选择电源,如何获得电压和电流额定值?


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电源提供各种额定电压和电流。如果我的设备具有特定的电压和电流额定值,那么它们与我需要指定的额定功率有何关系?如果我不知道设备的规格,但是要用特定的额定值替换以前的电源怎么办?

降低电压是否可以,还是应该一直升高?那么当前呢?我不希望10 A的电源损坏我的1 A设备。


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我想我以前看过这个问题;)。所有人都赞成对此进行规范的“消费电子电源问题”投票+1!
W5VO

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不确定。我想知道这种措词对于需要问这类问题的人来说可能不清楚。
Rocketmagnet 2012年

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措辞可能需要调整,但我同意这个想法-我认为我们可以通过社区Wiki选择正确的电源。
奥利·格拉瑟

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谁拒绝了这个问题:您认为到底是什么问题,不清楚,模棱两可?我们经常收到与此相关的问题,因此目的是写出详细的答案,以备将来参考。这个问题和答案本质上是在meta.electronics.stackexchange.com/a/1268/4512
Olin Lathrop

Answers:


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额定电压

如果设备说需要特定电压,则必须假定它需要该电压。更高和更低可能都是不好的。

充其量,在较低的电压下,该设备将无法以明显的方式正确运行。但是,某些设备可能看起来正确运行,然后在适当的情况下以意外方式失败。当您违反必需的规范时,您不知道会发生什么。长时间的过低电压甚至可能损坏某些设备。例如,如果设备具有电动机,则电动机可能无法产生足够的扭矩来转动,因此它会坐在那里变热。一些设备可能会吸收更多的电流来补偿较低的电压,但是高于预期的电流可能会损坏某些器件。在大多数情况下,较低的电压只会使设备无法工作,但除非您对设备有所了解,否则不能排除损坏的可能性。

高于规定电压绝对是不好的。电气组件均具有超过其电压的电压,否则它们将失效。通常,额定电压较高的组件或多或少具有所需的特性,因此为设备中的组件选择合适的电压容差可能会引起设计上的极大关注。施加过多的电压违反了设计假设。某种程度的电压过高损坏某些东西,但您不知道该水平在哪里。请认真对待设备在其铭牌上所说的内容,不要给它更多的电压。

目前评级

电流有些不同。恒压电源不能决定电流:负载(在这种情况下就是设备)可以决定电流。如果约翰尼想吃两个苹果,无论您将2、3、5或20个苹果放在桌子上,他只会吃两个。需要2 A电流的设备以相同的方式工作。这将吸引2一个电源是否只能提供2 A,或是否可能已提供3,5,或20 A的额定电流供应的是它可以实现的,而不是它总是会迫使通的以某种方式加载。从这个意义上讲,与电压不同,电源的额定电流必须至少为设备所需的电流,但更高的电流也不会造成危害。例如,9伏5安培电源是9伏2安培电源的超集。

更换现有供应

如果要更换以前的电源,而又不知道设备的要求,请考虑将电源的额定值作为设备的要求。例如,如果未标记的设备由9 V和1 A电源供电,则可以将其替换为9 V和1 或更多安培电源。

先进概念

上面给出了如何为某些设备选择电源的基础知识。在大多数情况下,这是您到商店或在线购买电源所需的全部知识。如果您仍然不清楚电压和电流的确切含义,最好现在就退出。本节将介绍更多的电源细节,这些细节通常对消费者而言无关紧要,并且假设您对电子学有一些基本的了解。

  • 管制与非管制

    不受管制

    非常基本的直流电源(称为非稳压电源),只需降低输入交流电(通常所需的直流电压要比插入电源的壁式电源低很多),即可进行整流它产生直流电,增加一个输出上限以减少纹波,因此称之为一天。多年前,许多电源都是这样的。它们只不过是一个变压器,四个二极管组成一个全波桥(以电子方式获取电压的绝对值)和滤波器帽。在这类电源中,输出电压取决于变压器的匝数比。这是固定的,因此与其固定输出电压,不如说它们的输出与输入交流电压成比例。例如,这种“ 12 V”直流电源在110 VAC输入时可能产生12 V,但在120 VAC输入时可能产生13 V以上。

