Domanda:
Adattatore CA: potenza in ingresso vs potenza in uscita
Skaty
2014-03-15 14:16:18 UTC
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Quando guardo, diciamo un adattatore CA per iPad, la valutazione di ingresso / uscita sul caricabatterie indica:

  Ingresso: 100-240 V 0,45 A (CA) Uscita: 5,1 V 2,1 A (DC)  

So che le valutazioni di input e output sono massime. La tensione CA nel mio paese è di 230 V. Attraverso un semplice calcolo, posso dedurre quanto segue (correggimi se sbaglio):

  Potenza in ingresso: 103,5 W Potenza in uscita: 10,71 W  

Adesso , la mia domanda è questa: qual è la vera potenza assorbita dalla presa a muro? È 103,5 W o 10,71 W? Se è 103,5 W, presumo che l'adattatore per iPad sia efficiente al 10%?

Skaty, tieni presente che la tensione e la corrente vanno di pari passo. P = V * I Raddoppia la tensione e puoi dimezzare la corrente, mantenendo la stessa potenza. L'adattatore assorbirà meno corrente a 230 V rispetto a 120 V. Questo prima di entrare nell'effettiva estrazione, efficienza e tutto il resto a cui è stato risposto di seguito.
Ho scelto quella risposta, anche se è irrilevante per la mia domanda, in quanto spiega perché le classificazioni di input e output su un adattatore sono in quanto tali.@Passerby Lo so. Supponiamo che 100 V e 0,45 A (in base alle valutazioni), perché è 45 W? Dov'è finito il 30W ++? So che AC non è un assorbimento di potenza costante, supponendo che la corrente sia di picco, in base ai valori RMS, 0,31 A e 100 V (poiché le prese a muro sono valori R.M.S.), è 31 W, che è lontano da 10,71 W che viene emesso. Andy ha risposto accuratamente, anche se non risponde direttamente.
Va bene. Puoi scegliere la risposta che desideri accettare se ritieni che risponda alla tua domanda. EE.SE si basa sulla condivisione della conoscenza, non sulla raccolta di punti: D Il mio commento in maiuscolo è rivolto alle persone che hanno votato per chiudere la tua domanda semplicemente perché la tua domanda menzionava un ipad. Fai una domanda valida di ingegneria elettrica.
@Passerby Oh, non me ne rendevo conto. Ho dichiarato il caricabatterie per iPad poiché è quello che avevo accanto a me. Può essere qualsiasi cosa e la mia preoccupazione principale non è il caricatore dell'iPad ma un progetto che vorrei realizzare, coinvolgendo vari adattatori.
Esattamente. Questo è il mio punto. Ma alcune persone su questo sito voteranno per chiudere qualsiasi domanda con la minima menzione di un prodotto di consumo. Davvero frustrante.
Non riesco a contare il numero di volte in cui ho trovato una domanda molto valida e ben formulata, un primo e primo successo su Google, infatti, l'unico match su Internet con il potenziale di avere risposte tanto necessarie e preziose.solo per scoprire che la questione era chiusa per qualche stupida ragione.Seriamente, questi elettori dovrebbero trasferirsi su un altro pianeta se me lo chiedi.Lascia che le persone siano libere.
Tre risposte:
Andy aka
2014-03-15 17:33:52 UTC
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Indubbiamente il caricabatterie che hai è un regolatore a commutazione. Dico questo perché questo è ciò che sembrano essere tutti i caricabatterie moderni e l'intervallo di tensione in ingresso è abbastanza ampio da rendere valida questa ipotesi. Non è un grande caricabatterie: circa 10 watt di uscita significa che è piccolo nel mio libro e molto probabilmente si baserà su quanto segue: -

  • La tensione CA grezza viene rettificata in CC (il picco sarà essere circa 338 V CC su un ingresso 240 V CA e circa 140 V CC su un ingresso 100 V CA)
  • Questo viene livellato da un condensatore, probabilmente nella regione di 220 uF (valutato a 450 V)
  • Un circuito di commutazione convertirà questa alta tensione CC in 5,1 V CC

Come esperimento mentale, se hai collegato l'ingresso CA del caricabatterie a un'alimentazione da 140 V CC e l'uscita del caricatore a un resistore di carico che richiedeva 2,1 Adc (carico di 10,71 watt) e presumeva che l'efficienza di conversione della potenza nel caricabatterie fosse dell'80%, ci si aspetterebbe di vedere circa 14 watt presi dall'alimentazione CC in ingresso di 140V. Ciò significa una corrente di circa 100 mA.

