交流到直流,无变压器。这东西如何工作?


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我拆解了一个中国产的手电筒,发现它们只使用电容器来降低电压,而不是使用变压器。他们正在使用它为小型铅酸电池充电。

我的问题是如何单独使用一个电容器将220 V降低至6或12 V?

顶视图

底视图


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Google这款“无变压器AC至DC电源”
Roh 2014年

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请参阅电容式电源
Rev1.0

@Roh我搜索了其他所有内容。
Ryu_hayabusa 2014年

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讨厌的设计-我根本看不到任何串联电阻。至少他们在电容器两端放置了一个泄放电阻器(隐藏在顶部照片中的盖子后面)。
Spehro Pefhany 2014年

我刚买了一辆RV,手册上说12V电池充电电路上的6V波动是正常的。真正便宜的东西,例如这款充电器。
BSEE 2014年

Answers:


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电容器是一个阻抗,在(例如)50 Hz时,一个1 uF的电容器将具有3183欧姆的阻抗-如果将该电容器直接放在交流电两端(220 V),则流过的电流约为70 mA。

好的,因此它不直接跨接交流电源,因为它为桥式整流器和电池供电,它将提供足够不错的电流源来为电池充电。电压受电池本身的限制。

请注意,这种类型的电路未与输入的交流电隔离,如果您仍不断开电路,则不断开它,则将其断开是可以的,因为电压是致命的。

这类似于它使用的电路:

在此处输入图片说明


电容在半个周期内充电,因此电流可能是您在220 VAC时计算得出的电流的两倍。没有?
罗素·麦克马洪

@RussellMcMahon峰值电流可能约为1.5倍,但如果没有实际电路,这是一个糟糕的实现,因此这里有很多猜测。
安迪(aka)2014年

以电路为例,为什么我们需要C1电容器(这是要有一定的阻抗,所以电压会滞后于电流,但是为什么?)。另外:为什么我们需要那个齐纳二极管D2?桥式整流器还不够吗?
tigrou 2014年

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tigrou电容器充当齐纳二极管的电流限制器,而齐纳二极管则用于限制峰值直流电压-如果没有齐纳二极管,则直流电压将是峰值交流电压。
安迪(aka)

@tigrou在这种情况下,可能没有齐纳二极管,但电池充当钳位电路,从而使电源成为恒定电流源。
罗素·麦克马洪

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可疑电路:

该电路可能符合Andy Aka的规定,但从照片中可以看出,它没有R1高压系列R,齐纳二极管,保险丝,可能没有C2输出盖(可能随电池一起使用)。

这是“通用”指示灯,因为400V额定容量的盖子在230 VAC时几乎可以生存,但是在使用230 VAC时,电池的煮沸速度是其两倍。

缺失的R1旨在提供一些压降,但更重要的是,提供一些浪涌保护。如果在断开电源时有暴露的电源插头针脚,则触摸它们两者都可以使您直接接触到可以存储在电容器中的20毫焦耳。不足以用作除纤颤器,但肯定足以确保您在充电后再也不会自动触摸它们[问我怎么知道:-)]。单顶电击不可能杀死。可以。震动引起的肌肉痉挛或手臂不自主运动可能会导致您的手臂快速,有力地碰到附近的物体。

二极管看起来是1N4007,所以它们做的对:-)。

缺少保险丝的目的是在电容器盖未达到您所希望的交流电源额定值,短路或近似短路的情况下提供帮助。IN4007二极管很可能会成为标准品。

330欧姆电阻器可能用于为通电的LED供电。

电池(显然)用作电压钳。
如果是6V电池

ILED≈≈=VbatVLEDRLED=6.52330=≈14mA

没关系

电容器(标记为)1.5 uF(155 = 15000000 = 1,500,000 NF)
这是“大”的。
来自110V电源的电流约为100 mA。

ILED≈=110×1.4142π×2fC≈=100mAE&OE

约为230 VAC时的两倍。2f在半个市电周期中用作电容器充电,然后在下一个半周期中反转。

可疑电池充电器:

电池容量未知,但从照片中我会怀疑它是否超过了约500 mAh。
如果电池为500 mAh,它将以C / 5左​​右的速度充电;如果隔夜充电,则可以很高兴地在早上之前煮沸,除非有一个调节器上端。

如果电池为6V,将两个白色LED的串串联连接在电池两端,而无需串联电阻,这是众所周知的。这使LED的寿命超出了令人兴奋的寿命,但其工作能力却超出了他们的权利。

在此处输入图片说明

可疑电容器:

该电容器(标为)的额定直流电压为400V。
CL21是指金属化聚酯。
可能在制造商中被评定为Y2或X1Y @电容器,在该应用中应使用该电容器,但实际上,即使声称在这种类型的设备中额定适当,其运气也不错。查看“阿里巴巴”可看到许多外观相似的帽子(一定不能与“电气相似”混淆,其中一些被声称具有X1Y2等级,但大多数没有。