    电源未稳压的另一个问题是输出电压不仅是输入电压的函数,而且还会随着从电源汲取多少电流而波动。一个未稳压的“ 12伏特1安培”电源可能被设计为在全输出电流和最低有效交流输入电压(如110 V)下提供额定的12V。在空载(0安培)下,在110 V时它可能超过13V。输出),然后在更高的输入电压下更高。例如,在某些情况下,这种电源很容易输出15V。需要“ 12 V”的设备被设计为可以处理这种情况,所以很好。

    规范的

    现代电源不再能正常工作了。您几乎可以购买任何东西,因为消费类电子产品将成为稳压电源。您仍然可以从针对制造商,专业人员或至少应该了解差异的业余爱好者的更专业的电子产品供应商那里获得不受管制的电源。例如,Jameco有多种电源供应器。它们的壁疣具体分为受规管和不受规管的类型。但是,除非您四处寻找普通消费者不应该去的地方,否则您将不会遇到不受监管的供应。尝试在也出售其他商品的消费者商店中索要不受管制的壁疣,他们可能甚至都不知道您在说什么。

    稳压电源可主动控制其输出电压。这些包含可以调节输出电压的附加电路。这是连续进行的,以补偿输入电压的变化和负载汲取电流的变化。例如,一个稳定的1安培12伏电源将在其整个交流输入电压范围内,并且只要您从中汲取的电流不超过1安,其输出电压将接近12V。

    通用输入

    由于电源中有电路可以承受一些输入电压波动,因此使有效输入电压范围更宽并覆盖世界上任何地方的任何有效壁装电源并不难。越来越多的供应被这样称为“ 通用输入”。这通常意味着它们可以在90-240 V AC的电压下运行,并且可以为50或60 Hz。

  • 最小负荷

    一些电源(通常是较旧的开关)具有最低负载要求。通常为满额定输出电流的10%。例如,除非负载至少200 mA,否则不能保证12 V 2安培电源的最小负载要求为10%。您只能在OEM型号中找到此限制,这意味着电源被设计并出售以嵌入到其他人的设备中,合适的工程师会仔细考虑这个问题。我将不做更多介绍,因为这将不会用在消费电源上。

  • 电流极限

    所有电源都有一定的最大电流,可以提供这些电流,但仍然符合其余规格。对于“ 12伏特1安培”电源,这意味着一切都很好,只要您尝试消耗的电流不超过额定1A。

    如果您尝试超过1 A的额定值,电源可以做很多事情。它可能只是烧断了保险丝。精打细算的专用OEM耗材可能着火或消失成油腻的黑烟云。但是,如今,最可能的响应是电源将其输出电压降至任何不超过输出电流的水平。这称为电流限制。通常将电流限制设置为略高于额定值以提供一定的余量。例如,“ 12 V 1 A”电源可能会将电流限制为1.1A。

    试图吸收过大电流的设备可能无法正常工作,但一切都应保持安全,不要着火,并且一旦消除了过大的负载即可恢复良好。

  • 波纹

    没有任何电源,即使是经过调节的电源,也无法使其输出电压精确保持在额定值。通常由于电源的工作方式,会有一些输出振荡的频率或波动。对于未稳压的电源,纹波是输入交流电的直接函数。例如,由60 Hz AC馈电的基本变压器未稳压电源通常会在120 Hz处产生纹波。不受监管的电源纹波可能很大。要再次滥用12伏1安培的示例,在满载(1 A输出电流)下,纹波很容易变成1伏或2伏。稳压电源通常是开关电源,因此会在开关频率上产生纹波。例如,稳定的12 V 1 A开关在250 kHz时可能会波动±50 mV。最大纹波可能不是最大输出电流。

