Recentemente, encontrei um cenário em que tentei usar um inversor de onda senoidal modificada Energizer EN500 para fornecer energia a um adaptador CA de 180 watts da Dell. O circuito que alimentava o inversor era de 12 volts, 15 amperes CC. A entrada do adaptador CA é 100-240V ~ 2,34 amperes, 50-60Hz e a saída é 19,5V, 9,23 amperes. Não consegui encontrar mais especificações on-line, mas é a peça Dell nº 74X5J e o modelo Dell DA180PM111.

12 volts * 15 amperes = 180 watts, e eu (incorretamente?) Presumi que o adaptador não precisaria necessariamente de 180 watts o tempo todo, e que o pior caso seria um fusível queimado se tentasse consumir mais watts do que poderia ser fornecido. Enquanto estou lendo a entrada do adaptador CA, estou percebendo que, se ele realmente pode consumir até 2,34 amperes, a 110 volts ou mais de 250 watts ...?

Quando conectei o inversor ao adaptador CA, a "luz de energia" do adaptador AC acendeu quando o pluguei no inversor (indicando a conexão à energia CA) e, quando liguei o adaptador ao laptop, ele começou a piscar ligado e desligado. Havia um carregador de telefone USB conectado a outra tomada de corrente contínua, com uma "luz de energia" menor que também piscava simultaneamente, paralelamente à luz do adaptador CA. Desde então, este adaptador CA não funciona para carregar a bateria do laptop, mesmo quando conectado à corrente CA doméstica. Não sei quantos watts estão consumindo, mas é suficiente para alimentar o laptop a uma velocidade de operação bastante reduzida, e a bateria não carrega.

Então parece que isso fritou meu adaptador CA. Embora seja (presumivelmente) tarde demais para fazer alguma coisa para corrigir o adaptador, eu gostaria de entender as possíveis causas. Poderia ser devido ao inversor emitir ondas senoidais modificadas ? Ao pesquisar on-line, as ondas senoidais modificadas dificilmente se parecem com ondas senoidais :

Tudo o que encontrei online sugere que um adaptador CA para laptop deve funcionar bem com ondas senoidais modificadas. Eu verifiquei com a Dell e eles recomendaram o uso de um adaptador de onda senoidal pura, mas um adaptador de onda senoidal modificado ainda funcionaria, embora eu estivesse "procurando uma possibilidade de reduzir a vida útil do adaptador CA". Vida útil reduzida, de fato!

Ou é provável que a falha tenha ocorrido devido ao adaptador CA tentar extrair mais corrente do que o inversor, em um circuito de 12 volts e 15 amp CC, foi capaz de fornecer? Eu não teria pensado que energia insuficiente poderia matar um adaptador CA ... poderia?

Ou é uma combinação do fato de que o inversor estava fornecendo ondas senoidais modificadas e talvez estivesse "pulsando" dentro e fora devido aos excessivos requisitos de corrente? Na minha pergunta sobre a atualidade do meta, o DrFriedParts sugeriu que a falha pode ter sido devido à falha do circuito do grampo de entrada . O circuito do grampo de entrada teria mais probabilidade de falhar se o adaptador CA experimentasse um número rápido de ciclos "liga / desliga"?

Obter alguma educação sobre isso afetará o que eu faço a seguir. Ao revisar o diagrama de fiação do meu veículo, vejo que uma das minhas três tomadas de força CC é um circuito dedicado de 20 A. Eu poderia obter um inversor de onda senoidal pura e conectá-lo a esse circuito de 20 A, fornecendo uma saída máxima "teórica" ​​de 240 watts; Eu sei que, na realidade, existem perdas e não posso esperar 240 watts completos do inversor. Se a energia insuficiente fosse a culpada dessa vez, eu odiaria fritar meu adaptador CA de reposição novamente da mesma maneira! Se a raiz do problema, no entanto, era uma onda senoidal modificada, posso corrigi-lo com um inversor melhor.

As saídas "seno modificado" são aproximações muito ruins de CA

Esta é uma captura da saída de um APC 650 gravada por Jesse Kovach, enquanto está sob carga.

Observe os eventos severos de excesso de amplitude nos extremos (os picos na parte superior e inferior). Na realidade, eles são realmente muito maiores em amplitude, mas o osciloscópio na imagem não foi rápido o suficiente para capturá-lo.

As arestas agudas no domínio do tempo são equivalentes ao ruído de amplo espectro no domínio da frequência. Todo esse conteúdo de alta frequência representa energia adicional que deve ser absorvida pelos circuitos de proteção. Caso contrário, pode exceder o isolamento, suportando limites nos vários componentes do estágio de entrada e "queimar". Se isso não queimar a entrada, resultará em uma falha em cascata, onde causará uma falha no lado secundário da sobretensão resultante.

... e esse é apenas um modo de falha. Há outros. As ondas psuedo-senoidais são péssimas para entradas de onda senoidal. :(

Vá DC-DC em vez de DC-AC-DC

Uma abordagem muito melhor (e muito mais eficiente!) É ir diretamente de CC para CC (nota: você não pode ir de CC para CC diretamente se a tensão de entrada for menor que a tensão de saída, mas os detalhes de isso está bem contido dentro de um "conversor DC-DC").

