変更された正弦波インバーターは、ラップトップのACアダプターを破壊/損傷する可能性がありますか?


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最近、Energizer EN500修正正弦波インバーターを使用してDell 180ワットACアダプターに電力を供給しようとするシナリオに遭遇しました。インバータに電力を供給する回路は、12ボルト、15アンペアDCでした。ACアダプターの入力は100-240V〜2.34アンペア、50-60Hz、出力は19.5V、9.23アンペアです。私はそれ以上オンラインでスペックを見つけることができませんでしたが、それはデルの部品番号74X5J、およびデルのモデル番号DA180PM111です。

12ボルト* 15アンペア= 180ワット、アダプターは常に完全な180ワットを必要とするわけではなく、最悪の場合はそれよりも多くのワットを引き出そうとするとヒューズが切れることになると思いました提供することができます。しかし、ACアダプターの入力を読んでいるとき、110ボルトで最大2.34アンペア、つまり250ワットを超える電流を本当に流すことができると気づいています...?

インバーターをACアダプターに接続すると、ACアダプターの「電源ライト」がインバーターに接続すると点灯し(AC電源への接続を示します)、アダプターをラップトップに接続すると点滅し始めましたオンとオフ。別のDC電源コンセントに差し込まれたUSB電話充電器があり、ACアダプターのライトと並行して、小さな「電源ライト」も同時に点滅しました。それ以来、このACアダプターは、家庭用のAC電流に接続してもラップトップのバッテリーを充電するために機能していません。どれだけのワットを出しているのかわかりませんが、ラップトップの動作速度を大幅に低下させれば十分であり、バッテリーはまったく充電されません。

だから、これは私のACアダプターを揚げたようです。アダプタを修正するために何かを行うには(おそらく)遅すぎますが、考えられる原因を理解したいと思います。インバーターが修正された正弦波を出力していることが原因でしょうか?オンラインで調べると、修正された正弦波は正弦波のようには見えません

ウィキペディアからの修正正弦波画像

私がオンラインで見つけたすべてのものは、ラップトップACアダプターが修正された正弦波で問題なく動作することを示唆しています。デルに確認したところ、純粋な正弦波アダプターを使用するように勧められましたが、「ACアダプターの寿命を短くする可能性を検討していました」が、修正された正弦波アダプターは引き続き機能します。寿命が短くなりました!

それとも、12ボルト、15アンペアのDC回路で、ACアダプターがインバーターが供給できる電流よりも多くの電流を引き出そうとしたことが原因である可能性がありますか?電力が足りないとACアダプターが死ぬとは思わなかったでしょう...

または、それはインバーターが修正された正弦波を提供していたという事実と、おそらく過剰な電流要件のためにオンとオフの「パルス」であったという事実の組み合わせですか?メタの話題性に関する私の質問で、DrFriedPartsは、入力クランプ回路の故障が原因である可能性があること示唆しました。ACアダプターで「オン/オフ」サイクルが急激に発生すると、入力クランプ回路が故障する可能性が高くなりますか?

これに関するいくつかの教育を受けることは、次にやることに影響を与えます。車両の配線図を確認すると、3つのDC電源コンセントの1つが20アンペアの専用回路であることがわかります。純粋な正弦波インバータを入手して、その20アンペアの回路に接続すると、240ワットの「理論上の」最大出力が得られます。私は実際には損失があることを知っており、インバーターから240ワットが完全に出るとは期待できません。今回の電力不足が原因であった場合、同じ方法で交換用ACアダプターを再度炒めるのは嫌です!ただし、問題の原因が修正された正弦波である場合、より良いインバーターでそれを修正できます。


ちょっとしたメモ。PSUコードのセンターピンは、コンピューターまたはデバイスが存在することを検知し、PSUをオンにします。接続に小さな1k抵抗を配置することで、ライブステージを模倣できます。接地するセンターピンだと思います(私はこの数年前に覚えていないので覚えていません)が、MODを行う前にそれとボルトメーターで遊んでください。基本的に、molex接続でデスクトップPSUをオンにする緑のワイヤと同じです。PSUは、何かが接続されていることを知りたいだけです。お役に立てば幸いです。
ブライアン

回答:


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「修正正弦波」出力は、ACの非常に悪い近似です

これは、負荷がかかっているときにJesse Kovachによって記録されたAPC 650の出力のキャプチャです。

ここに画像の説明を入力してください

極端な過振幅イベント(上部と下部のスパイク)に注意してください。実際には、それらは実際には振幅がはるかに大きいですが、画像内のオシロスコープはそれをキャプチャするのに十分な速さではありませんでした。

時間領域の鋭いエッジは、周波数領域の広域スペクトルノイズに相当します。この高周波成分はすべて、保護回路で吸収する必要がある追加のエネルギーを表します。そうでない場合は、さまざまな入力ステージコンポーネントの分離耐性限界を超え、「焼き付き」が発生する可能性があります。これが入力を焼損しない場合、結果として生じる過電圧によって二次側で何かが失敗するカスケード障害が発生します。

