AC เป็น DC โดยไม่ใช้หม้อแปลง สิ่งนี้ทำงานอย่างไร

ฉันถอดชิ้นส่วนไฟฉายทำจากจีนและพบว่าพวกเขาใช้เพียงตัวเก็บประจุเพื่อลดแรงดันแทนหม้อแปลง พวกเขาใช้มันเพื่อชาร์จแบตเตอรี่ตะกั่วกรดขนาดเล็ก

คำถามของฉันคือตัวเก็บประจุเพียงอย่างเดียวสามารถใช้เพื่อนำ 220 V ลงไปที่ 6 หรือ 12 V ได้อย่างไร

มุมมองด้านบน

มุมมองด้านล่าง

capacitor ac rectifier

— Ryu_hayabusa
แหล่งที่มา

Google นี้ "Transformerless AC ไป DC จ่ายพลังงาน"

— ต้า

ดูแหล่งจ่ายไฟแบบคาปาซิทีฟ

— Rev1.0

@Roh ฉันค้นหาทุกอย่างอื่น

— Ryu_hayabusa

การออกแบบที่น่ารังเกียจ - ฉันไม่เห็นตัวต้านทานซีรีย์เลย อย่างน้อยพวกเขาก็ใส่ตัวต้านทานตัวตกเลือด (ซ่อนอยู่หลังฝาบนรูปภาพด้านบน) ข้ามตัวเก็บประจุ

— Spehro Pefhany

ฉันเพิ่งซื้อ RV และคู่มือบอกว่า 6V ของการกระเพื่อมเป็นเรื่องปกติในวงจรชาร์จแบตเตอรี่ 12V ของที่ถูกจริงๆเช่นเครื่องชาร์จนี้

— BSEE

คำตอบ:

ตัวเก็บประจุเป็นอิมพิแดนซ์และที่ (พูด) 50 เฮิร์ตซ์ตัวเก็บประจุ 1 ยูเอฟจะมีความต้านทาน 3183 โอห์มถ้าคุณใส่ตัวเก็บประจุนี้โดยตรงผ่าน AC (ที่ 220 V) กระแสที่ไหลประมาณ 70 mA

ตกลงดังนั้นจึงไม่ตรงข้ามกับแหล่งจ่ายไฟ AC เพราะมันป้อนตัวเรียงกระแสสะพานและแบตเตอรี่แต่จะให้แหล่งกำเนิดกระแสที่ดีพอที่จะทำการชาร์จแบตเตอรี่ แรงดันไฟฟ้าถูก จำกัด โดยแบตเตอรี่ตัวเอง

โปรดทราบว่าวงจรประเภทนี้ไม่ได้แยกจาก AC ที่เข้ามาและการถอดมันเป็น OK โดยที่คุณไม่ต้องเปิดสวิตช์ในขณะที่ยังคงเปิดไฟอยู่ - แรงดันไฟฟ้านั้นถึงตาย

นี่คือวงจรที่ใช้:

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

— แอนดี้อาคา
แหล่งที่มา

ค่าใช้จ่ายสูงสุดในครึ่งรอบดังนั้นกระแสอาจเป็นสองเท่า ~ สิ่งที่คุณคำนวณที่ 220 VAC ไม่มี?

— รัสเซลแม็คมาฮอน

@RussellMcMahon กระแสสูงสุดอาจเป็นประมาณ 1.5 x ฉันเดา แต่มันเป็นการใช้งานที่ดูเส็งเคร็งโดยไม่มีวงจรจริงดังนั้นจึงมีการคาดเดามากมายที่นี่

— แอนดี้อาคา

ในวงจรคุณยกตัวอย่างเช่นทำไมเราถึงต้องการC1ตัวเก็บประจุ (นี่คือการมีอิมพีแดนซ์บางอย่างดังนั้นแรงดันไฟฟ้าจึงล่าช้าในปัจจุบัน ยัง: ทำไมเราต้องไดโอดซีเนอร์ที่D2? วงจรเรียงกระแสบริดจ์ไม่เพียงพอหรือไม่

