额定电流


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我经常看到仅在伏特(例如7-12V)中指定功率要求的设备,而在安培数中却没有。我一直想运行各种壁式疣和电池嵌入式设备(这些设备带有调节器,不用担心),但是我一直很犹豫,因为我不知道这些设备的安培数要求。

我的问题是:对于微控制器等,是否存在“可理解”的标准安培数?

有人告诉我,安培数并不重要,但是我要有所不同,因为我非常确定,如果我以10亿美元的价格提供7伏特电压(9伏特)的7-12伏特电压,它会爆炸。

编辑:简单地说。电源的额定功率是在过热和损坏之前可以承受的安培数?


一个例子很有趣
Brian Carlton

我想我终于明白了。举一个真实的例子:如果我有一个步进电机,每相的额定电流为1.2安培,而我尝试使用额定功率为650mili的电源运行它,那么该电源将开始油炸。

不必要。如果设计正确,则应防止过电流情况发生。
莱昂·海勒

Answers:


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电压(有点像电源的强度)和电流(以安培为单位,即电量)是两个非常不同的东西。

电压: 尝试将电源与设备匹配时,您需要正确设置电压...如果电源电压过高,则将损坏设备。如果电源电压太低,则您的设备将无法工作。

电流: 查看电流时,您需要确保安培额定值高于设备所需的功率,因为它只会消耗所需的电量。如果设备的额定值太低,它将尝试从电源中获取比电源可提供的更多的电量,因此它将变热并可能爆炸。如果您提供的电源额定为10亿安培,那么它将很乐意为一个小灯泡供电……这意味着它也可以同时为10亿个灯泡或更多供电!

因此,可能的危险情况是:

  1. 如果设备电压过高。
  2. 如果放大器对设备而言过低。

通常,产生大量热量或光线或移动的设备通常需要高电流供应。控制事物的设备(例如电视遥控器或带有一些LED的小型设备)不需要大量电流。

要回答您的问题,微控制器本身可能仅需要0.02至0.1A。如果微控制器正在控制其他东西并共享电源,则电源的额定电流实际上取决于器件。


如果电流太低,到底有多危险?假设某个设备需要350mA的电流,而我有一个300mA的适配器,那会发生什么?
院长

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设备不需要350 mA。在指定的电源电压下,它将通过 350 mA。欧姆定律:I = U /R。使用恒定电阻器件,它将使电流与施加在其两端的电压成正比。因此,如果某个设备在10 V时需要350 mA的电流,那么如果通过20 V时它会通过700 mA。
2011年

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当然,以上仅适用于纯电阻电路(白炽灯,LED等)。如果通过同一电路仅获得300 mA的电流,则很可能仅提供所需电压的一小部分。就安全性而言,这并不危险,但就设备的功能而言,则是危险的,尤其是当设备不仅是灯泡,而是微控制器时。
2011年

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@Dean:也许我应该将其改写为“可能的危险情况”。我更多地想像是用一根额定值为0.5A的电缆给2.5A水壶供电...它会变热,可能融化并着火...因此很危险。
BG100 '02

@ BG100好,现在我明白了。
院长

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如果将5 V 100 mA设备连接到5 V 10亿安培电源,则该设备将消耗100 mA。


我想尝试一下。我在哪里可以得到这样的供应?
JustJeff 2011年

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只需完成戴森球体,然后将其与太阳能电池板对齐即可。
康纳·沃尔夫,

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“商用太阳能电池的短路电流约为28 mA / cm2至35 mA / cm2。” 如果我们假设这是在距太阳地球距离处的典型太阳辐射下,则戴森球的表面积将为wolframalpha.com/input/?i=area+of+sphere%2C+radius+1+AU和短电路电流将为wolframalpha.com/input/…10 ^ 160亿安培
endolith 2011年

1
我们就称它们为千兆安培... :-)
JYelton 2013年

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当然不会,设备只会消耗所需的电流(欧姆定律)。电源的最大电流能力无关紧要,只要它大于设备的峰值电流额定值即可。


4

我同意莱昂。仅仅因为电源可以提供一些最大电流,并不意味着被供电的设备会消耗太多电流。

关于微控制器等的“可理解的”额定功率问题,您可以通过在数据表中查找来找到微控制器的答案。当然,随着微控制器的不同,这会有很大的不同。与典型的壁式疣提供的功率消耗相比,该站点上通常讨论的功率消耗功率(PIC,ARM Cortex-Mx,AVR等)功耗相对较低(通常为几毫安或几十毫安)。我敢打赌,您将很难在某个零售商店找到一种普通的壁式电源适配器,其电源电流小于100 mA,因此,一般而言,这不会成为问题。话虽这么说,但是我缺乏完整的文档我可以完全理解您的无奈。


它也因您使用微型麦克风的方式而有很大差异。我记得他们有闲置的电流消耗的实际图表用于不同的时钟速度,等等
endolith

那么,在1A电流下产生7V电压的壁式疣应该能覆盖大多数情况吗?

