直流适配器:为什么这么少的安培?


9

如果我有一个在12伏时可吸收5安培电流的设备,则可以使用任何可提供至少5安培的12伏直流适配器。

为什么所有的直流适配器都不具备提供安培负载的能力!如果所有直流适配器都提供了例如1000安培的电流,那么我们只需要关心电压值即可。

太多的放大器会使直流适配器笨重,低效或昂贵吗?


13
没有免费的午餐。
whatsisname 2014年

18
为什么500马力的发动机比50马力的发动机成本更高,重量却更大?
奥林·拉斯洛普

1
谢谢大家的答案!如果我有声誉,我会全力以赴……我也想知道这是否安全?如果发生短路或其他情况,以限制电流。但是我认为那是不正确的...?
Rich

1
@Rich,安全性绝对起作用。如果您曾经画过12V1000A的电弧(很容易在12V上画电弧),则该电弧可能比焊接电弧大得多-不仅有直接的生命危险,而且当然有火灾的危险。即使没有别的,它也会将电缆熔化成一堆熔化的金属。
TDHofstetter 2014年

5
但我喜欢随身携带21公斤的电源给手机充电!
JYelton 2014年

Answers:


30

组成DC适配器的组件(电感器,晶体管,电容器,二极管等)都具有一定的额定电流和/或功耗。可以处理1000A的组件与可以处理5A的组件的成本,尺寸和可用性相差几个数量级。

例如,让我们看一下可用于1000A电源和5A电源的电感器。

价格:一个电感器,可以做5A是$ 0.17 上digikey,一个电感器,可以做到200A为$ 400

尺寸: 5A电感为5mmx5mm,200A电感为190mmx190mm。

上市时间: Digikey库存有5,000多种可以处理5A电流的电感器。它甚至没有额定超过200A的电流。它仅存储7个可以提供超过100A的电流。

现在,对常见的墙上适配器中找到的所有组件重复此实验,您将很快获得问题的答案。

总结:如果您有两个分别需要5A和6A的设备,您宁愿购买价格在数千美元范围内并且比浴缸大的东西,以便可以在两者上使用它,或者宁愿购买两个手掌大小的适配器30美元?


5kVA变压器的价格在500-1000美元之间
Vladimir Cravero 2014年

1
您链接到的常见墙上适配器似乎是线性电源。开关电源(基本上是所有现代壁式适配器)更加复杂。
ntoskrnl 2014年

1
@ntoskrnl,你是对的!我编辑了链接以显示该链接。我认为这是值得的,因为在我的示例中使用了一个电感器,但缺少电感器!
ACD

1
@ACD我不确定您是否应该使用2个掌上大小的PSU来提供5A。将5A推入PSU额定值不到其一半的电路中肯定会损坏它(个人经验:P)
简而言之2014年

2
@shortstheory这不是我的意思,但令人困惑,因此我澄清了摘要。
ACD

11

实际上,有几个原因,包括您提到的所有内容:

只有这么多电流

在美国,平均插座为120V,15A电路。这意味着它最多可以提供1800W(P = V * I)(即功率等于电压乘以电流)。对于12v电路,这意味着只有150A可用(1800W / 5v = 150A)。要获得12V,1000A的电路,您至少需要在插座上提供100A的电流-远远超过其提供的电流。显然,5A或10A电路将完全适合标准插座的功率范围。

能量传输效率低下

即使有电源,每个单独的组件(包括电线)也都具有一定的电阻。电阻越大,电路效率越低。这意味着,如果您要使用一定量的电量(例如,给手机充电),则必须消耗比实际所需更多的电量。如果电路的效率为80%(实际上是相当不错的),那么要提供1000A的电流,就需要拉1250A(1000 / 0.80 = 1250)。即使效率达到95%,也需要额外拉53A。更糟糕的是,额定效率仅在设备将功率拉到最大附近时才适用。如果您的适配器可以提供1000A,但您仅使用5A,则该功率下的效率可能低于1%,这意味着您的设备正在使用5A,但是适配器本身在内部使用10A只是为了保持正常工作。

废能就是热

该回路中浪费的能量几乎全部作为热量损失掉。这意味着对于我们效率为80%的充电器,如果以全电流充电,则丢失的电流(250A)将加热其周围的空气(及其组件)。这与满功率的电炉上的燃烧器大致相同-产生大量热量。今天的塑料适配器不会持续一分钟!

大小事项

该链接(向下滚动至表格)显示,一根12号线(家庭中常用的电线)可以传输约41A的电流(使用“用于机箱布线的最大安培数”列)。12 AWG电线的直径约为2mm。6 AGW可以传输100A以上的电流,但厚度超过4mm。图表上最粗的电线OOOO几乎是半英寸(11.7毫米)厚,但仍只能处理380A。对于1000A,您将需要一根更粗的电线-如您所想,这不会很好地连接到电话上!