— tigrou

@trourou ตัวเก็บประจุทำหน้าที่เป็นตัว จำกัด กระแสไฟฟ้าสำหรับซีเนอร์และซีเนอร์ทำหน้าที่ จำกัด แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงสูงสุด - โดยไม่มีซีเนอร์แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงจะเป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับสูงสุด

— แอนดี้อาคา

@tigrou ในกรณีนี้อาจไม่มีซีเนอร์ แต่แบตเตอรี่ทำหน้าที่เป็นตัวหนีบทำให้แหล่งจ่ายกระแสคงที่

— รัสเซลแม็คมาฮอน

วงจรผู้ต้องสงสัย:

วงจรอาจเป็นไปตาม Andy Aka แต่จากภาพแล้วมันไม่มี R1 high voltage series R, zener, ฟิวส์และอาจจะไม่ได้เป็นเอาท์พุท C2 (ซึ่งอาจมีแบตเตอรี่)

นี่เป็นแสง "สากล" เนื่องจากฝาปิด 400V อาจอยู่รอดได้ใน 230 VAC แต่แบตเตอรี่จะเดือดเร็วเป็นสองเท่าเมื่อใช้ 230 VAC

R1 ที่หายไปมีจุดประสงค์เพื่อให้แรงดันไฟฟ้าตก แต่ที่สำคัญกว่านั้นคือให้การป้องกันไฟกระชาก หากมีปลั๊กไฟแบบสัมผัสเมื่อถอดปลั๊กไฟการสัมผัสทั้งสองจะทำให้คุณสามารถเข้าถึงร่างกาย 20 mili-Joule โดยตรงซึ่งสามารถเก็บไว้ในตัวเก็บประจุได้ ไม่เพียงพอที่จะใช้เป็นเครื่องกระตุ้นหัวใจ แต่แน่นอนเพียงพอที่จะให้แน่ใจว่าคุณไม่เคยสัมผัสพวกเขาอีกครั้งโดยสมัครใจเมื่อถูกเรียกเก็บเงิน [ถามฉันว่าฉันรู้ :-)] ไม่น่าจะฆ่าด้วยการกระแทกครั้งเดียว ได้ กล้ามเนื้อกระตุกหรือการเคลื่อนไหวของแขนโดยไม่สมัครใจจากการกระแทกอาจทำให้แขนของคุณพบวัตถุใกล้เคียงด้วยความเร็วและแรง

ไดโอดดูเหมือนจะเป็น 1N4007 ดังนั้นพวกเขาจึงทำสิ่งที่ถูกต้อง :-)

ฟิวส์ที่ขาดหายไปนั้นมีไว้เพื่อช่วยในกรณีที่หมวกไม่ได้รับการจ่ายไฟ AC ตามที่คุณคาดหวังและล้มเหลวในระยะสั้นหรือการประมาณดังกล่าว ไดโอด IN4007 อาจสร้างความโดดเด่นให้กับคุณ

ตัวต้านทาน 330 โอห์มอาจถูกใช้เพื่อเปิดไฟ LED เปิดเครื่อง

ใช้แบตเตอรี่เป็นที่จับแรงดันไฟฟ้า
หากเป็นแบตเตอรี่ขนาด 6V แล้ว

I_{L E D} \approx\approx= \frac{V_{b a t} - V_{L E D}}{R_{L E D}} = \frac{6.5 - 2}{330} =\approx 14 m A

$I_{LED} \approx\approx = \frac{V_{bat}-V_{LED}}{R_{LED}} = \frac{6.5-2}{330} =\approx 14 mA$

ซึ่งก็โอเค

ตัวเก็บประจุคือ (ระบุว่าเป็น) 1.5 ยูเอฟ (155 = 15000000 = 1,500,000 NF)
นี่คือ "ขนาดใหญ่"
ปัจจุบันจาก 110V ไฟประมาณ 100 mA

{ผม}_{L E D} \approx = \frac{110 \times 1.414}{2 π \times 2 ฉ C} \approx = 100 ม. A E & OE

$I_{LED} \approx= \frac{110 \times 1.414}{2\pi \times 2fC} \approx= 100 mA \;\text{E&OE}$

