변압기없는 AC-DC. 이 일은 어떻게 작동합니까?


24

나는 중국산 손전등을 분해하고 변압기 대신 전압을 낮추기 위해 커패시터 만 사용한다는 것을 알았습니다. 그들은 작은 납산 배터리를 충전하는 데 사용하고 있습니다.

내 질문은 커패시터를 단독으로 사용하여 220V를 6 또는 12V로 낮추는 방법은 무엇입니까?

평면도

아래에서 보는 풍경


3
구글이 "변압기 AC-DC 전원 공급 장치"
노 (Roh)

3

@ 노 다른 모든 것을 검색했습니다.
Ryu_hayabusa

3
불쾌한 디자인-직렬 저항이 전혀 보이지 않습니다. 적어도 커패시터에 걸쳐 블 리더 저항 (위 사진의 캡 뒤에 숨겨져 있음)을 배치합니다.
Spehro Pefhany

방금 RV를 구입했으며 12V 배터리 충전 회로에서 6V의 리플이 정상이라고 매뉴얼에 나와 있습니다. 이 충전기와 같은 정말 싼 물건.
BSEE

답변:


18

커패시터는 임피던스이며 50Hz에서 1uF 커패시터의 임피던스는 3183 옴입니다.이 커패시터를 AC (220V에서)에 직접 연결하면 흐르는 전류는 약 70mA입니다.

브리지 정류기와 배터리를 공급하기 때문에 AC 전원을 직접 가로 지르지는 않지만 배터리 를 충전하기에 충분한 전류원을 제공합니다. 전압은 배터리 자체에 의해 제한됩니다.

이 유형의 회로는 들어오는 AC와 절연되어 있지 않으며 스트리핑은 정상입니다. 여전히 스트리핑 된 상태에서 스위치를 켜지 않으면 전압이 치명적입니다.

사용하는 회로와 같은 것이 있습니다.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오


캡은 반주기로 충전되므로 220VAC에서 계산하는 전류가 ~~~ 두 배가 될 수 있습니다. 아니?
Russell McMahon

@RussellMcMahon 피크 전류는 약 1.5 x 일 수 있습니다.하지만 실제 회로가없는 엉터리 모양의 구현이므로 여기에 많은 추측이 있습니다.
Andy 일명

회로에서 예를 들어 C1커패시터 가 필요한 이유는 무엇입니까? (임피던스 가 필요하기 때문에 전압이 전류가 지연되지만 왜 그럴까요?) 또한 왜 제너 다이오드가 필요 D2합니까? 브리지 정류기가 충분하지 않습니까?
tigrou

1
@tigrou 커패시터는 제너의 전류 제한 기 역할을하며 제너는 피크 DC 전압을 제한하는 역할을합니다. 제너가 없으면 DC 전압은 피크 AC 전압이됩니다.
Andy 일명

@tigrou이 케이스에는 아마도 제너가 없지만 배터리는 공급을 일정한 전류원으로 만드는 클램프 역할을합니다.
Russell McMahon

15

용의자 회로 :

회로는 Andy Aka와 같을 수도 있지만 사진에서 볼 때 R1 고전압 시리즈 R, 제너, 퓨즈 및 C2 출력 캡 (배터리와 함께 제공 될 수 있음)이 없습니다.

이것은 400V 정격 캡이 230VAC에서 거의 지속될 수 있기 때문에 "범용"조명이지만 230VAC를 사용할 때 배터리가 두 배 빠르게 비등합니다.

누락 된 R1은 약간의 전압 강하를 제공하지만보다 중요한 것은 서지 보호를 제공하기위한 것입니다. 주 전원이 끊어졌을 때 노출 된 전원 플러그 핀이있는 경우 두 핀을 모두 만지면 커패시터에 저장 될 수있는 20 밀리 줄에 직접 신체 접근 할 수 있습니다. 제세동기로 사용하기에는 충분하지 않지만 충전 할 때 자발적으로 다시 만지지 않도록하기에 충분합니다. 단일 캡 충격으로 죽일 가능성이 적습니다. 할 수 있었다. 충격으로 인한 근육 경련 또는 비자발적 인 팔의 움직임으로 팔이 주변 물체에 속도와 힘으로 부딪 칠 수 있습니다.

다이오드는 1N4007 인 것으로 보이므로 올바른 작업을 수행했습니다 :-).

누락 된 퓨즈는 캡이 원하는 AC 정격 전원이 아니고 짧거나 약간의 근사값에 실패한 경우에 도움을주기위한 것입니다. IN4007 다이오드는 아마 OKish standin을 만들 것입니다.