少即是多

通常,设备及其适配器是故意匹配的。适配器已经过“调整”,可以在特定的电流范围内工作,并且在比设计的电流低得多的电流下使用它会使其效率大大降低,甚至会随时间损坏适配器。

电流很危险

尽管高电流源并不一定意味着每个安培电流都会流过线路,但在某些情况下,甚至提供高电流的可能性也非常危险。大多数电压适配器(无论是否存在高电流)都使用某种形式的电感器-从交流电转换为直流电时,它有助于减少“凸点”。考虑电感的一种方法是,它们会给电流增加“惯性”,从而使快速更改非常困难。在正确使用适配器的情况下,适配器可以在大电流下完全安全地工作,但是如果插头突然从设备中拔出,则1000A电流将继续被电感器“推”通过连接器,从而造成危险(尽管短路)寿命)高电流,高电压火花。

即使没有电感,如果适配器被水,金属或其他低电阻物质短路,所产生的电流也将足够强大,可以立即焊接,煮沸或燃烧它所碰到的任何东西。舔那根线的末端很可能会杀死你。使高电流电路安全比低电流电路困难得多,因此昂贵得多。


1
用干燥的皮肤接触能够承受1000A电流的12V电源是安全的(您尝试过汽车电池吗?)。只是不要像使用9V电池那样用舌头触摸它。如果电压源能够提供超过几毫安的电压,则高于50…100V左右的电压源是危险的。
ntoskrnl 2014年

3
在进入您的“ 当前杀人数”部分之前,我一直要投票。那是完全错误的。1 A比杀死或严重烧伤您所需的方法更多(取决于电流在您体内的流向)。如果可以安全触摸12 V 1 A电源,则在超过1 A的情况下也要超过12V。请解决。
奥林·拉斯洛普

第2点和第3点涉及为何很难构建1000A电源以提供1000A电流并且不能真正回答问题。为5A负载使用1000A电源不会浪费大量的热量,也不会降低传输效率。
ACD

@ACD:当然,这会浪费大量能量。低效率通常具有与实际消耗成正比的成分,再加上与最大消耗成正比的成分。即使第二个是较小的部分,但如果您对三个指标都高估了三个数量级,那很容易成为主导。
Ben Voigt 2014年

2
@ACD:是的,对于相同的负载,被高估的组件在大多数情况下将效率较低。并不是说也没有例外,但是高功率元件实际上几乎毫无例外地都变大了,这使寄生效应变大,导致浪费增加。例如,功率FET的栅极更大,这意味着输入电容更高。其他功率组件的引线比低功率SMD电子设备更长,即使它们的引线较粗以保持低电阻,电感也会增加。
Ben Voigt 2014年

9

一个12V适配器可以使用源1000A将需要被连接到至少一个120V 100A电源或240V 50A供给,在任何一种情况下大于墙壁插座可以提供。


如果您考虑一下,唯一可靠地提供12V @ 1000A的电源就是竞争音频车。那些需要整个V8和十二个交流发电机来提供,一个很小的墙上插头就没有机会了(就像你说的那样)。+1
Bryan Boettcher 2014年

我听说过将DC分配到多个设备的想法,例如本文。这个想法是要在发电机和墙式疣的DC之间取得平衡:将其沿AC分配到一所房屋或少量相关建筑物中,例如在大学校园中。

1
@Snowman,这一个主意,但这是一个非常糟糕的主意。潮流战争应该告诉我们……但是也许我们已经忘记了爱迪生/特斯拉的历史。甚至大众汽车及其著名的6V电气系统也应该是一个很好的教训,也是最近的一个教训。
TDHofstetter 2014年

7

所有的。最简单的例子是电缆必须承受5000 Amp的电流。那将是一条巨大的电缆。我的意思不是像你的胳膊或腿那么粗,更糟糕的是。


2
即使使用超快光缆?!我开玩笑,我开玩笑。谢谢!
Rich

4

就像其他任何东西一样,更大的功率更大,更昂贵且组件更昂贵。12 V的另一个元素是直流电源的纹波量(交流分量)。因此,与其他任何事物一样,有许多因素会使电源决定和选择变得更加复杂。


0

答案很简单,只是适配器的内部电阻器我给你一个示例性的1开路(无电流),只有适配器的电压在此处输入图片说明

2-5A情况:理论上,如果您的负载为2.4ohm I = V / RI = 12 / 2.4 = 5A,则得到5A,我的模拟结果为4.998,接近5A,但负载为内部电阻2.4欧姆 在此处输入图片说明

3-理论上,如果负载为0.012ohm I = V / RI = 12 / 0.012 = 1000A,则1000A可获得5A,这是该内部电阻的内部电阻,应使用电抗器而不是适配器:) 在此处输入图片说明

**

不管适配器的极性是什么,该关系都是相同的,例如,如果我们有一个变压器((大多数适配器的内部都有一个变压器)),而不是有一个交流电,也就是说,极性会发生变化,但是内部电阻会相同(不变),并且如果要减小内部电阻,则会对电流产生影响,您应该在线圈上安装直径较大的大变压器,以减小电流。尽可能小的电阻,所以越大的变压器(适配器)越低的电阻和有效的适配器


我说的是内部电阻,如果它是直流适配器(电化学元件的电池),但是如果是交流电(变压器og发生器),则是阻抗


这不能回答问题。如果仅提供12V 1000A电源只是减少内部电阻的问题,那为什么不这样做呢?
Photon

@ThePhoton-因为降低内部电阻并不容易,也不是免费的。但是从概念上讲,减小内部阻抗(在给定负载下)实质上是进行更高电流设计的方法。
克里斯·斯特拉顿

@ChrisStratton,我知道。我要求发布者通过添加此信息来改善他们的答案。
Photon

这将取决于未指定的适配器的内部细节-仅可以推测。
克里斯·斯特拉顿

2
@ChrisStratton,我认为其他答案表明可以给出一个有用的答案。该答案不能有效地回答所提出的问题。如果您认为可以,可以给+1。同时,我不确定您为什么会因为建议萨利姆改善他的回答而惹恼我。
Photon
By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.