ประมาณสองเท่าที่ 230 VAC 2f ใช้เป็นประจุตัวเก็บประจุในวงจรไฟหลักครึ่งหนึ่งแล้วพลิกกลับไปทางอื่นในรอบครึ่งถัดไป

สงสัยว่าเครื่องชาร์จแบตเตอรี่:

ไม่ทราบความจุของแบตเตอรี่ แต่จากภาพฉันสงสัยว่ามันสูงกว่า 500 mAh
หากแบตเตอรี่มีขนาด 500 mAh จะชาร์จที่ประมาณ C / 5 และหากปล่อยทิ้งไว้ค้างคืนจะต้มอย่างมีความสุขก่อนเช้า

หากแบตเตอรี่ 6V ไม่เป็นที่รู้จักในการเชื่อมต่อสายอักขระของไฟ LED สีขาวสองชุดในชุดแบตเตอรี่โดยไม่มีตัวต้านทานแบบอนุกรม สิ่งนี้ทำให้ชีวิตน่าตื่นเต้นเกินกว่าที่ LED จะทำงานได้ดีกว่าที่พวกมันมี

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

ตัวเก็บประจุที่สงสัย:

ตัวเก็บประจุคือ (ระบุว่าเป็น) พิกัด 400V DC
CL21 หมายถึงโพลีเอสเตอร์แบบเคลือบ
มันอาจจะเป็นผู้ผลิตจัดอันดับเป็น Y2 หรือ X1Y @ เก็บประจุที่มันควรจะอยู่ในโปรแกรมนี้ แต่ในความเป็นจริงโชคหม้อได้แม้จะไม่เรียกร้องให้ได้รับการจัดอันดับอย่างถูกต้องในรูปแบบของอุปกรณ์นี้ ดูที่ "อาลีบาบา" แสดงแคปที่คล้ายกันหลายภาพ (ซึ่งต้องไม่สับสนกับ "คล้ายกันทางไฟฟ้า" และบางส่วนของสิ่งเหล่านี้ถูกอ้างว่าได้รับการจัดอันดับ X1Y2 แต่ส่วนใหญ่ไม่เห็นดูที่อ้างอิงท้าย ๆ เพื่อความสนใจ

บทเรียน:

บางบทเรียนที่น่าสนใจสามารถเรียนรู้ได้จากอุปกรณ์ดังกล่าว
มันสว่างไฟ LED, ชาร์จแบตเตอรี่และออกไปที่ประตูในราคาที่ดี
มันอาจจะไม่ฆ่าใคร
ไม่ชอบอะไร
:-(

อาลีบาบา - MPE 1.5 ยูเอฟ 400V หรือคล้ายกัน:

http://www.alibaba.com/product-detail/CBB-film-capacitor-1-5uF-400V_1344932478.html
ไม่มีการจัดอันดับ X หรือการกล่าวถึงของ AC
No X การให้คะแนนหรือกล่าวถึงของ AC No X การให้คะแนนหรือกล่าวถึงของ AC
No X คะแนนหรือการกล่าวถึง AC - แผ่นข้อมูลจำเพาะ
ไม่มีการให้คะแนน X - กล่าวถึง AC โดยไม่มีคุณสมบัติในการพิมพ์
แบบละเอียดตัวอย่าง "ของจริง"
และอีกมากมาย

คำเตือน:ทุกส่วนของวงจรนี้และอุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนโดยควรได้รับการพิจารณาว่ามีศักยภาพที่ AC Mains ตลอดเวลาเมื่อเชื่อมต่อกับไฟ AC ในกรณีนี้สวิตช์เปิด / ปิดและชิ้นส่วนโลหะใด ๆ เป็นอันตรายจากไฟฟ้า

— Russell McMahon
แหล่งที่มา

โดยปกติแล้วแผ่นฟิล์มโพลีเอสเตอร์นั้นมักจะ "รักษาตัวเอง" ในแง่ที่ว่าถ้าคุณไม่จำกัด กระแสไฟฟ้าพวกมันอาจจะระเบิดในระยะเวลาอันสั้น ฟิลิปส์เคยใช้คำว่า 'ฟีเจอร์'