Fontes de alimentação de modo comutador independentes para laptops Dell que recebem entradas DC estão disponíveis no mercado. Aqui está um exemplo:

de onde provi:

http://www.amazon.com/Adapter-Charger-Dell-Latitude-D630/dp/B002BK7JEC#

Observe que não tenho experiência pessoal com este produto em particular e muitos conversores CC baratos são mal projetados internamente. Seja cuidadoso.

A entrada do adaptador CA é 100-240V ~ 2,34 amperes

Isso significa que, na entrada de 100V, na potência máxima de saída, o adaptador extrairá 2,34A ou 234W da rede elétrica - geralmente qualquer fonte de alimentação CA / CC consumirá a corrente máxima na tensão de entrada mínima.

Enquanto estou lendo a entrada do adaptador CA, estou percebendo que, se ele realmente pode consumir até 2,34 amperes, a 110 volts ou mais de 250 watts ...?

Saída de 180W a 234W significa uma eficiência de 76,9%, o que não está fora do campo de possibilidade. Não se esqueça que o inversor também terá sua própria eficiência, aumentando ainda mais a porta de alimentação de 12V.

Eu não teria pensado que energia insuficiente poderia matar um adaptador AC ... poderia?

Uma fonte de alimentação segura, quando exposta a anormais graves, certamente pode falhar, e isso é perfeitamente aceitável para as agências reguladoras, desde que a falha não represente nenhum risco à segurança do usuário final - nenhuma quebra da barreira galvânica da rede elétrica à rede elétrica. saída, sem risco térmico, sem fumaça ou estilhaços nocivos.

O fato de a Dell ter avisado você sobre o uso do adaptador com uma entrada de onda senoidal escalonada é uma boa indicação de que a onda senoidal escalonada contribuiu para o fim do seu carregador.

Se você não explodiu o fusível da porta do isqueiro, provavelmente não estava no modo de entrada de fome, portanto a falha provavelmente não se deve à potência de entrada limitada - provavelmente não "gostou" do seno pisado onda.

Embora as ondas senoidais modificadas causem um pouco mais de estresse nos eletrônicos do que as ondas senoidais adequadas, eu não esperaria que causassem falhas catastróficas de uma fonte de alimentação boa.

As fontes de alimentação do modo de comutação também podem ser difíceis em fontes de energia. Luzes, aquecedores, etc. respondem a tensão reduzida consumindo menos corrente (e ficando mais escuro / produzindo menos calor). As fontes de alimentação de modo comutado, por outro lado, respondem à tensão reduzida consumindo MAIS corrente para manter os níveis de energia.

Ligar e desligar é estressante nas fontes de alimentação comutadas, assim como a subtensão na entrada. Dado que o seu inversor estava visivelmente ligado e desligado, espero que esteja colocando muito mais tensão na fonte de alimentação do que um inversor senoidal modificado que funcione corretamente.

Eu também usei minha fonte de alimentação Dell 96Watt 240V em um inversor de onda senoidal modificada. Nesse caso, o inversor era do tipo 12VDC a 240VAC, alimentado por uma bateria RV. Funcionou, mas o PS da Dell ficou notavelmente mais quente do que quando funcionava com a rede elétrica adequada, então desisti do PDQ.

Meu inversor mod-seno era uma unidade barata e alegre de 300W semelhante a esta ...

Embora as ondas senoidais modificadas causem um pouco mais de estresse nos eletrônicos do que as ondas senoidais adequadas, eu não esperaria que elas causassem falhas catastróficas

Felizmente, nada foi frito para mim, mas estou interessado nos comentários aprendidos de outras pessoas sobre o (s) mecanismo (s) de falha quando um PS de modo de comutação copia uma entrada senoidal modificada. (Não considero meus comentários abaixo como estando na categoria aprendido).

Dada a natureza de onda quase quadrada da chamada onda senoidal citada por DrFriedParts, eu pensaria

1) correntes de impulso repetitivas e muito altas nos diodos de entrada do modo de comutação e / ou

2) superaquecimento dos capacitores de armazenamento de entrada devido à resistência em série equivalente dos caps

seriam altos candidatos nas apostas no modo de falha. As tampas receberiam um treino de dreno de corrente severo durante a fase sem energia do ciclo de tensão de entrada, quando não houver tensão ou corrente em torno dos cruzamentos zero e uma colagem no carregamento quando a tensão de passo for aplicada.

A teoria básica sugere que uma carga capacitiva é prejudicial para a alimentação do modo de comutação pelas razões acima, e uma carga indutiva / resistiva, como um motor ou uma lâmpada, é muito preferida.

As arestas agudas no domínio do tempo são equivalentes ao ruído de amplo espectro no domínio da frequência. Todo esse conteúdo de alta frequência representa energia adicional que deve ser absorvida pelos circuitos de proteção.

