为什么此电源适配器无变压器？

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我看到了一个无需充电器即可将220V AC转换为6V DC的电池充电器。

现在，我想知道为什么许多（如果不是全部）电源适配器都使用变压器，它是关于效率还是随时间漂移？

更新： 该电路在割炬内部

power-supply ac-dc

— 吉姆
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您可能收到了否决票，因为您的问题非常基本，并且没有显示出对该问题进行研究的迹象。

— 安迪（aka Andy）

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“我看到一个不带变压器的220V AC至6V DC的电池充电器” -大多数电池充电器都包含一个变压器，即使它不能如此突出。实际上不包含一个的那些是我会像瘟疫一样避免的那些。

— marcelm

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Dimitris已开始研究。首先检查专家们对无变压器性的了解是很明显的。他没有做出任何不科学的假设-也许有人偷了它。

— user287001

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尽管该特定的手电筒/手电筒确实确实有触电和/或火灾的危险，但没有任何特殊原因就可以使您在没有变压器的情况下也无法制造出安全的装置。电源开关等必须与电源电压充分绝缘。当然，一旦出现这种情况就很危险，但是包含变压器的电路也会很危险。

— Spehro Pefhany

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@ChrisH电容式吸管不适用于半波整流；电容器将被充电，然后再不放电，从而阻止了进一步的电流流动。其他3个二极管不是可选的。即使它们是，您也需要将电容器尺寸加倍以保持平均输出电流，这可能会更昂贵。

— marcelm

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您在此设备中找到的电源属于电容降压器。（有关更多信息，请参阅Wikipedia文章“ 电容式电源 ”。）

您通常看不到此类电源的主要原因很简单：不安全。这是因为必须将交流电源的一个分支直接连接到电路。理想情况下，这应该是中性点，但是很难保证这一点-接线不良或无极性插头可能会导致部分电路被交流电源的热端供电。

— 黄昏
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这是如何使滴管完全安全的一个示例-因为割炬是完全绝缘的。绝对没有任何联系，因此没有办法挖掘电源的潜力。您不能以这种方式构建电话充电器，而只能构建完全集成的充电器。

— Agent_L

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好吧…… 希望没有联系。我仍然要保持双手远离任何裸露的螺钉或其他任何东西。

— duskwuff

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正如其他人所说，这是一个电容式滴管电源，但是我将对安全性有稍微不同的看法。

如果将其正确地安装在割炬中，则无需使用任何工具（因此，电池，LED，开关，其他任何东西）都无法接近割炬或充电电路的任何部分，并且全部密封在带有合适电源插座的塑料盒内充电就可以了，而且非常安全。仅当您尝试提供一种将此类事物连接到外界的方法时才出现问题，例如在紧急电筒中提供约10mA的电流给电池trick流充电，这种事情非常非常标准。

绿色的东西是一个电阻，当电容不太好时，大多数电阻用于限制快速尖峰汲取的电流，大部分电压流经电容器，因此耗散的功率很小，但功率因数却很差。

在几个地方，爬电距离似乎有些可疑，但除此之外，我发现情况更糟。

— 丹·米尔斯
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然后，外壳需要满足双重绝缘设备的标准（以及合适的开关等，因为有人可以在插入时将其打开）。这是可以正确完成的事情（因此+1），但通常不是。

— 克里斯·H

@ChrisH几乎所有由市电供电的家用电器都具有这种绝缘等级，因此恕我直言，这很常见。

— Agent_L

@Agent_L不，此手电筒不被认为是安全的。通常，设备将是IEC I类（具有保护性接地）或II类（双重绝缘）。这个割炬既不是：没有接地，并且只有一层隔离，所以一个故障（例如，按钮帽掉落）足以提供电击。该割炬是0级器具，根据该器具，您将遵守或禁止其遵守电气规范，或仅在干燥区域中使用。

— nitro2k01

@ nitro2k01仅仅看一下照片，您怎么能知道它的绝缘性低于例如。像以下任何一种吹风机：goodhousekeeping.com/beauty-products/吹风机？

— Agent_L

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II类是“双重绝缘或加强绝缘”，如果绝缘层足够厚且足够坚韧，则可以接受单层绝缘。我认为我们无法从照片中看出它是否符合Class II标准。

— 彼得·格林

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大多数国家/地区要求设备即使在电源引线和该表面之间施加了明显的电位差（例如1000伏）时，也不能在任何一条主电源引线与任何裸露的金属表面之间传导大量电流。

设备可以通过三种方式满足此要求：

任何用电的物体和任何裸露的金属表面之间都没有任何连接。
对于仅需极少量功率的设备，仅通过在任何情况下都不会通过大量电流的设备连接电源。对于仅需要10uA的LCD时钟来说，这种方法可能是可行的，但对于超出此范围的LCD时钟并不实用。
将电能转换为其他形式的能量，然后将其转换回电能。对于需要极端隔离的情况，可以使用通过非导电轴连接到发电机（使用转轴产生动磁）的市电电动机（将电转换为运动磁场，然后使轴旋转）。场，然后将其用于发电）。变压器是一种更便宜的选择，它省去了中间的两个转换步骤，从而避免了与转换相关的转换损失。

