选择电源,如何获得电压和电流额定值?

电器工程 电源 电压 当前的 教程
2022-01-11 21:42:40

电源可提供多种电压和电流额定值。如果我的设备具有特定的电压和电流额定值,它们与我需要指定的额定功率有什么关系?如果我不知道设备的规格,但要更换具有特定额定值的以前的电源怎么办?

降低电压可以吗,还是应该总是更高?电流呢?我不希望 10 A 电源损坏我的 1 A 设备。

4个回答

额定电压

如果一个设备说它需要一个特定的电压,那么你必须假设它需要那个电压。更低和更高都可能是坏的。

充其量,在较低的电压下,设备将无法以明显的方式正确运行。但是,某些设备可能看起来运行正常,然后在适当的情况下以意想不到的方式出现故障。当您违反要求的规格时,您不知道会发生什么。某些设备甚至会因长时间电压过低而损坏。例如,如果设备有电机,那么电机可能无法产生足够的扭矩来转动,所以它只是坐在那里变热。有些设备可能会消耗更多电流来补偿较低的电压,但高于预期的电流可能会损坏某些东西。大多数情况下,较低的电压只会使设备无法工作,但除非您对设备有所了解,否则不能排除损坏。

高于规定电压肯定是坏的。电气元件都有电压,高于该电压就会失效。额定电压较高的组件通常成本更高或具有不太理想的特性,因此为设备中的组件选择正确的电压容差可能会引起设计上的极大关注。施加过多电压违反了设计假设。某种程度的过高电压损坏某些东西,但您不知道该级别在哪里。认真对待设备铭牌上所说的内容,不要给它更多的电压。

目前评级

电流有点不同。恒压电源不能确定电流:负载(在这种情况下是设备)可以确定。如果约翰尼想吃两个苹果,无论你在桌子上放 2、3、5 还是 20 个苹果,他都只会吃两个。需要 2 A 电流的设备以相同的方式工作。无论电源只能提供 2 A,还是可以提供 3、5 或 20 A,它都会消耗 2 A。电源的电流额定值是它可以提供的,而不是它总是强制通过以某种方式加载。从这个意义上说,与电压不同,电源的额定电流必须至少是设备想要的,但更高也没有坏处。例如,9 伏 5 安电源是 9 伏 2 安电源的超集。

更换现有供应

如果您要更换以前的电源并且不知道设备的要求,则将该电源的额定值视为设备的要求。例如,如果未贴标签的设备由 9 V 和 1 A 电源供电,您可以将其替换为 9 V 和 1或更多安培电源。

高级概念

以上给出了如何为某些设备选择电源的基础知识。在大多数情况下,这就是您去商店或在线购买电源所需的全部知识。如果您对电压和电流的确切含义仍然有些模糊,那么现在最好退出。本节将介绍更多在消费者层面通常无关紧要的电源细节,并假设您对电子产品有一些基本了解。

  • 受监管与不受监管

    不受监管

    非常基本的直流电源,称为非稳压,只需降低输入交流电(通常你想要的直流电压比你插入电源的墙上电源低得多),整流它产生直流电,添加一个输出上限以减少纹波,并收工。多年前,很多电源都是这样的。它们只不过是一个变压器、四个构成全波桥的二极管(以电子方式获取电压的绝对值)和滤波器帽。在这些类型的电源中,输出电压由变压器的匝数比决定。这是固定的,因此它们的输出主要与输入交流电压成正比,而不是固定输出电压。例如,这种“12 V”直流电源可能会在 110 VAC 输入时产生 12 V,但随后会在 120 VAC 输入时产生超过 13 V。

    非稳压电源的另一个问题是,输出电压不仅是输入电压的函数,而且还会随着从电源汲取的电流量而波动。未调节的“12 伏 1 安”电源可能设计用于在全输出电流和最低有效交流输入电压(如 110 V)下提供额定 12 V。在空载(0 安培)下 110 V 时可能超过 13 V out) 单独,然后在更高的输入电压下更高。例如,在某些条件下,这样的电源很容易输出 15 V。需要“12 V”的设备被设计用来处理这个问题,所以这很好。

    受监管

    现代电源不再那样工作了。作为消费电子产品,您可以购买的几乎所有东西都是稳压电源。您仍然可以从针对制造商、专业人士或至少应该知道差异的业余爱好者的更专业的电子供应商处获得不受管制的供应。例如,Jameco有多种电源可供选择。他们的壁疣具体分为受管制和不受管制的类型。但是,除非您在普通消费者不应该出现的地方四处寻找,否则您不太可能遇到不受监管的供应。尝试在也销售其他东西的消费品商店询问不受管制的壁疣,他们可能甚至不知道您在说什么。

    稳压电源主动控制其输出电压。这些包含可以上下调整输出电压的附加电路。这是连续进行的,以补偿输入电压变化和负载吸收的电流变化。例如,稳压 1 安培 12 伏电源在其整个交流输入电压范围内输出的电压非常接近 12 伏,只要您从中汲取的电流不超过 1 安培即可。

