As fontes de alimentação estão disponíveis em uma ampla faixa de classificações de tensão e corrente. Se eu tiver um dispositivo com classificações específicas de tensão e corrente, como elas se relacionam com as classificações de potência que preciso especificar? E se eu não souber as especificações do dispositivo, mas estiver substituindo uma fonte de alimentação anterior por classificações específicas?
É correto diminuir a tensão ou sempre deve ser maior? E a corrente? Não quero um suprimento de 10 A para danificar meu dispositivo de 1 A.
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Olin Lathrop
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Respostas:
Classificação de tensão
Se um dispositivo diz que precisa de uma voltagem específica, você deve assumir que precisa dessa voltagem. Tanto mais baixo quanto mais alto podem ser ruins.
Na melhor das hipóteses, com tensão mais baixa, o dispositivo não funcionará corretamente de maneira óbvia. No entanto, alguns dispositivos podem parecer funcionar corretamente e falhar de maneira inesperada nas circunstâncias certas. Quando você viola as especificações necessárias, não sabe o que pode acontecer. Alguns dispositivos podem até ser danificados por uma voltagem muito baixa por longos períodos de tempo. Se o dispositivo tiver um motor, por exemplo, talvez ele não seja capaz de desenvolver torque suficiente para girar, então ele fica lá ficando quente. Alguns dispositivos podem consumir mais corrente para compensar a tensão mais baixa, mas a corrente maior que a desejada pode danificar algo. Na maioria das vezes, a voltagem mais baixa fará o dispositivo não funcionar, mas os danos não podem ser descartados, a menos que você saiba algo sobre o dispositivo.
Tensão acima da especificada é definitivamente ruim. Todos os componentes elétricos têm tensões acima das quais eles falham. Os componentes classificados para tensão mais alta geralmente custam mais ou têm características menos desejáveis; portanto, escolher a tolerância de tensão correta para os componentes do dispositivo provavelmente recebeu atenção significativa do projeto. A aplicação de muita tensão viola as premissas do projeto. Algum nível de muita tensão irá danificar alguma coisa, mas você não sabe onde esse nível é. Leve a sério o que um dispositivo diz em sua placa de identificação e não dê mais voltagem do que isso.
Classificação atual
A corrente é um pouco diferente. Uma fonte de tensão constante não determina a corrente: a carga, que neste caso é o dispositivo, determina. Se Johnny quiser comer duas maçãs, ele só comerá duas se você colocar 2, 3, 5 ou 20 maçãs na mesa. Um dispositivo que deseja 2 A de corrente funciona da mesma maneira. Ele desenha 2 A se a fonte de alimentação pode fornecer apenas 2 A ou se poderia ter fornecido 3, 5 ou 20 A. A classificação atual de uma fonte é o que ela pode fornecer, não o que sempre forçará através do carregar de alguma forma. Nesse sentido, diferentemente da tensão, a classificação atual de uma fonte de alimentação deve ser pelo menos o que o dispositivo deseja, mas não há mal em ser maior. Uma fonte de 9 volts e 5 ampères é um superconjunto de uma fonte de 9 volts 2 amp, por exemplo.
Substituição de suprimento existente
Se você estiver substituindo uma fonte de alimentação anterior e não conhecer os requisitos do dispositivo, considere a classificação dessa fonte como sendo os requisitos do dispositivo. Por exemplo, se um dispositivo não rotulado foi alimentado por uma fonte de 9 V e 1 A, você pode substituí-lo por uma fonte de 9 V e 1 ou mais amplificadores.
Conceitos avançados
A descrição acima fornece os conceitos básicos de como escolher uma fonte de alimentação para algum dispositivo. Na maioria dos casos, é tudo o que você precisa saber para ir a uma loja ou on-line e comprar uma fonte de alimentação. Se você ainda está um pouco confuso sobre o que exatamente são tensão e corrente, provavelmente é melhor sair agora. Esta seção aborda mais detalhes da fonte de alimentação que geralmente não importam no nível do consumidor e pressupõe algum entendimento básico de eletrônica.
Regulado versus Não Regulamentado
Não regulamentado
Fontes de alimentação CC muito básicas, chamadas de não regulamentadas , apenas abaixem a entrada CA (geralmente a CC que você deseja está com uma voltagem muito menor do que a energia da parede na qual você conecta a fonte), retifiquepara produzir DC, adicione um limite de saída para reduzir a ondulação e chame-a de dia. Anos atrás, muitas fontes de alimentação eram assim. Eles eram pouco mais que um transformador, quatro diodos formando uma ponte de onda completa (leva o valor absoluto da tensão eletronicamente) e a tampa do filtro. Nesses tipos de suprimentos, a tensão de saída é ditada pela taxa de voltas do transformador. Como é fixo, em vez de gerar uma tensão de saída fixa, a saída é proporcional à tensão CA de entrada. Por exemplo, esse suprimento de CC de "12 V" pode gerar 12 V a 110 VCA, mas, em seguida, produziria mais de 13 V a 120 VCA.
