이 전원 어댑터에 변압기가없는 이유는 무엇입니까?

변압기없이 220V AC를 6V DC로 변환하는 배터리 충전기를 보았습니다.

이제 왜 (전부는 아님) 많은 전원 어댑터가 변압기를 사용하고 있는지 궁금합니다. 효율성이나 시간이 지남에 따라 표류하는 것입니까?

업데이트 : 이 회로는이 토치 안에 있습니다

이 장치에서 찾은 전원 공급 장치는 용량 성 드롭퍼 라고 알려진 유형 입니다. (자세한 내용은 Wikipedia 기사 " Capacitive power supply "에 있습니다.)

이러한 유형의 전원 공급 장치가 보이지 않는 주된 이유는 간단합니다. 안전하지 않습니다 . 이는 AC 전원 공급 장치의 한쪽 다리를 필요에 따라 회로에 직접 연결해야하기 때문입니다. 이상적으로는 중성 레그 여야하지만, 배선이 잘못 된 콘센트 또는 비극성 플러그로 인해 AC 전원 공급 장치의 핫 레그에 의해 회로의 일부에 전원이 공급 될 수 있습니다.

그것은 다른 사람들이 말한 것처럼 용량 성 스포이드 공급 장치이지만 안전 사물에 대해 약간 다른 관점을 취할 것입니다 .....

도구 (토크, 배터리, LEDS, 스위치 등)를 사용하지 않고 토치 또는 충전 회로에 접근 할 수 없도록 토치에 바로 내장 된 경우 적절한 전원 콘센트가있는 플라스틱 상자 안에 밀봉되어 있습니다. 충전을 위해 괜찮고 완벽하게 안전합니다. 이 문제는 외부에 연결하는 수단을 제공하려고 할 때만 발생합니다. 비상 토치에서 배터리를 세류로 충전하기 위해 10mA 정도를 제공하기 위해 이런 종류의 것은 매우 표준입니다.

녹색은 저항입니다. 캡이 많이 좋지 않을 때 빠른 스파이크로 인한 전류를 제한하기 위해 대부분이 있습니다. 대부분의 전압이 커패시터를 가로 질러 떨어 지므로 전력이 거의 소비되지 않지만 역률은 끔찍합니다.

creapage 거리가 약간 의심스러워 보이는 두 곳이 있지만 그 외에도 훨씬 더 나빠졌습니다.

대부분의 국가에서는 전원 공급 장치와 해당 표면 사이에 상당한 전위차 (예 : 1000V)가 적용되는 경우에도 장치가 주 전원 공급 장치 리드와 노출 된 금속 표면간에 상당한 양의 전류를 전도하지 않도록 요구합니다.

장치가이 요구 사항을 충족 할 수있는 세 가지 방법이 있습니다.

1. 전기를 사용하는 물체와 노출 된 금속 표면을 서로 연결하지 마십시오.

2. 절대적으로 적은 양의 전력이 필요한 장치의 경우 어떤 조건에서도 많은 전류를 전달하지 않는 장치를 통해서만 전원을 연결하십시오. 이러한 접근 방식은 10uA 만 필요하지만 그 이상으로는 실용적이지 않은 LCD 시계에 적용 할 수 있습니다.

3. 전기를 다른 형태의 에너지로 변환 한 다음 다시 전기로 변환하십시오. 극도의 절연이 필요한 경우 비전 도성 샤프트를 통해 발전기에 연결된 주전원 모터 (전기를 움직이는 자기장으로 변환 한 다음 샤프트를 회전)를 사용할 수 있습니다 (터닝 샤프트를 사용하여 움직이는 자기를 생성 함) 전기를 생산하는 데 사용됩니다. 변압기는 더 저렴한 대안으로, 중간 2 개의 변환 단계를 생략하므로 관련된 변환 손실을 피할 수 있습니다.

접근법 # 1은 실용적 일 때 가장 저렴합니다. 접근법 # 2는 거의 실용적이지 않습니다. 많은 장치는 # 1 또는 # 2를 사용할 수 없으므로 # 3을 구현합니다. 트랜스포머는 # 3을 달성 할 수있는 유일한 방법은 아니지만 다른 어떤 대안보다 저렴하고 실용적입니다.

효율성과 비용에 관한 것입니다. 전력 관리 장치에 대한 전자 산업의 추세는 가능한 한 변압기를 사용하지 않고 구리와 무게를 사용하는 것입니다. 이들이 합법적 으로 수행하는 방식 은 일반적으로 스위치 모드 전원 공급 장치 (SMPS) 및 변환기라고하는 일종의 회로입니다.

