Переменный ток в постоянный без трансформатора. Как это работает?

Я разобрал фонарик китайского производства и обнаружил, что для снижения напряжения вместо трансформатора используются только конденсаторы. Они используют его для зарядки небольшой свинцово-кислотной батареи.

У меня вопрос, как один конденсатор можно использовать для снижения напряжения 220 В до 6 или 12 В?

Конденсатор является импедансом, и при (скажем) 50 Гц конденсатор 1 мкФ будет иметь импеданс 3183 Ом - если вы подключите этот конденсатор непосредственно через переменный ток (при 220 В), ток, который будет протекать, составляет около 70 мА.

Итак, он не подключен напрямую к источнику переменного тока, поскольку питает мостовой выпрямитель и батарею, но обеспечивает достаточный источник тока для зарядки батареи. Напряжение ограничено самой батареей.

Имейте в виду, что цепь этого типа не изолирована от входящего переменного тока, и отключение в порядке, при условии, что вы не включите его, пока все еще отключены - напряжения смертельны.

Вот что-то вроде схемы, которую он использует:

Подозреваемая схема:

Схема, вероятно, в соответствии с Энди Ака, но из фотографии, он не имеет серии R1 высокого напряжения R, стабилитрон, предохранитель и, возможно, не выходной колпачок C2 (который МОЖЕТ быть с батареей).

Это «универсальный» индикатор, так как номинальная мощность 400 В может почти выжить при 230 В переменного тока, но при использовании 230 В переменного тока батарея будет кипеть в два раза быстрее.

Отсутствующий R1 должен был обеспечить некоторое падение напряжения, но, что более важно, обеспечить некоторую защиту от перенапряжения. Если при отключении от сети имеются незащищенные контакты штепсельной вилки, прикосновение к ним обоим даст вам прямой доступ к 20-милиджоулям, которые могут храниться в конденсаторе. Недостаточно для использования в качестве дефибриллятора, но достаточно для того, чтобы вы никогда больше не прикасались к ним добровольно при зарядке [спросите меня, откуда я знаю :-)]. Маловероятно, чтобы убить одним ударом крышки. Мог. Мышечный спазм или непроизвольное движение руки от удара может привести к тому, что ваша рука столкнется с близкими объектами на скорости и с силой.

Диоды, кажется, 1N4007, поэтому они сделали что-то правильно :-).

Отсутствующий предохранитель предназначен для того, чтобы помочь в случае, если кепка не соответствует номинальному напряжению сети переменного тока, как вы ожидали, и не соответствует короткому замыканию или некоторому его приближению. Диоды IN4007, вероятно, сделают OKish Standins.

Резистор 330 Ом, вероятно, используется для питания светодиода включения.

Аккумулятор (видимо) используется в качестве фиксатора напряжения.
Если это батарея 6В, то

что нормально.

Конденсатор (обозначен как) 1,5 мкФ (155 = 15000000 = 1 500 000 НФ).
Это «большой».
Ток от сети 110 В составляет около 100 мА.

Примерно вдвое больше при 230 В переменного тока. 2f используется в качестве заряда конденсатора в половинном цикле, а затем переворачивается в другом направлении в следующем полупериоде.

Подозреваемый зарядное устройство:

Емкость аккумулятора неизвестна, но по фотографии я сомневаюсь, что она превышает 500 мАч.
Если батарея емкостью 500 мАч, она будет заряжаться со скоростью около C / 5, а если оставить зарядку на ночь, она будет хорошо кипятиться задолго до утра, ЕСЛИ БЕЗ наличия верхней ступени регулятора.

Если аккумуляторная батарея 6 В, то не исключено, что к батарее последовательно подключены два белых светодиода без последовательных резисторов. Это делает жизнь светодиодов более захватывающей, но работает лучше, чем они имеют на это право.

Подозреваемый конденсатор:

Конденсатор имеет номинальное значение 400 В постоянного тока.
CL21 означает металлизированный полиэстер.
Это МОЖЕТ быть изготовителем, рассчитанным как конденсатор Y2 или X1Y @, каким он должен быть в этом приложении, но на самом деле это удача, даже если он претендует на то, чтобы быть оцененным должным образом в этом типе оборудования. Взгляд на «Alibaba» показывает множество визуально похожих заглавных букв (которые не следует путать с «электрически подобными», и НЕКОТОРЫЕ из них претендуют на рейтинг X1Y2, но большинство нет. См. Несколько ссылок в конце для интереса.

Уроки:

Из таких устройств можно извлечь некоторые интересные уроки.
Он зажигает светодиоды, заряжает аккумуляторы и выходит за дверь по хорошей низкой цене.
Это, вероятно, не убьет никого.
Что не нравится?
:-(

Alibaba - MPE 1,5 мкФ, 400 В или аналогичный:

http://www.alibaba.com/product-detail/CBB-film-capacitor-1-5uF-400V_1344932478.html
Нет рейтинга X или упоминание о AC
Нет рейтинга X или упоминание о AC No X рейтинг или упоминание о AC
No X рейтинг или упоминание AC - спецификации.
Нет рейтинга Х - упоминание AC без квалификации в мелком шрифте
«реальный» пример
и многое другое.