330 Ohm 저항은 전원 켜짐 LED에 전원을 공급하는 데 사용됩니다.

배터리는 전압 클램프로 사용됩니다.
6V 배터리라면

나는이자형≈≈ =V에이V이자형아르 자형이자형=6.52330= ≈14에이

괜찮습니다.

커패시터는 (있는 것으로 표시됨) 1.5 uF (155 = 15000000 = 1,500,000 NF)
이것은 "큰"입니다.
110V 주전원의 전류는 약 100mA입니다.

나는이자형≈ =110×1.4142π×2에프기음≈ =100에이E & OE

230 VAC에서 약 두 배입니다. 2f는 절반 메인 사이클에서 커패시터 충전으로 사용 된 후 다음 절반 사이클에서 반대 방향으로 뒤집 힙니다.

의심스러운 배터리 충전기 :

배터리 용량은 알 수 없지만 사진에서 볼 때 약 500mAh 이상인 것 같습니다.
배터리가 500mAh 인 경우, 약 C / 5에서 충전되며, 밤새 충전 한 채로 아침이되기 전에 행복하게 잘 끓이면 레귤레이터 스테이지 상단이 없습니다.

배터리가 6V 인 경우 직렬 저항없이 배터리에 2 개의 백색 LED 스트링을 직렬로 연결하는 것은 알려져 있지 않습니다. 이로 인해 LED의 수명이 흥미로워 지지만 LED보다 더 나은 성능을 발휘합니다.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

용의자 커패시터 :

커패시터는 400V DC 정격입니다 (표시되어 있음).
CL21은 금속 화 폴리 에스테르를 의미합니다.
수도 는이 응용 프로그램에 있어야 할 Y2 또는 X1Y @ 커패시터로 평가 업체 수 있지만 실제로는 주장을 경우에도 그 냄비 행운는 이런 종류의 장비에서 제대로 평가되어야한다. "알리바바"를 보면 시각적으로 유사한 많은 캡 ( "전기적으로 유사한"과 혼동해서는 안 됨)을 보여 주며 이들 중 일부는 X1Y2 등급이라고 주장하지만 대다수는 그렇지 않습니다.


수업 :

이러한 장치에서 흥미로운 교훈을 얻을 수 있습니다.
LED를 켜고 배터리를 충전하며 저렴한 가격으로 문 밖으로 나갑니다.
아마 아무도 죽이지 않을 것입니다.
싫어하는 것은 무엇입니까?
:-(


알리바바-MPE 1.5 uF, 400V 또는 이와 유사한 제품 :

http://www.alibaba.com/product-detail/CBB-film-capacitor-1-5uF-400V_1344932478.html
X 등급 없음 또는 AC
없음 X 등급 언급 또는 AC 없음 X 등급 또는 AC
없음 X 언급 AC-스펙 시트의 등급 또는 언급.
X 등급 없음-글씨에 자격이없는 AC를 언급
"실제"예
그리고 더 많이.

경고 : 이 회로 및 전원 공급 장치의 모든 부분은 AC 주 전원에 연결할 때 항상 AC 주 전원에있는 것으로 간주해야합니다. 이 경우 켜기 / 끄기 스위치 및 금속 부품은 감전 위험이 있습니다.


폴리 에스테르 필름 캡은 일반적으로 전류를 제한 하지 않으면 (커패시턴스의 작은 감소 비용으로) 짧게 날릴 수 있다는 의미에서 "자체 치유"입니다 . 필립스는 그 '기능'을 선전했습니다.
Spehro Pefhany

2
@SpehroPefhany 예. 추적 가능한 공급망을 통해 유명 평판이 좋은 제조업체에서 구매 한 경우 구매 한 것으로 생각되거나 예상 한 등급이있을 수 있으며 사진의 다른쪽에는 AC 등급 및 X1Y2 등에 대한 인증 및 의견이있을 수 있습니다. | 바로 가기를 사용하는 기기에 넣은 경우 '확실히 확실하지'않을 수도 있습니다 [tm]. | 그러나 나는 당신이 그것을 알고 있다는 것을 알고 있습니다 :-).
Russell McMahon

