Transformatörsüz AC'den DC'ye. Bu şey nasıl çalışıyor?

Çin yapımı bir el fenerini söktüm ve transformatör yerine voltajı düşürmek için sadece kapasitörler kullandıklarını gördüm. Küçük kurşun-asit bataryayı şarj etmek için kullanıyorlar.

Sorum şu ki, tek başına bir kapasitör 220 V'u 6 veya 12 V'a getirmek için nasıl kullanılabilir?

Üstten görünüm

Alt görüntü

capacitor ac rectifier

— Ryu_hayabusa
kaynak

Google bu "Dönüştürücüsüz AC - DC güç Kaynağı"

— Roh

Kapasitif güç kaynağı bölümüne bakınız .

— Rev1.0

@Roh Ben her şeyi aradım.

— Ryu_hayabusa

Kötü tasarım - Ben herhangi bir seri direnç görmüyorum. En azından, kapasitörün üzerine bir üst hava boşaltma direnci (üst fotoğraftaki kapağın arkasına gizlenmiş) koydu.

— Spehro Pefhany

Daha yeni bir RV aldım ve kullanım kılavuzu 12V akü şarj devresinde 6V dalgalanmanın normal olduğunu söylüyor. Bu şarj cihazı gibi gerçekten ucuz şeyler.

— BSEE

Yanıtlar:

Bir kapasitör bir empedanstır ve (örneğin) 50 Hz'de, 1 uF'lik bir kondansatör 3183 ohm'luk bir empedansa sahip olacaktır - eğer bu kondansatörü doğrudan AC'nin (220 V'de) içine koyarsanız, akan akım yaklaşık 70 mA'dır.

Tamam, doğrudan bir AC beslemesi üzerinden değil çünkü bir köprü doğrultucu ve bataryayı besliyor, ancak bataryayı şarj etmek için yeterli bir akım kaynağı sağlayacak. Voltaj, akünün kendisi ile sınırlıdır.

Bu tür bir devrenin gelen AC'den izole edilmediğini ve aşağı doğru sıyırıp çıkarmayacağınızı, hala sıyrılmış durumdayken açmamanız gerektiğini unutmayın; voltajlar öldürücüdür.

İşte kullandığı devre gibi bir şey:

görüntü tanımını buraya girin

— Andy aka
kaynak

kapak yarım döngüde şarj olur, böylece akım 220 VAC'de hesapladığınızın iki katı olabilir. Yok hayır?

— Russell McMahon

@RussellMcMahon tepe akımı yaklaşık 1.5 x olabilir sanırım ama gerçek bir devre olmadan berbat görünümlü bir uygulama bu yüzden burada bir sürü tahminde bulunuluyor.

— Andy,

Örnek olarak verdiğiniz devrede, neden C1kondansatöre ihtiyacımız var (bunun bir empedansı olması, yani voltaj akımı kesiliyor, ama neden?). Ayrıca: neden bu Zener diyoduna ihtiyacımız var D2? Köprü doğrultucu yeterli değil mi?

— Tigrou

Bu durumda, kondansatör, zener için bir sınırlayıcı olarak hareket eder ve zener, tepe dc voltajını sınırlamaya çalışır - zener olmadan, DC voltaj, tepe AC voltajı olur.

— Andy,

@tigrou Bu yazıda muhtemelen zener yoktur, ancak akü, kaynağı sabit bir akım kaynağı yapan bir kıskaç görevi görür.

— Russell McMahon

Şüpheli devre:

Devre muhtemelen Andy Aka'ya göre fakat fotoğraftan, R1 yüksek gerilim serileri R, zener, sigorta ve muhtemelen C2 çıkış kapağı (batarya ile olabilir) bulunmuyor.

Bu, 400V dereceli bir kap 230 VAC'de neredeyse hayatta kalabileceğinden, "evrensel" bir ışıktır, ancak 230 VAC kullanılırken pil iki kat daha hızlı kaynatılır.

Eksik R1, bir miktar voltaj düşüşü sağlamak, ancak daha da önemlisi, bir miktar dalgalanma koruması sağlamak için tasarlandı. Şebeke bağlantısı kesildiğinde açık elektrik fişi pimleri varsa, ikisine de dokunmak kondansatörde saklanabilecek 20 mili-Joule'a doğrudan vücuda erişim sağlar. Defibrilatör olarak kullanmak için yeterli değil, ancak şarj edildiğinde onlara asla gönüllü olarak dokunmamanızı sağlamak için kesinlikle yeterli [bana nasıl bildiğimi sor :-)]. Tek kapak şokuyla öldürme olasılığı düşüktür. Acaba. Kas spazmı veya istem dışı kol hareketi şoktan kolunuzun yakındaki nesnelere hızlı ve kuvvetli bir şekilde girmesine neden olabilir.