...そしてそれはただ一つの失敗モードです。他にもあります。擬似正弦波は、正弦波入力とのマッチングが不十分です。:(

DC-AC-DCの代わりにDC-DCを使用する

はるかに優れた(そしてはるかに効率的な)アプローチは、DC-DCを直接移動することです(注:入力電圧が出力電圧より低い場合、実際にDC-DCを直接移動することはできませんが、これは「DC-DCコンバーター」内に含まれています)。

DC入力を使用するDellラップトップ用の内蔵スイッチモード電源は、市場で入手できます。次に例を示します。

Car DCからDell 18V SMPS

私がソース:

http://www.amazon.com/Adapter-Charger-Dell-Latitude-D630/dp/B002BK7JEC#

私はこの特定の製品に個人的な経験がなく、多くの安価なDCコンバーターは内部的に設計が不十分であることに注意してください。注意してください。


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DC-DCアダプターのアイデアを考えましたが、ラップトップに適したものを見つけることができませんでした。私はそれを購入したときにこれに気付いていませんでしたが、明らかに、それはかなりの電力を必要とします-他のほとんどのDellラップトップよりも多く。リンクしたDC-DCアダプターのような非常に多くの「汎用」アダプターは、十分な電力を供給しません。:-/私の夢の世界では、私は自分で1つを構築しようとします...しかし、私はそのための時間がありません:
ジョシュ14

@Josh DC-AC-DCは常にDC-DC ceterisパリバスよりも少ない電力を供給します。電力要件は何ですか?調達のお手伝いをさせていただきます。:)
DrFriedParts 14

ACアダプターは、19.5ボルトDCで最大9.23アンペアを提供できると述べています。それが私が探している出力です。私たちの車には12ボルト、20アンペアの回路があります。それは任意の有用な追加情報を提供する場合には、ここにあるデルの公式ACアダプタ
ジョシュ・

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@DrFriedParts:この回答のほぼすべてに同意します(そして+1を与えました)。ただし、完全な正弦波ではないもの(たとえば、家の壁のコンセントがNERCの電力網に接続されているなど)で電力供給された場合に故障する製品を設計してもよいという意味には同意しません。学ぶべきことはたくさんありますが、ここで説明するのではなく、electronics.stackexchange.com / questions / 13143 /…で回答またはコメントしてください 。ありがとうございました。
デビッドリー

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@davidcary-ありがとう。私は確かにあなたの懸念に同意し、不寛容なデザインの望ましさについて(表明または暗示的に)主張することはありません。とはいえ、エンジニアリングのすべてにはトレードオフが関係しており、その耐力にはかなりのサイズ、重量、コストがかかることがあります。最終的には、システムをバインドする必要があります。そうしないと、すべての製品がスペースシャトルと同じくらい大きく、高価で、市場投入が遅く、信頼性が高くなります。
DrFriedParts

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ACアダプター入力は100-240V〜2.34アンペアです

これは、100V入力では、最大出力電力でアダプターは主電源から2.34Aまたは234Wを消費することを意味します。通常、AC / DC電源はすべて最小入力電圧で最大電流を消費します。

しかし、ACアダプターの入力を読んでいるとき、110ボルトで最大2.34アンペア、つまり250ワットを超える電流を本当に流すことができると気づいています...?

180W out @ 234W inは、76.9%の効率を意味しますが、これは可能性の範囲外ではありません。インバーターにも独自の効率があり、12V電源ポートの消費電力がさらに高くなることを忘れないでください。

電力が足りないとACアダプターが死ぬとは思わなかったでしょう...

深刻な異常にさらされた場合、安全な電源は故障する可能性が最も高く、故障がエンドユーザーに安全上の危険をもたらさない限り、これは規制当局に完全に受け入れられます-主電源から電源へのガルバニックバリアの故障はありません出力、熱危険、有害な煙またはor散弾はありません。

階段状の正弦波入力でのアダプターの使用についてデルが警告したという事実は、階段状の正弦波が充電器の終miseに寄与したことを示す非常に良い兆候です。

シガーライターのポートヒューズを溶断しなかった場合は、入力飢likelyモードではなかった可能性が高いため、入力電源が制限されていることが原因ではない可能性が高いです。波。


フィードバックをお寄せいただきありがとうございます!質問に詳細を追加しました。3番目の段落のこの文です。別のDC電源コンセントに差し込まれたUSB電話充電器があり、小さい「電源ライト」も同時にACアダプターのライトと並行して点滅しました。」他に何かが起こっていた?
ジョシュ14

質問の理由は、純粋な正弦波インバーター(および交換用ACアダプター)でもう一度試すかどうかを決める必要があるからです。不十分な電力が原因である場合、同じ方法でアダプターを再度炒めたくありません。
ジョシュ14