스위치 모드 회로에서 발진기 (보통 -20kHz에서 낮은 MHZ까지의 주파수를 갖는 구형파)는 에너지 저장 요소를 제어하는 ​​스위치 (일반적으로 MOSFET)를 켜거나 끕니다. 인트로 파워 일렉트로닉스 과목을 할 때 ECE 과정에서 배울 수있는 몇 가지가 있습니다.

당신이 본 배터리 충전기는 아마도 ACDC 벅 컨버터의 예일 것입니다. (그렇지 않은 경우 6 개) ACAC 및 DCDC 변환기도 있습니다. 1 차 전압을 올리면 부스트 컨버터입니다. 이들이 1 차 단계를 낮추면 벅 컨버터입니다. 배터리 전압이 요구되는 공급 전압 미만에 도달 할 때 배터리 구동 회로에서 배터리 수명을 연장하는 데 사용되는 벅 부스트 컨버터도있다. (부스트 벅 컨버터에 대해서는 많이 들어 본 적이 없지만 일부 애플리케이션이 있으면 놀라지 않을 것입니다).

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스위치 모드 전력 회로에는 많은 에너지가 존재하며, 부품의 공차 한계에 근접하여 작동함에 따라 시간이 지남에 따라 표류하는 경향이 있습니다 (칩의 경우 전기 이동 및 실패"). 높은 에너지는 이러한 회로가 작동하기에 위험한 요소입니다. 설계자는 이러한 요구 사항으로 인해 전력 등급 구성 요소를 사용하며, 일반 수동 구성 요소보다 비싸지 만 더 견고합니다.

상당수의 반도체 제조업체가 전력 및 배터리 관리 칩을 제조하고 현재 에너지 수확 칩을 제조하며 일반적으로 해당 주제에 대한 매우 우수한 기술 문헌을 보유하고 있으므로 탐험을 시작하십시오.

전력 전자의 세계에 오신 것을 환영합니다.

편집하다

당신이 보여준 회로 보드는 그것을하지 않는 방법입니다. 보드를 올바르게 읽으면 큰 녹색 구성 요소는 아마도 고전력, 고전압 권선 저항기 일 것입니다. 엄청나게 큰 커패시터 (주황색 구성 요소). 저항이 고장날 때까지 작동합니다. 개방 회로로 고장 나면 충전기가 작동하지 않지만 단락으로 고장 나면 정류기 다이오드와 커패시터가 끊어집니다. 이것은 안전한 회로가 아닙니다. 가능하면 다시 가져와 환불을 받거나 누군가 다 치기 전에 버리십시오. (또는 중요하지 않은 프로젝트의 부품에 사용 :-)-구성 요소가 저렴하고 품질이 낮을 수 있습니다.

안전성과 작은 플라이 백 전원으로 5V @ 2.1A를 얻는 것이 더 실용적입니다. 용량 성 드롭퍼 공급 장치는 상대적으로 적은 양의 전원을 차단하기 위해 막대한 VA를 소비해야합니다.

저 전류 배터리 충전기는 배터리 연결이 사용자로부터 절연되도록 만들 수 있지만, 전원 어댑터에는 코드가 있으며 장치에는 금속, 포트 등이 노출 될 수 있습니다. 사용자가 주 전원에 직접 연결되는 경우 감전 될 수있었습니다.

이 PSU는 제조업체가 비용을 줄임으로써 제품에서 모든 페니를 짜내려고하기 때문에 무 변압기입니다. 이러한 종류의 전원 공급 장치는 이전에 논의 되었으며 사용자는 장치에서 전기 충격을 받고 있다고보고했습니다. 이제 작은 빨간색 LED와 스위치 만 케이스에서 튀어 나오면서 잠재적으로 장치를 사용하여 장치가 더 잘 절연 된 것처럼 보입니다.

너무 걱정하지 않아도되지만 토치가 충전되는 동안 LED와 스위치에서 손을 최대한 멀리 떨어 뜨립니다.

이 용량 성 점 적기는 Big Clive의 YouTube 채널에 종종 표시되어 작동 방식과 문제점에 대해 설명합니다. duskwuff가 말했듯이 직접 전원 연결이 있습니다. 일부 회로는 입력에 단일 극 스위치를 넣고 비극성 전원 연결을 사용하여 더욱 흥미 진진 해 지므로 50/50의 라이브 스위치 또는 중성 스위치를 사용하여 기기를 주 전원으로 끌 수 있습니다!

https://www.youtube.com/watch?v=QwqFkelUs_g 는 정전 용량 식 드롭퍼와 주전원 전위의 USB 포트가있는 토치를 보여줍니다. 매우 신나!