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就个人而言,我认为约翰尼不应该这么浪费他的苹果..
奥利格拉泽

4
+1!关于限流保护的一些技巧呢?
clabacchio

3
要注意的一件事是旧的磁性变压器插头盒具有最佳的负载范围,否则输出电压会增加。并且,某些SMPS可能具有最小的负载电流。
Thomas O

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@clabacchio和其他人:是的,关于电源,还有很多可以说的,例如电流限制,低负载问题,最小负载问题,调节与否,纹波等。此问题针对的是那些担心10 A的电源会杀死2 A的设备,所以让我们在这里保持简单。用上面提到的电源细微差别开始另一个问题,我很乐意赞成。
奥林·拉斯洛普

7
@variousResponders:我认为重要的是要认识到这样的人显然不知道电流是什么,更不用说电流保护了。“老式磁性”与“ SMPS”和“波纹”也是如此。在几个电子站点上,我看到像我们这样的热情洋溢的游客向他们提供了太多的信息和详细信息,以至于他们离开了,甚至从来都不敢回去。我非常了解,这也是我自己的陷阱。
jippie 2012年

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电源的三个主要参数是

  • 电压
  • 电压类型:AC或DC
  • 当前

如果您的设备或破壁的疣显示为9 V DC,请更换9 V DC。正确的电压和电压类型很重要:太高的电压可能会损坏您的设备,太低的电压也可能会损坏您的设备,尽管这种情况并不常见。但是,如果电压太低,则可能无法正常工作。

获取电源最小额定电流。如果设备显示500 mA,请获取至少可以提供该功率的电源。如果没有适当的保护,100 mA壁式疣可能会过热并使房屋着火。即使仅需要500 mA,1000 mA也是安全的。

奥林用水果解释,我将尝试用另一种解释:水。如果我的水龙头在一分钟内能装满水桶,那是它的最大流量或当前流量。那是壁式疣指定的1000 mA。但是我可以部分打开水龙头来装满玻璃,然后我成为500 mA设备。该水龙头仍然可以每分钟供应10升水,但是如果我要求更少的话,水供应将更少。我可以要求任何东西,只要不超过每分钟10升。如果我只想滴几滴来填充顶针,那我将是一个1 mA的设备。由1000 mA电源供电。


1
electronics.stackexchange.com/questions/34754/…中的变压器表示12V(AC)和35VA,根本没有提到电流。我知道它不是适配器,但是为了进行讨论,如果不是这样的话?
jippie 2012年

1
@ jippie,35VA是35伏安培,因此要得到电流除以电压就可以得到35/12安培或约2.91安培。
hildred

如果我只需要12V和9个1A负载,那么12V和30A电源看起来仍然安全吗?
clifgray

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如果您要用挽救者代替“墙疣”,那么除了其他评论者已经说过的话,还有几件事要注意。

AC / DC:电源适配器可以输出交流电或直流电。您必须确保它符合设备的期望。大多数适配器和设备均为直流电。通过查看符号可以看出:“〜”符号表示交流电,带虚线的“ =”表示直流电。

极性:如果您将适配器与圆桶插孔一起使用,请注意,有时中心为正,外部为负,有时相反。这必须符合设备的预期,否则可能会损坏设备。如果不匹配,则修复很简单,只需切断插孔并交换电线即可。适配器上将显示一个符号,该符号表示正负。通常是“中心积极”。


1
关于USB适配器,可以安全地假设它们的极性始终相同,对吗?
Vitor Canova

1
是的,USB适配器始终具有相同的极性
MrZebra '16

4
+1提及极性,如果极性不正确,通常会杀死设备。如今,极性在大多数情况下是尖端(中心)正极,但在某些使用插头在电池和交流电源之间切换的设备上除外。
比尔·迪比克

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最近出现了一个相关的问题:

我想用基本的XL BXL-NBT-U02通用AC-DC电源适配器为我的新LG M2450D显示器供电。该PSU的最大额定功率为90W,支持15-24V输出电压。原始监视器PSU(PA-1650-68)固定为19V和3.32A。

现在,进行数学计算:90W / 19V = 4.74A

当然,这是一个理想值,对于真正的最大安培数,我应该假设“安全裕度”是多少?