— Spehro Pefhany

@SpehroPefhany ใช่ หากคุณซื้อจากผู้ผลิตที่มีชื่อเสียงที่รู้จักผ่านทางซัพพลายเชนที่ตรวจสอบย้อนกลับได้พวกเขาอาจเป็นสิ่งที่คุณคิดว่าคุณซื้ออาจมีการให้คะแนนตามที่คุณคาดหวังและอีกด้านหนึ่งจากในภาพอาจมีการรับรองและความคิดเห็น | โดยที่ถ้าคุณเอามาไว้ในอุปกรณ์ที่ใช้ทางลัดอันนี้อันนี้ก็ไม่ได้ว่า 'ค่อนข้างมั่นใจ' [tm] | แต่ฉันรู้ว่าคุณรู้ว่า :-)

— รัสเซลแม็คมาฮอน

ตัวเก็บประจุแบบฟิล์มโพลีเอสเตอร์ไม่ได้เป็นตัวเก็บประจุกระแสตรงซึ่งเป็นตัวเก็บประจุกระแสสลับและสามารถใช้ป้อนได้ทั้งขาและขา พวกมันถูกใช้สำหรับหลาย ๆ อย่างรวมถึงวงจรสเต็ปดาวน์ราคาถูกวงจรปรับให้เรียบเช่นคาปาซิเตอร์และมอเตอร์วิ่งใช้เพียงอย่างเดียวหมายความว่ามันเป็นคาปาซิเตอร์ เพียงเพราะบางสิ่งที่ได้รับการจัดอันดับที่ WVDC ไม่ได้หมายความว่าแคปไม่สามารถใช้งาน ac ได้สิ่งนี้ทำให้เราเพียงแค่ "แรงดันใช้งานโดยใช้ไฟ DC" เหตุผลที่แคปเหล่านี้ถูกจัดอันดับด้วย DC เนื่องจากสามารถใช้ในวงจรความถี่สูงได้ แต่ต้องใช้การคำนวณเพื่อกำหนดแรงดันไฟฟ้าที่แรงดันความถี่ AC จะถูกใช้ก่อนที่จะกำหนดค่าแคปใด ๆ ที่ระดับ AC หาก cp ถูกออกแบบมาสำหรับการใช้งานความถี่สูงคุณจะไม่เห็นคะแนน ac เพียง WVDC และนี่ไม่ได้หมายความว่าจะใช้สำหรับการใช้งาน dc เท่านั้น ตัวเก็บประจุแบบไบโพลาร์ด้วยตนเองใด ๆ หรือตัวเก็บประจุโพลีฟิล์ม, ไมกาหรือแคปไลซ์ที่ได้รับการจัดอันดับทั้งหมดในแรงดันไฟฟ้าที่ทำงาน DC เพราะตัวแปรอื่น ๆ จะต้องให้คะแนนเหล่านี้ด้วยแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ นี่คือสูตรที่ถูกต้องเพื่อค้นหาว่าพวกเขาสามารถจัดการอะไรได้บ้างในสภาพแวดล้อมจริงและเหตุผลที่เป็นเช่นนี้

สำหรับแอปพลิเคชันที่กำหนดพลังงานที่กระจายในตัวเก็บประจุสามารถคำนวณได้จากสูตร P = i² R โดยที่ P = พลังงานเป็นวัตต์ i = กระแส rms ผ่านตัวเก็บประจุและ R = ความต้านทานอนุกรมเทียบเท่า (ESR) ของ ตัวเก็บประจุ จากนั้น i = 2 พาย fCE โดยที่ f = ความถี่ในเฮิรตซ์, C = ความจุใน Farads และ E = แรงดัน rms ที่ใช้ ในที่สุด R = d / (2 พาย fC) โดยที่ d = ปัจจัย dissi-pation การรวมสมการทั้งสามนี้สูตรพลังงานขั้นสุดท้ายที่ได้มาคือ P = 2 พายfCE²d