Outro problema com suprimentos não regulamentados é que a tensão de saída não é apenas uma função da tensão de entrada, mas também varia com a quantidade de corrente extraída da fonte. Uma fonte não regulamentada de "12 volts 1 amp" provavelmente foi projetada para fornecer os 12 V nominais na corrente de saída máxima e a menor tensão de entrada CA válida, como 110 V. Poderia ser acima de 13 V a 110 V sem carga (0 amperes fora) sozinho e, em seguida, mais alto ainda com uma tensão de entrada mais alta. Esse suprimento poderia facilmente produzir 15 V, por exemplo, sob algumas condições. Os dispositivos que precisavam do "12 V" foram projetados para lidar com isso, então tudo bem.
Regulamentado
As fontes de alimentação modernas não funcionam mais dessa maneira. Praticamente qualquer coisa que você possa comprar como eletrônicos de consumo será uma fonte de alimentação regulada . Você ainda pode obter suprimentos não regulamentados de fornecedores de eletrônicos mais especializados, voltados para fabricantes, profissionais ou pelo menos entusiastas que devem saber a diferença. Por exemplo, a Jameco possui uma ampla seleção de fontes de alimentação. Suas verrugas na parede são especificamente divididas em tipos regulamentados e não regulamentados. No entanto, a menos que você fique procurando onde o consumidor médio não deveria estar, provavelmente não encontrará suprimentos não regulamentados. Tente pedir uma verruga não regulamentada em uma loja que também vende outras coisas, e elas provavelmente nem saberão do que você está falando.
Uma fonte regulada controla ativamente sua tensão de saída. Eles contêm circuitos adicionais que podem ajustar a tensão de saída para cima e para baixo. Isso é feito continuamente para compensar as variações de tensão de entrada e as variações na corrente que a carga está consumindo. Uma fonte de alimentação regulada de 1 ampere 12 volts, por exemplo, produz bastante perto de 12 V em toda a sua faixa de tensão de entrada CA e desde que você não consuma mais que 1 A dela.
Entrada universal
Como existe um circuito na fonte para tolerar algumas flutuações da tensão de entrada, não é muito mais difícil aumentar a faixa de tensão de entrada válida e cobrir qualquer energia de parede válida encontrada em qualquer lugar do mundo. Mais e mais suprimentos estão sendo feitos assim, e são chamados de entrada universal . Isso geralmente significa que eles podem funcionar de 90 a 240 V CA e podem ser 50 ou 60 Hz.
Carga Mínima
Algumas fontes de alimentação, geralmente comutadores mais antigos, têm um requisito de carga mínima . Isso geralmente é 10% da corrente de saída nominal total. Por exemplo, não é garantido que um suprimento de 12 volts de 2 A com um requisito de carga mínima de 10% funcione corretamente, a menos que você o carregue com pelo menos 200 mA. Essa restrição é algo que você encontrará apenas nos modelos OEM, o que significa que o suprimento foi projetado e vendido para ser incorporado ao equipamento de outra pessoa, onde o tipo certo de engenheiro considerará esse problema com cuidado. Não vou entrar mais nisso, já que isso não vai surgir em uma fonte de alimentação para o consumidor.
Limite atual
Todos os suprimentos têm corrente máxima que podem fornecer e ainda mantêm as especificações restantes. Para uma fonte de "12 volts 1 amp", isso significa que tudo está bem, desde que você não tente extrair mais do que o valor nominal de 1 A.
Existem várias coisas que um suprimento pode fazer se você tentar exceder a classificação de 1 A. Poderia simplesmente queimar um fusível. Os suprimentos especializados de OEM que são despidos de custo podem pegar fogo ou desaparecer em uma nuvem oleosa de fumaça preta. No entanto, atualmente, a resposta mais provável é que a fonte baixe sua tensão de saída para o que for necessário para não exceder a corrente de saída. Isso é chamado de limitação de corrente . Frequentemente, o limite atual é definido um pouco mais alto que o rating para fornecer alguma margem. O suprimento "12 V 1 A" pode limitar a corrente a 1,1 A, por exemplo.
Um dispositivo que está tentando extrair a corrente excessiva provavelmente não funcionará corretamente, mas tudo deve permanecer seguro, não pegar fogo e se recuperar bem depois que a carga excessiva for removida.