Diyotlar 1N4007 gibi görünüyor, bu yüzden doğru bir şey yaptılar :-).

Eksik sigortanın, kapağın beklediğiniz gibi AC ana şebekesi olmadığından ve kısa devre yaptığı veya kısa bir süre yaklaştığı durumlarda yardımcı olması amaçlanmıştır. IN4007 diyotları muhtemelen OKish standin yapacaktır.

330 Ohm'luk direnç muhtemelen açılış LED'ini açmak için kullanılır.

Akü (görünüşe göre) voltaj kelepçesi olarak kullanılır.
6V batarya ise

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

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

hangisi tamam.

Kondansatör (olarak etiketlenmiş) 1,5 uF (155 = 15000000 = 1,500,000 NF)
Bu "büyük".
110V şebekeden gelen akım 100 mA civarındadır.

I_{L E D} \approx= \frac{110 \times 1.414}{2 π \times 2 f C} \approx= 100 m A E&OE

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

230 VAC'de iki katına. 2f yarım şebeke döngüsünde kondansatör şarjı olarak kullanılır ve daha sonra bir sonraki yarı döngüde diğer tarafa geri döner.

Şüpheli akü şarj cihazı:

Pil kapasitesi bilinmiyor ancak fotoğraftan yaklaşık 500 mAh'in üzerinde olduğundan şüpheliyim.
Batarya 500 mAh ise C / 5 civarında şarj olur ve eğer gece boyunca şarj edilirse mutlu bir şekilde kaynatılır. UNLESS yukarıda bir regülatör kademesi vardır.

Batarya 6V ise, iki beyaz LED'in dizilerini bataryaya seri direnç olmadan seri bağlamak mümkün değildir. Bu, LED'ler için hayatı aşan heyecan verici bir hal alıyor, ancak buna hakkı olandan daha iyi çalışıyor.

görüntü tanımını buraya girin

Şüpheli kapasitör:

Kondansatör (olarak etiketlenmiş) 400V DC olarak sınıflandırılmıştır.
CL21 metalize polyester anlamına gelir.
Bu OLABİLİR bu uygulamada olması gereken bir Y2 veya X1Y @ kapasitör olarak derecelendirilen üreticisi olabilir, ama aslında iddiayı yapsalar bile onun pota şans bu tip ekipmanın düzgün oylanmasına. "Alibaba" konusuna bir bakış, görsel olarak pek çok benzer başlığı göstermektedir (bunlar "elektriksel olarak benzer" ile karıştırılmamalıdır) ve bunların BAZI'nin X1Y2 dereceli olduğu iddia edilir, ancak çoğunluğu öyle değildir.

Dersler:

Bu tür cihazlardan bazı ilginç dersler çıkarılabilir.
LED'leri yakar, bataryaları şarj eder ve düşük bir fiyata kapıdan çıkar.
Muhtemelen kimseyi öldürmeyecek.
Neyi sevmiyor?
:-(

Alibaba - MPE 1.5 uF, 400V veya benzeri:

http://www.alibaba.com/product-detail/CBB-film-capacitor-1-5uF-400V_1344932478.html
AC
yok X notu veya AC yok X
yok AC - spec sayfasının değerlendirmesi veya belirtilmesi.
X derecesi yok - iyi baskıda niteliksiz AC deniyor
"gerçek" bir örnek
ve daha fazlası MANY.

UYARI: Bu devrenin TÜM parçaları ve güç besleyen ekipman, AC Şebekeye bağlandığında her zaman AC Şebeke potansiyelinde sayılmalıdır. Bu durumda açma / kapama düğmesi ve metal parçalar elektrik çarpma tehlikesidir.

— Russell McMahon
kaynak

Polyester Film kapaklar genellikle eğer anlamda "kendini iyileştirme" olan yok akımını sınırlamak onlar (kapasitans küçük bir azalma pahasına) kısa away darbe olabilir. Philips bu “özelliği” kullanıyordu.

— Spehro Pefhany

@SpehroPefhany Evet. Onları bilinen bir üreticiden izlenebilir bir tedarik zinciri aracılığıyla satın aldıysanız, satın almayı düşündüğünüz şeyler olabilir, beklediğiniz derecelere sahip olabilir ve fotoğrafın diğer tarafında AC dereceleri ve X1Y2 vb. Hakkında sertifikalar ve yorumlarınız olabilir. | Oysa eğer onları kısayolları alan bir cihazın içine soktuysanız, bu bir “çok emin” olmayabilir. | Ama bunu bildiğini biliyorum :-).

