Netzteil mit 9 V und 1 oder mehr Ampere ersetzen .
Fortgeschrittene Konzepte
Das Obige beschreibt die Auswahl eines Netzteils für ein bestimmtes Gerät. In den meisten Fällen ist das alles, was Sie wissen müssen, um in ein Geschäft oder online zu gehen und ein Netzteil zu kaufen. Wenn Sie immer noch ein bisschen unsicher sind, was genau Spannung und Strom sind, ist es wahrscheinlich besser, jetzt aufzuhören. Dieser Abschnitt befasst sich mit weiteren Details zur Stromversorgung, die auf Verbraucherebene im Allgemeinen keine Rolle spielen, und setzt ein grundlegendes Verständnis der Elektronik voraus.
Geregelt gegen ungeregelt
Nicht reguliert
Sehr einfache DC - Stromversorgungen, die so genannte ungeregelt , nur Schritt nach unten der Eingang AC ( in der Regel die DC Sie wollen , ist bei einer viel niedrigeren Spannung als der Wandstrom Sie das Angebots in - Stecker), korrigierenFügen Sie eine Ausgabekappe hinzu, um die Welligkeit zu verringern, und nennen Sie es einen Tag. Vor Jahren waren viele Stromversorgungen so. Sie waren kaum mehr als ein Transformator, vier Dioden, die eine Vollwellenbrücke bilden (nimmt den Absolutwert der Spannung elektronisch auf) und die Filterkappe. Bei diesen Arten von Versorgungen wird die Ausgangsspannung durch das Windungsverhältnis des Transformators bestimmt. Dies ist fest, so dass ihr Ausgang, anstatt eine feste Ausgangsspannung zu erzeugen, größtenteils proportional zur Eingangswechselspannung ist. Zum Beispiel könnte eine solche "12 V" -DC-Versorgung 12 V bei 110 VAC in liefern, würde dann aber über 13 V bei 120 VAC in liefern.
Ein weiteres Problem bei ungeregelten Versorgungen ist, dass die Ausgangsspannung nicht nur von der Eingangsspannung abhängt, sondern auch davon abhängt, wie viel Strom aus der Versorgung entnommen wird. Eine ungeregelte "12 Volt 1 Ampere" - Versorgung ist wahrscheinlich so ausgelegt, dass sie bei vollem Ausgangsstrom die Nennspannung von 12 V und die niedrigste gültige Eingangswechselspannung von 110 V liefert. Sie kann bei 110 V im Leerlauf (0 Ampere) über 13 V liegen out) alleine und dann noch höher bei höherer Eingangsspannung. Eine solche Versorgung könnte beispielsweise unter Umständen leicht 15 V auslösen. Geräte, die die "12 V" benötigten, waren darauf ausgelegt, das war in Ordnung.
Reguliert
Moderne Stromversorgungen funktionieren nicht mehr so. So ziemlich alles, was Sie als Unterhaltungselektronik kaufen können, wird ein geregeltes Netzteil sein. Sie können immer noch ungeregelte Verbrauchsmaterialien von spezialisierteren Elektroniklieferanten erhalten, die sich an Hersteller, Profis oder zumindest Hobbyisten wenden, die den Unterschied kennen sollten. Beispielsweise verfügt Jameco über eine große Auswahl an Netzteilen. Ihre Wandwarzen sind speziell in regulierte und ungeregelte Typen unterteilt. Wenn Sie jedoch nicht dort herumstöbern, wo der Durchschnittsverbraucher nicht sein sollte, werden Sie wahrscheinlich nicht auf regulierte Vorräte stoßen. Fragen Sie nach einer ungeregelten Wandwarze in einem Verbrauchergeschäft, das auch andere Produkte verkauft, und sie werden wahrscheinlich nicht einmal wissen, wovon Sie sprechen.
Eine geregelte Versorgung regelt aktiv ihre Ausgangsspannung. Diese enthalten zusätzliche Schaltkreise, mit denen die Ausgangsspannung nach oben und unten angepasst werden kann. Dies erfolgt kontinuierlich, um Schwankungen der Eingangsspannung und Schwankungen des von der Last aufgenommenen Stroms auszugleichen. Ein geregeltes 1-Ampere-12-Volt-Netzteil zum Beispiel wird über seinen gesamten AC-Eingangsspannungsbereich nahezu 12 V abgeben, solange Sie nicht mehr als 1 A daraus ziehen.