如果可行，方法1是最便宜的。方法2很少实用。许多设备不能使用＃1或＃2，因此实现了＃3。变形金刚并不是完成第三名的唯一方法，但它们通常比任何其他替代品都便宜且实用。

— 超级猫
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这与效率和成本有关。电子行业中电源管理设备的趋势是尽可能地消除变压器（以及变压器和铜的重量）。他们合法地使用一类电路，通常称为开关模式电源（SMPS）和转换器。

在开关模式电路中，振荡器（通常为方波，在某些情况下，频率范围从？20kHz到低MHZ）控制开关（通常为MOSFET）的开/关，该开关控制储能元件，即电感器或电容器，具体取决于电路拓扑，并且有几种，您将在ECE课程中学习是否以及何时学习电力电子入门课程。

我希望您看到的电池充电器很可能是ACDC降压转换器的一个示例。（如果不是，请深入六个。）还有ACAC和DCDC转换器。如果它们提高初级电压，则它们就是升压转换器。如果它们降压初级，则它们就是降压转换器。也不甘示弱，还有降压-升压转换器，例如，当电池电压低于所需电源电压时，它们可用于延长电池供电电路中的电池寿命。（我对升压/降压转换器了解不多，但是如果它们有某些应用，我也不会感到惊讶）。

$R_{ds(ON)}$

由于开关模式电源电路中存在大量能量，并且由于它们在接近组件公差极限的范围内运行，因此它们确实会随着时间而漂移（对于芯片，查找电迁移，以及“失败”）。高能量使这些电路无法正常工作。设计师由于这些要求而使用了功率级组件，并且它们比普通的无源组件更昂贵，但更坚固。

不少半导体制造商生产电源和电池管理芯片，现在生产能量收集芯片，并且通常在该主题上都有很好的技术文献，因此开始探索。

欢迎来到电力电子世界。

编辑

您所显示的电路板是不这样做的方法。如果我正确阅读了电路板，则绿色的大组件很可能是高功率，高价值的线绕电阻器，它会降低电压并限制电源电压中的电流，然后整流该静止的交流电压并将其平滑带有巨大的电容器（橙红色成分）。它将一直工作到电阻器出现故障为止。如果由于开路故障而无法工作，则充电器将无法工作，但是如果因短路而故障将导致整流器二极管和电容器烧毁。这不是安全的电路。如果可以的话，请退还并获得退款，或者在有人受伤之前将其丢弃。（或将其用于非关键项目中的部件：-）-这些组件可能很便宜且质量很差。）

— 我的另一个头
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我把它扔掉了，因为它没有给铅酸电池充电，也许铅酸电池没电了。当我测量输出电压时，没有电池时为220V，处于充电模式时

— Jim

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“如果我正确地阅读了电路板，...然后将其仍然交流电压进行整流，并使用一个巨大的大电容器（橙红色组件）对其进行平滑处理。” -电容器与电阻器串联；这是一个电容式滴管。在某些情况下，这是制造低功率电源的合法方法（但IMO并非如此）。

— marcelm

@marcelm，我同意。我已经做了一些阅读，当我醒着时会纠正我的错误。

— 我的另一头

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大多数SMPS确实包含一个变压器。微型，非常高效的高频变压器。

— Agent_L

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出于安全性考虑，并且因为以较小的反激电源获得（例如）5V @ 2.1A更实用。电容式滴管电源必须汲取巨大的VA才能获得相对较少的功率。

可以使低电流电池充电器的电池连接与用户绝缘，而电源适配器将带有电源线，并且设备的金属，端口等可能裸露在外。如果用户直接与电源连接，可能被电死。

— 斯佩罗·佩法尼（Spehro Pefhany）
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该PSU是无变压器的，因为制造商试图通过降低成本来从产品中挤出每一分钱。之前已经讨论过这种电源，用户报告说设备受到电击。现在，您的设备似乎可以更好地绝缘，只有小的红色LED指示灯和开关在伸出外壳的情况下才处于电源电位。

我不会太担心，但是在手电筒充电时，我的手应尽可能远离LED和开关。

— 德米特里·格里戈里耶夫（Dmitry Grigoryev）
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这些电容式滴管通常显示在Big Clive的YouTube频道上，他在其中讨论了它们的工作方式以及存在的问题。正如黄昏的说法，这是直接的电源连接。通过将单极开关置于输入端并使用无极性的电源连接，某些电路会变得更加令人兴奋，因此您有50/50的机会进行带电开关或中性点开关，从而使设备在关闭时处于电源电势！

https://www.youtube.com/watch?v=QwqFkelUs_g显示了一个带有电容式吸管的割炬，其USB端口处于市电电位。非常令人兴奋！

— 保罗·埃文斯
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