    通用输入

    由于电源中有电路可以承受一些输入电压波动,因此使有效输入电压范围更宽并覆盖世界上任何地方的任何有效墙壁电源并不难。越来越多的供应是这样制造的,被称为通用输入这通常意味着它们可以在 90-240 V AC 下运行,并且可以是 50 或 60 Hz。

  • 最小负载

    一些电源,通常是较旧的切换器,具有最低负载要求。这通常是满额定输出电流的 10%。例如,不能保证最低负载要求为 10% 的 12 伏 2 安电源正常工作,除非您以至少 200 毫安的电流对其进行加载。这种限制只能在 OEM 模型中找到,这意味着供应的设计和销售是为了嵌入到其他人的设备中,合适的工程师会仔细考虑这个问题。我不会再讨论这个了,因为这不会出现在消费电源上。

  • 电流限制

    所有电源都有一些它们可以提供的最大电流,并且仍然遵守其余规格。对于“12 伏特 1 安培”电源,这意味着只要您不尝试消耗超过额定 1 A 的电流,一切都很好。

    如果您尝试超过 1 A 额定值,电源可以做很多事情。它可以简单地烧断保险丝。出于成本考虑的专业 OEM 供应可能会着火或消失在油腻的黑烟云中。然而,如今,最可能的反应是电源会将其输出电压降至不超过输出电流所需的任何值。这称为电流限制通常将电流限制设置为略高于额定值以提供一些余量。例如,“12 V 1 A”电源可能会将电流限制为 1.1 A。

    试图汲取过大电流的设备可能无法正常工作,但一切都应该保持安全,不会着火,并且一旦移除过大的负载就可以很好地恢复。

  • 波纹

    没有电源,即使是稳压电源,也无法将其输出电压精确地保持在额定值。通常由于电源的工作方式,输出会有一些频率振荡,或波动对于非稳压电源,纹波是输入 AC 的直接函数。例如,由 60 Hz AC 供电的基本变压器非稳压电源通常会在 120 Hz 处产生纹波。不受监管的供应波动可能相当大。再次滥用 12 伏特 1 安培的示例,在满载(1 A 输出电流)下,纹波很容易达到 1 伏或 2 伏。稳压电源通常是开关,因此会在开关频率上产生纹波。例如,稳压 12 V 1 A 开关可能会在 250 kHz 时产生 ±50 mV 的纹波。最大纹波可能不在最大输出电流处。

电源的三个主要参数是

  • 电压
  • 电压类型:交流或直流
  • 当前的

如果您的设备或破壁疣显示 9 V DC,请更换 9 V DC。正确的电压和电压类型很重要:过高的电压可能会损坏您的设备,过低的电压也会损坏您的设备,尽管这种情况不太常见。但是在太低的电压下,它可能无法正常工作。

获得最小额定电流的电源如果设备显示 500 mA,请购买至少可以提供 500 mA 的电源如果没有得到适当的保护,100 mA 的壁式疣可能会过热并使您的房子着火。1000 mA 是安全的,即使您只需要 500 mA。

奥林用水果来解释,我试着用另一个流程来解释:水。如果我的水龙头可以在一分钟内装满一个水桶,那就是它的最大流量或电流。那是壁疣指定的 1000 mA。然而,我可以打开部分水龙头来装满我的杯子,然后我就是 500 mA 的设备。水龙头仍然可以每分钟供应 10 升,但如果我要求更少,供应量就会减少。我可以要求任何东西,只要不超过每分钟 10 升。如果我只想要几滴来填充顶针,我将成为一个 1 mA 的设备。来自 1000 mA 电源。

如果您要用打捞的“壁疣”替换“壁疣”,那么除了其他评论者已经说过的内容之外,还有一些事情需要注意。

AC/DC:电源适配器可以输出交流电或直流电。您必须确保它符合设备的预期。大多数适配器和设备都是直流的。您可以通过查看符号来判断:“~”符号表示 AC,带有虚线的“=”表示 DC。

极性:如果您使用带有圆桶插孔的适配器,请注意有时中心为正,外部为负,有时则相反。这必须符合设备的预期,否则可能会损坏设备。如果它不匹配,那么修复很简单,只需切断插孔并交换周围的电线。适配器上会有一个符号显示正负。通常它是“中心阳性”。

最近出现了一个相关的问题:

我想用 basicXL BXL-NBT-U02 通用 AC-DC 电源适配器为我的新 LG M2450D 显示器供电。该 PSU 的最大额定功率为 90W,支持 15-24V 输出电压。原始监视器 PSU (PA-1650-68) 固定为 19V 和 3.32A。

现在,算一算:90W / 19V = 4.74A

当然这是一个理想值,我应该为真正的最大安培数假设什么“安全裕度”?

面对此类模棱两可的规范,为了保守起见,您应该假设通用适配器的最大额定功率出现在最大输出电压下,并且所有较低的输出电压都被限制在相同的电流范围内。

在这种情况下,90W/24V = 3.75A,因此您最好将输出设置为 19V 并使用此电流量。