Eu pensei que o estágio de entrada de um modo de comutação não fosse muito mais do que uma ponte de diodos e algum dispositivo limitador de série (resistor ish pequeno ou resistor NTC alimentando alguns capacitores ish de alta tensão, paralelamente a uma pequena tampa de poliéster com ESR baixo para filtrar o ruído de alta frequência que o DrF-P menciona corretamente.Depois disso, um circuito de helicóptero (agora normalmente feito com HV FETs), um tranny de núcleo de ferrite para conversão de tensão, mais retificação e feedback para controlar o ciclo de trabalho / frequência / tensão de saída. são necessárias peças de absorção de energia?

Não estou convencido de que uma falha do lado da entrada provavelmente se espalhe pelos estágios de saída acoplados ao transformador, a menos que seja um capacitor catastrófico ou uma explosão de diodo colando goos por toda a parte interna da fonte.

Josh diz:

Quando conectei o inversor ao adaptador CA, a "luz de energia" do adaptador AC acendeu quando o pluguei no inversor (indicando a conexão à energia CA) e, quando liguei o adaptador ao laptop, ele começou a piscar ligado e desligado.

Quanto a essas observações dos LEDs indicadores piscando quando eles devem estar solidamente acesos ... isso poderia ser devido ao modo de comutação não fornecer energia ao redor do cruzamento zero, em virtude das tampas de armazenamento de entrada serem descarregadas?

Essa suposição poderia ser testada executando o PS sem carga ou com pouca carga, quando se poderia esperar que as tampas ainda tivessem alguma carga restante. Se o PS estiver tendo que funcionar na capacidade nominal, provavelmente o PS está saindo do ar.

O fato de a Dell ter avisado você sobre o uso do adaptador com uma entrada de onda senoidal escalonada é uma boa indicação de que a onda senoidal escalonada contribuiu para o fim do seu carregador.

Ouça ouça!

Concordo plenamente que a maneira melhor / mais segura / eficiente de proceder é executar o laptop em um carregador de carro de 12Vdc a 19,5Vdc, conforme descrito.

Antes de encontrar um carregador de carro pronto semelhante, eu pretendia construir esse dispositivo a partir de um dispositivo ~ $ AUD4.00 como este módulo de impulso ajustável de 150 W

mas o pronto feito pela DrFriedParts por US $ 25,00 é mais conveniente.

ALÉM DISSO, E ANTES DE ALGUÉM TENTAR TAL CONSTRUÇÃO , como aprendi pouco antes de embarcar no projeto, a Dells tem um desagradável chip de identidade embutido em suas fontes de alimentação cuja função é informar ao laptop a que tipo de PS ele está conectado: referência

http://www.laptop-junction.com/toast/content/inside-dell-ac-power-adapter-mystery-revealed

É isso que se conecta ao terceiro conector (pino central) em uma tomada Dell DC. Sem ele, aparentemente, o laptop se recusará a cobrar. Posso confirmar que o pino lê o circuito aberto nos terminais + ve e -ve, dando a impressão (errada) de que ele não faz nada.

Se o carregador do carro não apelar, e um inversor senoidal puro for muito caro, outra coisa a tentar é colocar alguma indutância em série com a saída do inversor para se livrar das bordas afiadas da forma de onda de saída, mas é preciso manter procure ressonâncias, saturação do núcleo e outros problemas de circuito sintonizado.

Como eu disse, essas são suposições sem o benefício de ter feito testes; portanto, eu ficaria muito interessado em ouvir alguém que possa lançar mais e melhor luz sobre o assunto.

A fonte de alimentação do laptop Dell quase certamente contém circuitos de correção do fator de potência ativo. Isso significa que a forma de onda atual desenhada pela fonte de alimentação se aproxima da forma de onda de tensão. Como se a fonte de alimentação fosse uma carga simples como um elemento de aquecimento.

As vantagens são que um capacitor de armazenamento de alta tensão menor pode ser usado dentro da fonte de alimentação, harmônicos muito mais baixos na entrada da rede elétrica. Como quase sempre a energia é fornecida ao capacitor de armazenamento, em vez de apenas nos picos da forma de onda CA.

Ao usar essa fonte de alimentação em energia de onda senoidal modificada, você quase certamente destruiu o circuito PFC ativo. e a fonte de alimentação agora está se comportando como se não tivesse mais PFC ativo. Como resultado, a fonte de alimentação agora exige um capacitor de armazenamento muito maior, devido apenas à alimentação nos picos da forma de onda. Isso explica por que a fonte de alimentação está funcionando um pouco, mas é incapaz de fornecer sua potência nominal máxima.

Em teoria, você poderia alimentar uma alta tensão DC. Digamos 300VDC, e a fonte de alimentação do laptop funcionará com a saída total novamente. Definitivamente, recomendo que você não faça isso por motivos de segurança. Como praticamente todos os interruptores, fusíveis, etc., usados ​​nos sistemas de energia CA da rede elétrica. Não conseguem funcionar com segurança em CC de alta tensão.

Resposta curta - não use uma nova fonte de alimentação para laptop no mesmo inversor. Você provavelmente irá matá-lo também. Você precisa de um inversor de saída de onda senoidal pura - Se não conseguir encontrar uma fonte de alimentação DC-DC adequada para o seu laptop.