มีความจำเป็นต้องกำหนดค่าของความจุและปัจจัยการกระจายสมมติว่าเรารู้ว่าแรงดันไฟฟ้าและความถี่ที่ใช้ หมายเหตุค่าเหล่านี้เป็นปกติและจะแตกต่างจากผู้ผลิตรายหนึ่งไปอีก ผู้ผลิตสามารถปรับเปลี่ยนค่า cap เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าได้เพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดการใช้งานที่กำหนด

หลังจากแก้ไขปัจจัยความจุและการกระจายที่กล่าวข้างต้นตามแรงดันไฟฟ้าและความถี่แล้วการคำนวณการใช้พลังงานที่เกิดขึ้นจริงในตัวเก็บประจุสามารถคำนวณได้จากสูตร P = 2 พายfCE²d โปรดทราบว่าทั้งค่าความจุและความถี่ส่งผลโดยตรงต่อพลังงานสำหรับแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด นี่คือสาเหตุที่ไม่สามารถกำหนดอัตรา AC ทั่วไป (หรือปัจจัยที่ใช้กับการจัดอันดับ DC) สำหรับตัวเก็บประจุ เมื่อทราบค่าเหล่านี้เท่านั้น (เช่นในแอพพลิเคชั่นพลังงาน 60Hz ค่าคงที่) สามารถทำได้

ตัวเก็บประจุแบบ AC สามารถใช้สำหรับการ จำกัด กระแสไฟฟ้าแบบต่อเนื่องและถ้าคุณใช้ตัวเก็บประจุแบบ 100 ยูเอฟ 350vac ผ่านสายไฟ AC ที่ความถี่ที่ได้รับการจัดอันดับนี้จะส่งผลให้เอาต์พุตเพียง 4 หรือ 4.5 แอมป์เท่านั้น ผ่านในขณะที่มันทำงานในลักษณะที่เฉพาะเจาะจงมากในซีรีส์ ถ้า ac ws เชื่อมต่อผ่านขั้วไฟฟ้า "dc" ที่เป็นขั้วขั้วไฟฟ้าจะระเบิดเมื่อรูปคลื่นสั่นหรือไม่ทำอะไรเลยและไม่ยอมให้มีพลังงานผ่านในขณะที่ฝาปิดทำ

การวางฝาปิดขนานกับมอเตอร์ทำให้สามารถกู้คืนพลังงานปฏิกิริยาหรือแรงเคลื่อนไฟฟ้ากลับที่สร้างขึ้นโดยมอเตอร์ในระหว่างตำแหน่งขดลวดที่เปิดอยู่ภายในการหมุนของมันและเมื่อทำเช่นนี้สนามแม่เหล็กผ่านขดลวดจะสร้างกระแสไฟฟ้าในแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นมาก ช่วงที่เป็นส่วนหนึ่งของ 2 สิ่ง มอเตอร์จะสร้างพลังงานสำหรับช่วงเวลาเล็ก ๆ นี้ในขณะที่หมวกเก็บรวบรวมมันทันทีและทิ้งลงในขดลวดถัดไปที่คอมมิวเตเตอร์เชื่อมต่อกับการทิ้งมันเป็นชีพจรธรรมดาที่แอมแปร์สูงมากทำให้ลดแอมป์ที่ใช้ด้วย จะหมุนมอเตอร์เร็วขึ้นเล็กน้อย ตัวเก็บประจุ DC หรือแคปโพลาไรซ์แบบอิเล็กโทรไลติกไม่สามารถใช้ในสถานการณ์เหล่านี้พวกมันจะทำให้เกิดการระเบิดหรือไฟไหม้ .. อยู่ห่างจากพวกเขาพวกมันถูกสร้างขึ้นด้วยกระดาษราคาถูกเกินไป

— Dezeinstein
แหล่งที่มา

กำแพงข้อความและไม่เกี่ยวข้องกับคำถามเดิมที่ได้รับคำตอบแล้ว Andy และ Russels มีอะไรที่ขาดหายไปหรือเปล่า?

— winny

นอกจากนี้มอเตอร์อะไร คำถามเกี่ยวกับไฟฉาย

— Dmitry Grigoryev