Potenza in ingresso = 140 V cc x 0,1 Adc = 14 watt

Potenza in uscita = 5,1 V cc x 2,1 Adc = 10,7 watt

Quindi, quando lo colleghi a un'alimentazione CA di 100 V CA RMS, perché potrebbe fluire una corrente di 0,45 A? Per capirlo, è necessario riconoscere che la corrente di ingresso CA di questo dispositivo (misurata tramite un amperometro di misurazione RMS) non è rappresentativa della potenza reale nel dispositivo. A differenza dei circuiti CC (dove sarebbe rappresentativo della potenza reale), i circuiti CA come questo possono assorbire correnti molto non lineari (non sinusoidali) il cui valore RMS potrebbe essere piuttosto alto rispetto alla corrente "utile".

Ciò significa che non è possibile presumere che l'alimentazione in ingresso nel dispositivo sia Vac x Iac. Il dispositivo ha (molto probabilmente) un raddrizzatore a ponte e un condensatore di livellamento e la corrente assorbita sarà quasi come un picco di pochi millisecondi ogni 10 ms (alimentazione 50 Hz). Questo, senza fare i conti, potrebbe significare che la corrente RMS in ingresso è il doppio della corrente "utile": -

enter image description here

Questo richiederebbe la tua corrente di ingresso "utile" e necessaria da 100 mA a 200 mA, un po 'più vicina ai 450 mA dichiarati.

Da considerare anche la corrente di spunto, la valutazione del produttore di 0,45 A può includere alcune misure della corrente di spunto in questa cifra, ma non lo sappiamo davvero.

Ricorda anche che la valutazione sarà più valida quando la tensione CA in ingresso è a 100 V CA e non quando la tensione è molto più alto (come da calcolo).

Buona spiegazione sul picco in un raddrizzatore AC-DC che sta causando la corrente di 0,45 A. Quindi, da quello che posso dedurre, la potenza assorbita sarebbe semplicemente basata sull'efficienza nominale (basata su linee guida), giusto?
L'RMS della corrente è probabilmente di circa 200 mA alla tensione CA di ingresso nominale più bassa. Il picco potrebbe facilmente superare 1A ma è di breve durata. La potenza assorbita sarà basata su un'efficienza di circa l'80%.
Spehro Pefhany
2014-03-15 19:11:47 UTC
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Come altri hanno spiegato, i contrassegni di corrente e tensione in ingresso e in uscita sull'alimentatore hanno poco o nulla a che fare con l'efficienza. Se vuoi conoscere l'efficienza, tuttavia, è tipicamente un segno che è rilevante.

Se guardi attentamente l'adattatore per iPad, dovresti vedere un numero romano (il mio è accanto alla marcatura CE ed è una "V" o equivalente 5 in numeri arabi). Questo è un codice per la classificazione di efficienza Energy Star versione 2.0 Livello 5.

(foto modificata dalla pagina web di Apple) enter image description here

Essendo una fornitura da 10 W (classificazione sull'etichetta), ha un'efficienza minima garantita di \ $ 0,0626 \ cdot ln (10) +0,662 \ $ o 80,6%, dove ln (10) è il logaritmo naturale della valutazione dell'etichetta in watt.

Come ci si potrebbe aspettare da Apple, si tratta di un indice di efficienza molto buono e supera il minimo obbligatorio in luoghi come la California, dove uno è imposto.

Grazie per la punta, stavo cercando un indicatore di efficienza. :)
Bella scoperta! Non l'ho mai saputo
Aggiunta una [calcolatrice] (https://sites.google.com/site/bymartinberka/electronics/power-adapter-efficiency-calculator) per applicare la formula corretta agli standard più recenti.
user36129
2014-03-15 14:45:03 UTC
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Mentre il valore di uscita è l'uscita continua nominale effettiva, il valore di ingresso è il valore di connessione o valore di fusibile , cioè puoi collegare 20 di questi dispositivi contemporaneamente a un presa a muro con potenza nominale di 2000 W o, quando (significativamente) più di quella corrente fluisce a causa, ad esempio, di un guasto elettrico all'interno del dispositivo, il fusibile scatterà. Non ha niente a che fare con l'efficienza; questo è raramente notato o addirittura testato. Il valore della connessione CA è solo un requisito di sicurezza.

Cosa intendi per _attaccare 20 di questi dispositivi contemporaneamente a una presa a muro da 2000W_?
@Skaty: Nella maggior parte del mondo, le prese a muro hanno una capacità continua garantita. Qui è 16A a 230V. Tradizionalmente la maggior parte dei dispositivi alimentati in CA ha un valore di connessione, ovvero la potenza che è classificata per utilizzare. Viene utilizzato per fornire all'utente finale una cifra indicativa di quanti dispositivi può collegare a quella presa. Quindi, se hai una presa in grado di erogare 2000 W e i tuoi singoli dispositivi hanno un valore di connessione di 100 W, puoi tranquillamente collegarne al massimo 20.


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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