面对此类含糊不清的规格,要保守起见,您应该假定通用适配器的最大额定功率出现在最大输出电压上,并且所有较低的输出电压都限制为相同的电流。

在这种情况下,90W / 24V = 3.75A,因此在此电流量下将输出设置为19V应该是一个不错的选择。


2

电源提供各种额定电压和电流。如果我的设备具有特定的电压和电流额定值...可以降低电压,还是应该一直提高电压?那么当前呢?我不希望10 A的电源损坏我的1 A设备。

电压:

  • 设备的规定电压和电源电压
    应始终接近相同。
  • 构成“关闭”的内容因设备而异,但作为指导

    • 电压在设备额定电压的-10%/ + 5%范围内的电源通常可以正常工作,并且通常不会造成损坏。在极少数情况下,它可能不起作用,但这是不寻常的。
      例如,假设当前额定值足够(请参见下文)

    • 19V设备通常将使用18V电源供电。

    • 6V器件可以使用5V电源供电-但由于这比规格低了近20%,因此在某些情况下,这种差异可能太大

    • 16V设备很可能无法使用12V电源工作-在某些情况下,它会运行。
      可能不会损坏电源或设备,但可能会发生。
      但是尝试使用16V电源(高25%)操作额定12V的设备是有风险的,可能会损坏设备或电源。

当前:

  • 可以使用能够提供
    相同或更高电流的电源来操作消耗指定电流的设备。

  • 例如,考虑使用12V,2A设备和12V 20A电源。

    • 12V是“电气压力”。
      图20A是电流,供给CAN在该压力下提供。

    • 2A是负载在该压力下承受的电流。
      然后,您有20-2 = 18A的电流可用于其他地方。


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这并没有增加Olin从2012

@Cursorkeys在过去的(几乎)七年里,我一直很清楚Olin的出色回答,并偶尔引用它。我的回答是,简化和直接解决了许多初学者所伴随的最常见的核心问题。答案在奥林的高效巡回演出中得到了很好的解决- 但是,需要对此主题不知所措的人进行一些挖掘。| 看看其他人的许多好的评论,就会发现这一点是很受欢迎的。例如,请参阅对Olin的回答的评论“ 2012年6月29日20:43激进”……
罗素·麦克马洪

……在这里值得重复:“ @ variousResponders:我认为重要的是要意识到,这样问的人显然不知道什么是电流,更不用说电流保护了。”老磁”与“。 “ SMPS”和“ ripple”。在一些电子网站上,我看到像我们这样的热情洋溢的旅客提供了太多的信息和详细信息,以至于他们离开了甚至可能都不敢回去。 – jippie 2012年6月29日在20:43“
罗素·麦克马洪

我知道你要去哪里,但我认为我们必须同意不同意。我认为Olin的答案已经足够了,因为它有清晰的“电压”和“当前”部分,并且它们的编写非常简洁。我特别担心那些知识渊博的人阅读您的精简版本并误解了Voltage段落,因为我不认为它具有基本的详细信息(多少是“接近”的,您如何判断,为什么?不好,等等...)。
Cursorkeys

@Cursorkeys我已经回答了“很多问题”,并对新手吸收大量相关但不完全相关的信息的[:-)]吸收有多难。我写了这个答案来回答这个问题,但是在我单击“答案”按钮之前,它已经关闭。OP被提到了Olin的答案-奇怪的是,他没有意识到您可以单击提供的链接到达那里。对于您来说,这可能是令人目眩的显而易见,但我向您保证,对于许多初学者而言,它是如此独特。真!所以...
拉塞尔·麦克马洪
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