Много статей не имеет срока устаревания. Есть смысл смотреть и 2011, и даже 2008 год. Политика сайта: написать статью, а потом обновлять ее много лет.
Открыта карта ВТБ для материальной поддержки сайта: 4893470220568296.

Рекламодателям! Перестаньте спамить мне на почту с предложениями о размещении рекламы на этом сайте. Я никогда спамером/рекламщиком не был и не буду!
" title="Написать письмо">Написать письмо

Статистика

Пользователи : 1
Статьи : 1212
Просмотры материалов : 4362536
 
Предельные диапазоны напряжения и силы тока для адаптеров питания и бытовых приборов (24.02.2015). Печать E-mail
2015 - Февраль
24.02.2015 21:39
Save & Share

Когда-то давно я учился в школе, в которой были преподаватели и учебники (ну надо же). И смутно в памяти отложились две вещи по физике: напряжение источника питания может отклоняться от нормы до 10% в каждую сторону, а сила тока до 10% в меньшую сторону. То есть, зарядное устройство для нагрузки 5В/1А должно иметь характеристики [4.5;5.5]В и >0.9А, чтобы не было неприятностей. Конечно, речь идет и о мощности: ведь адаптер 4.5В/0.9А будет выдавать всего 4.05Вт при необходимых 5Вт - тогда нагрузка просто не заработает. То есть, если вольт меньше - то ампер надо больше, и наоборот; но только в заданных пределах. Я рассматриваю немного упрощенные, и скорее бытовые варианты. И в контексте "не спалить адаптер или нагрузку".

Возьмем электростанцию. При доставляемых высоких вольтах и их преобразовании в 220В - сила тока получается просто огромной. Если проводка не рассчитана на определенное количество ампер, и возникает пожар - это уже проблемы квартиры, а не электростанции. Поэтому на всех бытовых приборах пишут только потребляемую мощность и вольты (предполагая, что проблем с проводами нет). Поделил одно на другое - и уже не пугаешься, включать ли в розетку (или пугаешься).

Какие подтверждения отклонения напряжения в обе стороны на 10% существуют в быту:
- в инструкциях к холодильникам (в частности Атлант), четко прописана данная величина как необходимая для работы устройства;
- на приборах указаны либо 220В, либо 230В, либо диапазон 220-240В (среднее 230В). Во всех случаях необходимое напряжение укладывается в диапазон [198;242]В. На практике качественный товар выдерживает и 250В - но это уже выход за пределы (и некачественный товар при этом сгорит).

Подтверждение способности адаптера питания выдавать больше своего максимального значения доказано опытным путем: при адаптере 5В/1А и мощной нагрузке сгорел предохранитель 5В/1А. Также опытным путем было доказано, что струйный принтер (16В/0.7А) без проблем работает от адаптера 16В/0.375А. Фокус в импульсной нагрузке за малый период времени: адаптер не успевает перегреться и сгореть (получается, адаптер импульсно способен отдавать на 46.5% больше силы тока без последствий). А вот заряжать телефон с такой разницей уже не стоит.

Также не стоит забывать про понятия реактивной нагрузки и пускового тока. Если устройство содержит движущиеся элементы или лампы высокой мощности, то пик мощности, потребляемой устройством, будет намного больше указанной в характеристиках - и значит, источник питания должен это учитывать (иначе устройство просто не запустится). Например, холодильник, пока урчит, - потребляет 40Вт (0.18А), а в момент пуска - 800Вт (3.63А). Пылесос потребляет 300Вт (1.81А), а в момент пуска - 2000Вт (9.09А). Подсоединение к ИБП таких вещей чревато уничтожением ИБП: высокий пусковой ток. А на жестком диске написано потребление 10Вт, но я его и при 15Вт запустить не могу: большой пусковой ток.

Выводы по выбору адаптера питания, исходя из предельных диапазонов напряжения и силы тока:
- напряжение можно отклонять от нормы до 10% в каждую сторону;
- адаптер питания способен выдавать больше ампер, чем указано в его максимуме. Предельный показатель для импульсного адаптера составляет более 46.5%, если работа с нагрузкой непостоянна во времени. Предельный показатель для заряжающих устройств неизвестен, но предполагает до 10% в меньшую сторону от необходимого тока для нагрузки;
- не забываем про суммарную мощность, которая, желательно, должна быть больше потребляемой нагрузкой на 10% (ввиду того, что производители адаптеров могут завышать характеристики адаптеров);
- не забываем про реактивную нагрузку, увеличивающую требования к адаптеру питания.

Примеры адаптеров для нагрузки 5В/1А, 5Вт, реактивной нагрузки нет, высокого пускового тока нет:
- 5.5В/0.9А, 4.95Вт - подходит с учетом округления;
- 5.5В/1А, 5.5Вт - подходит, даже если адаптер питания NoName;
- 5В/10А, 50Вт - подходит можно сразу 10 нагрузок подключать;
- 4.5В/0.9А, 4.05Вт - не подходит, т.к. не хватит мощности для нагрузки.

Для жесткого диска же, работающего от 5В (через преобразователь) мощностью 5Вт подойдет только адаптер 5В/3А, так как в момент пуска он будет потреблять 15Вт (3А) из-за высокого пускового тока: раскрутки шпинделя с дисками.

(добавлено 26.02.2015): вот ГОСТы, подтверждающие диапазоны для напряжения:
- ГОСТ Р 54149-2010 (Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения). Устанавливаются одинаковые требования к допустимому диапазону отклонений напряжения для смежных субъектов электроэнергетического рынка: ±10% в точках передачи электрической энергии;
- ГОСТ 13109-97 (Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения). Устанавливает нормально и предельно допустимые значения установившегося отклонения напряжения на зажимах электроприёмников в пределах соответственно δUнор= ± 5% и δUпред= ± 10% номинального напряжения сети.

(28.02.2015): стоит ещё раз отметить один классический момент, произошедший и тогда, когда я писал статью об электрических величинах для продвинутых чайников. Очень много "знатоков", дающих советы по электрической и радиоэлектронной деятельности. Я задавал вопрос данной статьи в разных местах, и получал не только неправильные ответы, но и мусорную информацию; когда мне втирали про проводку в квартире, как покупать туда провода, о преобразовании напряжения на пути от электростанции до квартиры - никак не относилось к сути вопроса. Поэтому единственный способ доверять информации от человека - наличие у него профессии "электрик такого-то разряда".

(добавлено 05.03.2015): при анализе СНиПов удалось косвенно вывести процент допустимого отклонения силы тока. При каротажных работах это +5%, при сварке это +5%. Итог: сила тока на источнике питания может отклоняться до 5% в большую сторону от величины, указанной на нем, без последствий для источника и аппаратуры.

Обновлено ( 14.05.2016 10:40 )
 
 

Последние новости


©2008-2019. All Rights Reserved. Разработчик - " title="Сергей Белов">Сергей Белов. Материалы сайта предоставляются по принципу "как есть". Автор не несет никакой ответственности и не гарантирует отсутствие неправильных сведений и ошибок. Вся ответственность за использование материалов лежит полностью на читателях. Размещение материалов данного сайта на иных сайтах запрещено без указания активной ссылки на данный сайт-первоисточник (ГК РФ: ст.1259 п.1 + ст.1274 п.1-3).