Universaleingang
Da die Stromversorgung über Schaltkreise verfügt, die einige Schwankungen der Eingangsspannung tolerieren, ist es nicht viel schwieriger, den gültigen Eingangsspannungsbereich zu erweitern und die weltweit gültige Netzstromversorgung abzudecken. Immer mehr Vorräte werden auf diese Weise hergestellt und als universeller Input bezeichnet . Dies bedeutet im Allgemeinen, dass sie mit 90 bis 240 V Wechselstrom betrieben werden können und 50 oder 60 Hz betragen können.
Minimale Belastung
Einige Netzteile, im Allgemeinen ältere Umschalter, haben eine Mindestlastanforderung . Dies sind normalerweise 10% des vollen Ausgangsnennstroms. Zum Beispiel funktioniert eine 12-Volt-2-Ampere-Versorgung mit einer Mindestlast von 10% garantiert nur dann einwandfrei, wenn Sie sie mit mindestens 200 mA belasten. Diese Einschränkung gibt es nur bei OEM-Modellen. Das bedeutet, dass die Lieferung so konzipiert und verkauft wird, dass sie in die Geräte anderer Personen integriert werden kann, bei denen der richtige Techniker dieses Problem sorgfältig prüft. Darauf werde ich nicht weiter eingehen, da dies bei einem Verbrauchernetzteil nicht der Fall sein wird.
Derzeitige Begrenzung
Alle Verbrauchsmaterialien haben einen maximalen Strom, den sie liefern können, und halten sich dennoch an die verbleibenden Spezifikationen. Für eine 12-Volt-1-Ampere-Versorgung bedeutet dies, dass alles in Ordnung ist, solange Sie nicht versuchen, mehr als die Nennspannung von 1 A zu ziehen.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die eine Lieferung ausführen kann, wenn Sie versuchen, die 1-A-Einstufung zu überschreiten. Es könnte einfach eine Sicherung durchbrennen. Aus Kostengründen reduzierte OEM-Spezialzubehörteile können sich entzünden oder in einer fettigen schwarzen Rauchwolke verschwinden. Heutzutage ist es jedoch am wahrscheinlichsten, dass die Versorgung ihre Ausgangsspannung auf das Nötigste senkt, um den Ausgangsstrom nicht zu überschreiten. Dies nennt man Strombegrenzung . Häufig ist das aktuelle Limit etwas höher als das Rating, um eine gewisse Marge zu erzielen. Die Versorgung "12 V 1 A" kann den Strom beispielsweise auf 1,1 A begrenzen.
Ein Gerät, das versucht, den übermäßigen Strom zu ziehen, funktioniert wahrscheinlich nicht richtig, aber alles sollte sicher bleiben, kein Feuer fangen und sich gut erholen, sobald die übermäßige Last entfernt ist.
Welligkeit
Keine Versorgung, auch keine geregelte, kann ihre Ausgangsspannung exakt auf dem Nennwert halten. Normalerweise gibt es aufgrund der Funktionsweise der Versorgung eine Frequenz, bei der der Ausgang ein wenig schwingt oder sich kräuselt . Bei ungeregelten Versorgungen ist die Welligkeit eine direkte Funktion des Eingangs-Wechselstroms. Ungeregelte Grundversorgungen für Transformatoren, die mit 60 Hz Wechselstrom gespeist werden, haben im Allgemeinen eine Welligkeit von beispielsweise 120 Hz. Die Welligkeit ungeregelter Vorräte kann ziemlich groß sein. Um das 12 Volt 1 Ampere-Beispiel wieder zu missbrauchen, könnte die Welligkeit bei Volllast (1 A Ausgangsstrom) leicht ein oder zwei Volt sein. Geregelte Versorgungen sind in der Regel Umschalter und schwanken daher bei der Schaltfrequenz. Ein geregelter 12-V-1-A-Umschalter kann beispielsweise ± 50 mV bei 250 kHz schwanken. Die maximale Welligkeit liegt möglicherweise nicht bei maximalem Ausgangsstrom.quelle
Die drei Hauptparameter für eine Stromversorgung sind
Wenn Ihr Gerät oder eine defekte Wandwarze 9 V DC anzeigt, holen Sie sich einen Ersatz für 9 V DC. Die richtige Spannung und die Art der Spannung sind wichtig : Eine zu hohe Spannung kann Ihr Gerät beschädigen, eine zu niedrige Spannung auch, obwohl dies seltener vorkommt. Bei zu niedriger Spannung funktioniert es möglicherweise nicht richtig.
Holen Sie sich ein Netzteil mit mindestens dem Nennstrom . Wenn das Gerät 500 mA anzeigt, besorgen Sie sich ein Netzteil, das mindestens diese Leistung liefert . Eine 100-mA-Wandwarze kann überhitzen und Ihr Haus in Brand setzen, wenn sie nicht ordnungsgemäß geschützt ist. Ein 1000 mA ist sicher, auch wenn Sie nur 500 mA benötigen.