— Russell McMahon

Polyester Film Kondansatörler DC kapasitör DEĞİLDİR, AC kapaklardır ve sıcak bacağın her iki yerine kurşun beslemek için kullanılabilir. Bunlar, motorlu kondansatörler olarak ucuz düşürme devreleri, yumuşatma devreleri dahil olmak üzere pek çok şey için kullanılırlar ve motorlu çalıştırma kapakları tek başına kullanımları, AC kondansatörleri oldukları anlamına gelir. Sadece bir şeyin WVDC'de derecelendirilmesi, kapakların ac kullanamadığı anlamına gelmediği anlamına gelmez, bu bize sadece "DC güç kullanarak çalışma voltajı" verir. Bu kapakların DC ile derecelendirilmesinin nedeni, yüksek frekans devrelerinde kullanılabilecek olmalarıdır, ancak AC derecesine sahip herhangi bir kapak atanmadan önce, AC frekansındaki voltajı belirlemek için hesaplamalar kullanılmalıdır. Eğer cp yüksek frekans kullanımı için tasarlandıysa, AC derecelendirmelerini, sadece WVDC'yi görmeyeceksiniz ve bu sadece dc kullanımı için olduğu anlamına gelmez. Her iki kutuplu kendi kendini iyileştiren kapasitör veya bir poli film kapasitör, mika veya metalize başlıkların tümü DC çalışma voltajlarında derecelendirilmiştir, çünkü bunları AC voltajlarıyla derecelendirmek için başka değişkenler gerekir. İşte gerçek dünya ortamlarında neyin üstesinden gelebileceklerini ve bunun durumun nedenlerini bulmak için doğru formülleri.

Belirli bir uygulama için, bir kapasitöre dağıtılan güç, P = i² R formülünden hesaplanabilir, burada P = watt cinsinden güç, i = kapasitörden geçen akım rms ve R = Eşdeğer Seri Direnç (ESR) kapasitör. Sonra i = 2 börek fCE, burada f = Hertz'deki frekans, C = Farads'daki kapasitans ve E = uygulanan rms voltajı. Sonunda R = d / (2 pasta fC), burada d = disiplinasyon faktörü. Bu üç denklemi birleştirerek, elde edilen nihai güç formülü P = 2 pie fCE²d'dir.

Uygulanan gerilim ve frekansı bildiğimizi varsayarak kapasitans ve dağılım faktörü değerlerini belirlemek gerekir. Bu değerlerin tipik olduğunu ve bir üreticiden diğerine değişeceğini unutmayın. Gerilimden kaynaklanan kapak değişiklikleri, belirli bir uygulama gereksinimini karşılamak için üretici tarafından da değiştirilebilir.

Kapasite ve yayılma faktörü için yukarıdaki düzeltmeler devre voltajına ve frekansına göre yapıldıktan sonra, kapasitördeki gerçek güç tüketimi P = 2 pasta fCE²d formülünden hesaplanabilir. Hem kapasitans değerinin hem de frekansın verilen bir voltaj için gücü doğrudan etkilediğine dikkat edin. Bu nedenle, kondansatörler için genel bir AC derecesi (veya DC derecesine uygulanacak bir faktör) atamak mümkün değildir. Sadece bu değerler bilindiğinde (sabit değer 60Hz güç uygulamalarında olduğu gibi) bu yapılabilir.

Seri olarak akım sınırlama araçları için bir AC kondansatörü kullanılabilir ve bir AC sıcak hat boyunca 100 FF 350vac kapasitör kullanılırsa, frekansı yalnızca 4 veya 4,5 amper çıkacaktır, çünkü kapak sadece bu enerjiye izin verebilir Seri olarak çok spesifik bir şekilde çalıştığı için. AC, polarize olan bir elektrolitik "dc" kapaktan bağlanırsa, dalga formu salındığında kapak patlar ya da hiçbir şey yapmaz ve AC kapak yaparken enerjinin geçmesine izin vermez.

Başlığın motor uçlarına paralel olarak yerleştirilmesi kelimenin tam anlamıyla rotasyonunun içine girdiği açık bobin pozisyonu sırasında motor tarafından oluşturulan reaktif gücü veya geri emfini kurtarır ve bunu yaptığında bobini geçen manyetik alan çok daha yüksek bir voltajda elektrik üretir 2 şeyin parçası olan menzili. Motor bu küçük süre boyunca güç üretirken, kapak hemen toplar ve onu komütatörün bağlandığı bir sonraki bobine atar, konvansiyonel nabzını çok yüksek ampere atar, böylece kullanılan amperde bir azalmaya neden olur. motoru biraz daha hızlı döndürür. DC kapasitörler veya elektrolitik polarize kapaklar bu senaryolarda kullanılamaz, patlamalara veya yangınlara neden olurlar. Onlardan uzak durun, ince kağıtlarla çok ucuza üretilirler,

— Dezeinstein
kaynak

Metin duvarı ve hemen hemen cevaplanmış olan orijinal soru ile ilgisi yoktu. Andy ve Russellerin cevaplarında eksik olan bir şey var mı?

— winny

Ayrıca, hangi motor? Soru bir el feneri hakkında.

— Dmitry Grigoryev