经验教训:

从此类设备中可以学到一些有趣的课程。
它点亮LED,为电池充电并以低廉的价格出门。
它可能不会杀死任何人。
不喜欢什么
:-(


阿里巴巴-MPE 1.5 uF,400V或类似产品:

http://www.alibaba.com/product-detail/CBB-film-capacitor-1-5uF-400V_1344932478.html
否X等级或提及AC
否X等级或提及AC 否X等级或提及AC
否X评级或提及AC-规格表。
没有X等级-在精美印刷中没有提及AC,这是
“真实”的例子
还有很多。

警告:连接到交流电源时,应始终认为该电路和由其供电的设备的所有部件均处于交流电源电势。在这种情况下,开/关开关和任何金属部件都有触电危险。


聚酯薄膜盖通常是“自我修复”的意思,如果您限制电流,则它们可能会短路(以减小电容的代价为代价)。飞利浦曾经吹捧这种“功能”。
Spehro Pefhany 2014年

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@SpehroPefhany是的。如果您通过可追溯的供应链从知名的知名制造商那里购买了它们,那么它们可能就是您认为的东西,可能具有您期望的等级,而在照片的另一边,可能具有有关AC等级和X1Y2等的证明和评论。 | 而如果将它们放在使用快捷方式的设备中,则可能不会“非常确定” [tm]。| 但是,我知道你知道:-)。
罗素·麦克马洪

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聚酯薄膜电容器不是直流电容器,它们是交流电容器,可用于将任一引线引至热腿。它们用于许多用途,包括便宜的降压电路,平滑电路,因为电动机电容器和电动机电容器单独使用意味着它们是交流电容器。仅仅因为某些额定值为WVDC并不意味着这些电容无法使用交流电,所以这仅给我们提供了“使用DC电源的工作电压”。这些电容用直流额定值的原因是,它们可以用于高频电路,但是必须使用计算来确定交流频率上的电压,然后再分配任何额定交流额定值的电容。如果cp是为高频使用而设计的,则不会看到交流额定值,而只会看到WVDC,这并不意味着仅用于直流。任何双极自愈电容器或薄膜电容器,云母或金属化盖都可以用直流工作电压来额定,因为需要其他变量来用交流电压对其进行评级。这里是正确的公式,指出了它们在交流现实环境中可以处理的内容,以及出现这种情况的原因。

对于给定的应用,可以通过公式P =i²R计算电容器中的功耗,其中P =以瓦特为单位的功率,i =通过电容器的均方根电流,R =电容器的等效串联电阻(ESR)。电容器。然后,i = 2饼fCE,其中f =频率(以赫兹为单位),C =电容(以法拉为单位),E =施加的均方根电压。最后,R = d /(2饼fC),其中d =耗散因数。结合这三个方程,得出的最终功率公式为P = 2 piefCE²d。

假设我们知道所施加的电压和频率,有必要确定电容值和耗散因数。请注意,这些值是典型值,并且会因制造商而异。制造商还可以修改由于电压引起的电容变化,以满足给定的应用要求。

根据电路电压和频率对电容和耗散因数进行上述校正后,可以根据公式P = 2 piefCE²d计算出电容器中的实际功耗。请注意,电容值和频率都会直接影响给定电压下的功率。这就是为什么无法为电容器分配通用AC额定值(或应用于DC额定值的因素)的原因。仅当知道这些值时(例如在固定值60Hz电源应用中),才可以这样做。

交流电容器可以串联用作限流装置,如果在额定频率下通过交流热线使用100 uF 350vac电容器,则只能产生4或4.5安培的输出,因为电容器只能吸收这种能量因为它以非常特定的方式串联运行。如果通过极化的电解“ dc”帽连接交流电,则该帽会在波形振荡时爆炸,或者什么也不会做,并且在交流电帽运行时不会让能量通过。

将盖子与电动机引线平行放置,实际上可以恢复无功功率或电动机在打开的线圈位置碰到旋转时所产生的反电动势,当这样做时,通过线圈的磁场会以更高的电压产生电流范围是2件事的一部分。电机将在短时间内产生功率,而电容盖立即将其收集并倾倒至换向器连接的下一个线圈中,以非常高的安培数倾倒其常规脉冲,从而导致使用的安培数减少,结果会使电机旋转得更快。在这种情况下,不能使用DC电容器或电解极化盖,否则会引起爆炸或火灾。


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文字墙和几乎与已经回答的原始问题无关。安迪和罗素的答案中是否缺少任何内容?
Winny

另外,什么马达?问题是关于手电筒。
德米特里·格里戈里耶夫
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