Olin erklärte mit Obst, ich werde versuchen, es mit einem anderen Strom zu erklären: Wasser. Wenn mein Wasserhahn einen Eimer in einer Minute füllen kann, ist das sein maximaler Durchfluss oder Strom. Das sind die 1000 mA, die die Wandwarze angibt. Dennoch kann ich den Wasserhahn teilweise öffnen, um mein Glas zu füllen, und dann bin ich das 500-mA-Gerät. Der Wasserhahn kann immer noch 10 Liter pro Minute liefern, wird aber weniger liefern, wenn ich nach weniger frage. Ich kann um nichts bitten, solange es nicht mehr als die 10 Liter pro Minute ist. Wenn ich nur ein paar Tropfen möchte, um einen Fingerhut zu füllen, bin ich ein 1-mA-Gerät. Ab einer 1000 mA Versorgung.
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Wenn Sie eine "Wandwarze" durch eine geborgene Warze ersetzen, müssen Sie zusätzlich zu dem, was die anderen Kommentatoren bereits gesagt haben, noch ein paar weitere Dinge beachten.
AC / DC : Netzteile können entweder Wechselstrom oder Gleichstrom ausgeben. Sie müssen sicherstellen, dass es dem entspricht, was das Gerät erwartet. Die meisten Adapter und Geräte sind Gleichstromadapter. An den Symbolen können Sie erkennen: Ein "~" Symbol bedeutet AC, ein "=" mit einer gestrichelten Linie bedeutet DC.
Polarität : Wenn Sie einen Adapter mit runden Buchsen verwenden, beachten Sie, dass manchmal die Mitte positiv und die Außenseite negativ ist und manchmal das Gegenteil der Fall ist. Dies muss mit den Erwartungen des Geräts übereinstimmen, da das Gerät sonst beschädigt werden kann. Wenn es nicht passt, ist die Lösung einfach: Schneiden Sie den Stecker ab und vertauschen Sie die Drähte. Auf dem Adapter befindet sich ein Symbol, das anzeigt, welches positiv und welches negativ ist. Normalerweise ist es "zentriert positiv".
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Eine verwandte Frage ist kürzlich aufgetaucht:
Um angesichts dieser nicht eindeutigen Spezifikationen konservativ zu sein, sollten Sie davon ausgehen, dass die maximale Nennleistung des Universaladapters bei der maximalen Ausgangsspannung auftritt und dass alle niedrigeren Ausgangsspannungen auf den gleichen Strom begrenzt sind.
In diesem Fall ist 90 W / 24 V = 3,75 A, daher sollten Sie mit dem auf 19 V eingestellten Ausgang mit dieser Strommenge zurechtkommen.
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Stromspannung:
sollten immer nahezu identisch sein.
Was "nah" ausmacht, ist je nach Gerät unterschiedlich, dient jedoch als Richtlinie
Eine Versorgung, deren Spannung innerhalb von -10% / + 5% der Gerätespannung liegt, funktioniert normalerweise und verursacht normalerweise keine Schäden. In einigen wenigen Fällen funktioniert es möglicherweise nicht, dies wäre jedoch ungewöhnlich.
Zum Beispiel, wenn die aktuelle Bewertung angemessen ist (siehe unten)
Ein 19-V-Gerät wird normalerweise mit einer 18-V-Versorgung betrieben.
Ein 6-V-Gerät kann mit einer 5-V-Versorgung betrieben werden - da dies jedoch fast 20% unter der Spezifikation liegt, kann dieser Unterschied in einigen Fällen zu groß sein
Ein 16-V-Gerät kann möglicherweise NICHT mit einer 12-V-Versorgung betrieben werden - in einigen Fällen auch.
Schäden an der Lieferung oder am Gerät sind unwahrscheinlich, können jedoch auftreten.
ABER der Versuch, ein 12-V-Gerät mit einer 16-V-Versorgung (25% hoch) zu betreiben, ist riskant und kann das Gerät oder die Versorgung beschädigen.
Strom:
Ein Gerät, das einen bestimmten Strom zieht, kann mit einer Versorgung betrieben werden,
die denselben oder einen höheren Strom liefern kann .
Betrachten Sie zB ein 12V, 2A Gerät und ein 12V 20A Netzteil.
12V ist der "elektrische Druck".
20A ist der elektrische Strom, den die Versorgung CAN liefert bei diesem Druck liefern.
2A ist der Strom, den die Last bei diesem Druck aufnehmen WIRD .
Sie haben dann 20-2 = 18A für die Verwendung an anderer Stelle.
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