ВНИМАНИЕ: ВСЕ части этой цепи и оборудование, питаемое от нее, должны всегда иметь потенциал сети переменного тока при подключении к сети переменного тока. В этом случае двухпозиционный выключатель и любые металлические детали представляют опасность поражения электрическим током.

Полиэфирные пленочные конденсаторы НЕ являются конденсаторами постоянного тока, они представляют собой крышки переменного тока и могут использоваться для подачи любого из них на горячую ножку. Они используются для многих целей, в том числе для дешевых понижающих цепей, сглаживающих цепей, в качестве конденсаторов, работающих от двигателя, и от заглушек пробега, которые используются сами по себе, что означает, что они являются конденсаторами переменного тока. Тот факт, что что-то рассчитано на WVDC, не означает, что колпачки не способны использовать переменный ток, это только дает нам «рабочее напряжение с использованием мощности постоянного тока». Причина, по которой эти ограничения рассчитаны на постоянный ток, заключается в том, что они могут использоваться в высокочастотных цепях, но для определения напряжения на частоте переменного тока должны использоваться расчеты, прежде чем назначать какое-либо ограничение, соответствующее номиналу переменного тока. Если cp предназначен для использования на высоких частотах, вы НЕ увидите рейтинги переменного тока, только WVDC, и это не означает, что он предназначен только для использования постоянного тока. Любой биполярный самовосстанавливающийся конденсатор или многопленочный конденсатор, слюда или металлизированные колпачки рассчитаны на рабочие напряжения постоянного тока, потому что для их оценки необходимы переменные напряжения. Вот правильные формулы, чтобы выяснить, с чем они могут справиться в реальных условиях, и причины, почему это так.

Для данного применения мощность, рассеиваемая в конденсаторе, может быть рассчитана по формуле P = i² R, где P = мощность в ваттах, i = среднеквадратичное значение тока через конденсатор и R = эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) конденсатор. Тогда i = 2 pie fCE, где f = частота в герцах, C = емкость в Фарадах и E = действующее действующее напряжение. Наконец, R = d / (2 pie fC), где d = коэффициент диссипации. Сочетая эти три уравнения, получим окончательную формулу мощности P = 2 pie fCE²d.

Необходимо определить значения емкости и коэффициента рассеяния, предполагая, что мы знаем приложенное напряжение и частоту. Обратите внимание, что эти значения являются типичными и будут варьироваться от одного производителя к другому. Изменения крышки из-за напряжения также могут быть изменены производителем в соответствии с требованиями конкретного применения.

После того, как вышеуказанные поправки к емкости и коэффициенту рассеивания будут сделаны на основе напряжения и частоты цепи, фактическое потребление энергии в конденсаторе можно рассчитать по формуле P = 2 pie fCE²d. Обратите внимание, что как значение емкости, так и частота напрямую влияют на мощность для данного напряжения. Вот почему невозможно назначить общий номинал переменного тока (или коэффициент, применяемый к номинальному постоянному току) для конденсаторов. Это можно сделать только тогда, когда эти значения известны (как в приложениях питания с фиксированной частотой 60 Гц).

Конденсатор переменного тока можно использовать последовательно для средств ограничения тока, и если вы используете конденсатор 100 мкФ 350 В через горячую линию переменного тока на номинальной частоте, это приведет к выходному сигналу только 4 или 4,5 А, поскольку крышка может пропускать только эту энергию. через, как он функционирует очень специфическим образом в серии. Если переменный ток подключен через поляризованный электролитический колпачок постоянного тока, то колпачок либо взорвется, когда осциллограмма будет колебаться, либо он ничего не будет делать и не позволит энергии проходить, в то время как колпачок переменного тока делает это.

Размещение крышки параллельно выводам двигателя буквально восстанавливает реактивную мощность или противо-ЭДС, создаваемую двигателем, во время положения открытой катушки, в которое он попадает при его вращении, и когда это происходит, магнитное поле, проходящее через катушку, генерирует электричество с гораздо более высоким напряжением. Диапазон, который является частью 2 вещей. Двигатель будет вырабатывать энергию в течение этого небольшого промежутка времени, в то время как колпачок немедленно собирает его и сбрасывает в следующую катушку, к которой подключается коммутатор, подавая свой обычный импульс с очень высокой силой тока, что приводит к снижению используемых ампер, а также, в результате, будет вращать мотор немного быстрее. В этих сценариях нельзя использовать конденсаторы постоянного тока или электролитически поляризованные колпачки, они могут привести к взрывам или пожарам. Держитесь подальше от них, они сделаны слишком дешево из тонкой бумаги,