Ondulação
Nenhuma fonte, mesmo a regulada, pode manter sua tensão de saída exatamente na classificação. Geralmente, devido à maneira como o suprimento funciona, haverá alguma frequência na qual a saída oscila um pouco ou ondula . Com suprimentos não regulamentados, a ondulação é uma função direta da entrada CA. Os suprimentos não regulamentados de transformadores básicos alimentados a partir de 60 Hz CA geralmente ondulam a 120 Hz, por exemplo. A ondulação de suprimentos não regulamentados pode ser bastante grande. Para abusar do exemplo de 12 volts e 1 amp novamente, a ondulação pode ser facilmente um volt ou dois em carga máxima (corrente de saída de 1 A). Os suprimentos regulamentados geralmente são comutadores e, portanto, ondulam na frequência de comutação. Um comutador de 12 V 1 A regulado pode ondular ± 50 mV a 250 kHz, por exemplo. A ondulação máxima pode não estar na corrente de saída máxima.fonte
Os três principais parâmetros para uma fonte de alimentação são
Se o seu dispositivo ou verruga quebrada indicar 9 V DC, faça uma substituição de 9 V DC. A voltagem correta e o tipo de voltagem são importantes : uma voltagem muito alta pode danificar seu dispositivo, uma voltagem muito baixa também, embora isso seja menos comum. Mas a uma voltagem muito baixa, pode não funcionar corretamente.
Obtenha uma fonte de alimentação no mínimo a corrente nominal . Se o dispositivo indicar 500 mA, obtenha uma fonte de alimentação que possa fornecer pelo menos isso. Uma verruga de parede de 100 mA pode superaquecer e incendiar sua casa se não estiver adequadamente protegida. Um 1000 mA é seguro, mesmo que você precise apenas de 500 mA.
Olin explicou com frutas, vou tentar explicar com outro fluxo: água. Se minha torneira pode encher um balde em um minuto, esse é o seu fluxo máximo ou corrente. Esses são os 1000 mA especificados pela verruga. No entanto, posso abrir a torneira parcialmente para encher meu copo e, então, sou o dispositivo de 500 mA. A torneira ainda pode fornecer 10 litros por minuto, mas fornecerá menos se eu pedir menos. Posso pedir qualquer coisa, contanto que não exceda os 10 litros por minuto. Se eu quiser apenas algumas gotas para preencher um dedal, serei um dispositivo de 1 mA. De uma fonte de 1000 mA.
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Se você estiver substituindo uma "verruga" por outra recuperada, há mais algumas coisas a serem lembradas, além do que os outros comentaristas já disseram.
CA / CC : Os adaptadores de energia podem emitir corrente alternada ou corrente contínua. Você deve verificar se ele corresponde ao que o dispositivo espera. A maioria dos adaptadores e dispositivos são DC. Você pode perceber observando os símbolos: um símbolo "~" significa AC, um "=" com uma linha tracejada significa DC.
Polaridade : Se você estiver usando um adaptador com os conectores cilíndricos redondos, lembre-se de que algumas vezes o centro é positivo e o exterior é negativo, e outras vezes o oposto. Isso deve corresponder ao que o dispositivo espera, ou pode danificá-lo. Se não corresponder, a correção será simples, basta cortar a tomada e trocar os fios. Haverá um símbolo no adaptador mostrando que é positivo e negativo. Geralmente é "centro positivo".
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Uma questão relacionada surgiu recentemente:
Para ser conservador diante de especificações ambíguas como essas, você deve assumir que a potência máxima do adaptador universal ocorre na tensão máxima de saída e que todas as tensões mais baixas de saída são limitadas à mesma corrente.
Nesse caso, 90W / 24V = 3,75A, portanto, você deve usar a saída definida em 19V com essa quantidade de corrente.
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Voltagem:
devem sempre estar próximas da idêntica.
O que constitui "próximo" varia de acordo com os dispositivos, mas, como guia
Uma fonte cuja tensão esteja dentro de -10% / + 5% da classificação de tensão do dispositivo geralmente funcionará e normalmente não causará danos. Em muito poucos casos, pode não funcionar, mas isso seria incomum.
Por exemplo, desde que a classificação atual seja adequada (veja abaixo)
Um dispositivo de 19V normalmente opera a partir de uma fonte de 18V.
Um dispositivo de 6V pode operar com uma fonte de 5V - mas, como está quase 20% abaixo da especificação, em alguns casos, essa diferença pode ser muito alta
Um dispositivo de 16V NÃO pode funcionar com uma fonte de 12V - em alguns casos, ele funcionará.
Danos ao suprimento ou dispositivo são improváveis, mas podem ocorrer.
MAS tentar operar um dispositivo com classificação de 12V a partir de uma fonte de 16V (25% de altura) é arriscado e pode causar danos ao dispositivo ou fonte.
Atual:
Um dispositivo que consome uma corrente especificada pode ser operado a partir de uma fonte capaz de fornecer
a mesma corrente ou mais alta.
por exemplo, considere um dispositivo de 12V, 2A e uma fonte de alimentação de 12V 20A.
12V é a "pressão elétrica".
20A é a corrente elétrica que a fonte PODE fornecer nessa pressão.
2A é a corrente que a carga vai demorar pelo que a pressão.
Você tem 20-2 = 18A para usar em outro lugar.
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