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据我所知,“爆炸式”的误解主要是由于不了解哪种理想的发电机常用电源可以近似。

基本上,我们有两种理想发电机。理想电压发生器理想电流发生器

理想的电压发生器具有两个触点,并且无论我们使用哪种负载,其两端都可提供恒定的电压。输出电流来自欧姆定律,这就是为什么它们不能在输出端短路的原因。它基本上使电流可用于在其输出端连接的负载。

无论我们使用哪种负载,理想的电流发生器都可以通过其触点提供恒定电流。输出电压来自欧姆定律,这就是为什么它们必须始终有负载或发生短路的原因。它基本上通过输出泵浦电流。

与另一个过度使用的水类似,理想的电压源就像一个湖泊,从那里您可以根据需要吸取尽可能多的水,而理想的电流源就像一个加压的管道,它将提供稳定的水流,直到关闭为止。

在现实世界中,我们没有理想的发电机,而普通民众通常可以使用的实际电源离理想电压发生器远比理想电流发生器更近。因此,如果您有一个额定值为9V和1 GA的通用电源,这意味着您可以将其近似为理想的9 V电压发生器,最高输出电流为1 GA。当输出电流需要更高时,它将停止充当理想电压源,并开始显示出诸如电压降,过热,电流限制等缺陷。


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电压和电阻至关重要。

对于简单的(非电抗性)设备,例如步进器/扬声器/等,电流由一个非常简单的方程式确定:

电流(安培)=电压(伏特)/电阻(欧姆)

因此,在给定固定电压和固定电阻的情况下,您可以计算安培数。就这么简单。

具有一定安培数额定值的电源可以告诉您一些注意事项。

首先,电源仅用于处理该电流。接线,电阻器和其他设备的加热或多或少取决于流过它们的电流多少。较粗的电线发热较少,因此可以处理更多电流,而没有熔化或着火的危险。这是因为要分配的功率有较大的横截面积。(尽管电压包含高频交流分量并不是很简单),因此,您不希望电源电压明显超出其额定范围。它可能用较细的电线制成并烧毁。

其次,许多电源设备都是相当笨拙的设备(不受管制)。如果它们的额定电压为12V @ 1A,则它们可以在0.25A时为您提供16V,或在2A时为您提供10V(如果它们不会烧坏)。您只知道在准确的额定电压下将获得12V的电压。如果在仅消耗100mA的设备上放置12V 5A电源,这可能会给您带来问题(最终可能会给设备提供16V +)

第三,电源也有内部电阻。因此:CURRENT = VOLTAGE /(RESISTANCE_OF_LOAD + INTERNAL_RESISTANCE_OF_POWER_SUPPLY)。因此,它能够提供给负载的电流在某种程度上受到该内部电阻的限制。因此,在650mA电源上的1.2A额定步进器示例可能只能汲取900mA电流。(对于步进器,通常只是意味着其运行速度较慢且扭矩较小)

第四,电源可能具有有源电流限制。如果您提到的650mA电源具有电流限制,则可能会将最大电流(为安全起见)限制为700mA。

最好调节电源。这意味着微控制器或某些反馈电路正在监视其输出,并进行调整以始终为您提供额定电压。它们通常也有电流限制...因此这是最安全的电源类型。但是,许多是开关模式电源,而不是线性电源,并且可能会增加噪声,因此对于某些设备,它们可能是不希望的(想到高性能音频)。

所以...有很多因素基本上意味着要使用接近您的负载需求的电源,除非您确定它是经过稳压的。除非您对负载和电源以及它们如何做出反应有很好的了解,否则切勿使用额定功率低于负载需求的电源。

反应设备(如微控制器)可以动态改变其电阻以适应其需求。以比它们所需的功率少的功率运行这些设备通常将意味着某种不正确的操作。


计算机上的有源PFC是否提供了限流示例?

不,PFC正在校正无功负载(电流消耗随时间变化)。它更接近当前的“平滑”。限流电路将有效地动态改变其电阻,以使电流不超过设定点。(上述提到的INTERNAL_RESISTANCE_OF_POWER_SUPPLY上升)
达伦

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电流是由设备吸收的,电压是由电源提供的。例如,处于失速状态的电动机将需要更多的电流/汁来运行,因此它将从电池中汲取更多的电流,从而提供电压和电流。有一些电源或电源会限制可以从它们汲取的最大电流。

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