0

폴리 에스테르 필름 커패시터는 DC 커패시터가 아니며 AC 캡이며 핫 레그로 연결하여 사용할 수 있습니다. 모터 런 커패시터로 저렴한 스텝 다운 회로, 평활 회로, 모터 런 캡만 사용하는 등 많은 용도로 사용됩니다. WVDC 등급의 제품이 캡이 AC를 사용할 수 없다는 의미는 아니기 때문에 "DC 전원을 사용한 작동 전압"만 제공합니다. 이 캡이 DC로 정격 된 이유는 고주파 회로에서 사용될 수 있기 때문에 AC 정격의 캡을 지정하기 전에 AC 주파수의 전압을 결정하는 데 계산을 사용해야합니다. cp가 고주파수 용도로 설계된 경우 AC 등급이 표시되지 않으며 WVDC 만 표시되며 이것이 DC 전용임을 의미하지는 않습니다. 모든 바이폴라 자체 치유 커패시터 또는 폴리 필름 커패시터, 운모 또는 금속 캡은 모두 AC 작동 전압으로 정격 화되는데, AC 전압으로이를 평가하기 위해 다른 변수가 필요하기 때문입니다. 실제 환경에서 처리 할 수있는 사항과 그 이유를 파악할 수있는 올바른 공식은 다음과 같습니다.

주어진 응용에 대하여, 커패시터에서 소산되는 전력은 공식 P = i² R에서 계산 될 수 있으며, 여기서 P = 와트 전력, i = 커패시터를 통한 rms 전류 및 R = 콘덴서. 그런 다음 i = 2 파이 fCE입니다. 여기서 f는 주파수 (Hertz), C는 커패시턴스, E는 적용된 rms 전압입니다. 마지막으로 R = d / (2 pie fC), 여기서 d는 분산 계수입니다. 이 세 가지 방정식을 결합하여 도출 된 최종 전력 공식은 P = 2 pie fCE²d입니다.

적용된 전압과 주파수를 알고 있다고 가정하면 커패시턴스 값과 소산 계수를 결정해야합니다. 이 값은 일반적이며 제조업체마다 다를 수 있습니다. 전압으로 인한 캡 변경은 제조업체에서 주어진 응용 요구 사항을 충족하도록 수정할 수도 있습니다.

커패시턴스 및 소산 계수에 대한 상기 수정이 회로 전압 및 주파수에 기초하여 이루어진 후에, 커패시터에서의 실제 전력 소비는 공식 P = 2 파이 fCE²d로부터 계산 될 수있다. 커패시턴스 값과 주파수는 모두 주어진 전압의 전력에 직접 영향을 미칩니다. 커패시터에 일반 AC 정격 (또는 DC 정격에 적용 할 요인)을 할당 할 수없는 이유가 여기에 있습니다. 이 값을 알고있는 경우에만 (고정 값 60Hz 전력 애플리케이션에서와 같이)이를 수행 할 수 있습니다.

AC 커패시터는 전류 제한 수단에 직렬로 사용될 수 있으며, 정격 주파수에서 AC 핫 라인을 통해 100 uF 350vac 커패시터를 사용한 경우, 캡이이 에너지 만 허용 할 수 있기 때문에 4 또는 4.5 amp 출력 만 발생합니다 일련의 매우 특정한 방식으로 작동합니다. AC가 분극화 된 전해 "dc"캡을 통해 연결된 경우, 파형이 진동 할 때 캡이 폭발하거나 AC 캡이 작동하는 동안 에너지가 통과하지 못하게됩니다.

캡을 모터 리드와 병렬로 배치하면 모터가 회전 할 때 코일 위치가 열릴 때 모터에 의해 생성 된 무효 전력 또는 역기전력을 그대로 복구 할 수 있으며,이 경우 코일을 통과하는 자기장은 훨씬 더 높은 전압으로 전기를 생성합니다 두 가지의 일부인 범위. 이 짧은 시간 동안 모터가 전력을 생성하는 동안 캡은 즉시 캡을 수집하여 정류기가 연결된 다음 코일에 덤프하여 기존 펄스를 매우 높은 암페어로 덤프하여 사용 된 앰프를 줄입니다. 모터를 조금 더 빠르게 회전시킵니다. 이 시나리오에서는 DC 커패시터 또는 전해 편광 캡을 사용할 수 없으며 폭발이나 화재의 원인이 될 수 있습니다.


2
텍스트의 벽은 이미 답변 된 원래 질문과 거의 관련이 없습니다. Andy와 Russels 답변에 빠진 것이 있습니까?
winny

또한 어떤 모터? 문제는 손전등에 관한 것입니다.
Dmitry Grigoryev
당사 사이트를 사용함과 동시에 당사의 쿠키 정책개인정보 보호정책을 읽고 이해하였음을 인정하는 것으로 간주합니다.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.