1年以上後、ファントムのダウン投票。はぁ。
アダムローレンス

私はあなたのインバーターが十分な電力を得られなかったと推測します、そして、110ACを与える代わりに、それはアダプターの仕様であるより少ないものを与えました。70Vを入力し、アダプターが210Wを生成しようとすると、入力から少なくとも3Aを引き出す必要があり、これは仕様外であり、アダプターを破壊する可能性があります。アダプターにヒューズがあり、電流が増加したためにヒューズが切れた可能性があります。とにかく壊れているので、それを開いてヒューズをチェックしようとしますが、何をしているかわからない場合は修理しようとしないでください!
ダニエルP

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修正された正弦波は、適切な正弦波よりも電子機器に少し大きなストレスを引き起こしますが、そうでなければ良いPSUの壊滅的な障害を引き起こすとは思いません。

スイッチモードの電源も、電源に負荷がかかる場合があります。ライト、ヒーターなどは、より少ない電流を引き込むことで電圧の低下に反応します(そして、調光器を得る/発熱を少なくします)。一方、スイッチモードの電源は、より多くの電流を流して電力レベルを維持することにより、電圧の低下に対応します。

オンとオフの切り替えは、スイッチモードの電源ではストレスが多いため、入力の低電圧も同様です。あなたのインバーターが目に見えてオンとオフを繰り返していることを考えると、正しく機能する修正された正弦波インバーターよりもはるかに多くの努力を電源にかけていると思います。


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私も、改造された正弦波インバーターでDell 96Watt 240V電源を使用しました。この場合、インバーターは、R​​Vバッテリーから電力供給される12VDCから240VACタイプでした。それは機能しましたが、Dell PSは適切なAC電源を切ったときよりも著しく高温になったため、PDQを止めました。

私のmod-sineインバーターは、これに似た安価で明るい300Wユニットでした...

300W修正正弦波インバータ

修正された正弦波は、適切な正弦波よりも電子機器にもう少し多くのストレスを引き起こしますが、壊滅的な障害を引き起こすとは思わないでしょう

幸いなことに、私にとっては何も揚げられていませんでしたが、スイッチモードPSが変更された正弦入力を検出した場合、他の人の失敗メカニズムに関する学習コメントに興味があります。(以下のコメントは、学習のカテゴリに属する​​とは考えていません)。

DrFriedPartsによって引用されたいわゆる正弦波のほぼ方形波の性質を考えると、私は考えたでしょう

1)スイッチモードの入力ダイオードへの繰り返し高すぎるインパルス電流、および/または

2)キャップの等価直列抵抗による入力ストレージコンデンサの過熱

故障モードの賭け金の高い候補者になります。キャップは、ゼロ交差付近に電圧または電流がない場合、入力電圧サイクルの無電力フェーズ中に深刻な電流ドレインワークアウトを取得し、ステップ電圧が印加されたときに充電に貼り付けます。

基本理論では、容量性負荷は上記の理由によりスイッチモード電源にとって不健全であり、モーターやランプなどの誘導性/抵抗性負荷がはるかに好ましいことが示唆されています。

時間領域の鋭いエッジは、周波数領域の広域スペクトルノイズに相当します。この高周波成分はすべて、保護回路で吸収する必要がある追加のエネルギーを表します。

スイッチモードの入力段は、ダイオードブリッジといくつかの直列制限デバイス(小さな抵抗またはNTC抵抗がいくつかの高電圧で大きなコンデンサを供給し、低ESRの小さなポリエステルキャップと並列にフィルターオフする) DrF-Pが正しく言及しているHFノイズその後、チョッパー回路(現在はHV FETで通常行われている)、電圧変換、より多くの整流、そしてデューティサイクル/周波数/出力電圧を制御するためのフェライトコアトランジスタ。エネルギー吸収部品が必要ですか?

入力側の故障は、電源の内部全体に壊滅的なコンデンサやダイオード爆発が貼り付けられない限り、トランス結合出力段に波及する可能性があるとは確信していません。

ジョシュは言う:

インバーターをACアダプターに接続すると、ACアダプターの「電源ランプ」がインバーターに接続されたときに点灯し(AC電源への接続を示します)、アダプターをラップトップに接続すると点滅し始めましたオンとオフ。

これらのインジケーターの観察については、点灯する必要があるときに点滅します...それは、入力ストレージキャップが放電されているため、スイッチモードがゼロクロスの周りに電力を供給しないためですか?

キャップの電荷がまだ残っていると予想される場合、PSを無負荷または軽負荷で実行することで、この推測をテストできます。PSが定格容量で実行する必要がある場合、PSが脱落している可能性があります。

階段状の正弦波入力でのアダプターの使用についてデルが警告したという事実は、階段状の正弦波が充電器の終miseに寄与したことを示す非常に良い兆候です。

聞いて聞いて!

先に述べたように、12Vdcから19.5Vdcの車の充電器でラップトップを実行することは、より良い/より安全/より効率的な方法に同意します。

同様の既製の車の充電器を見つける前に、この150Wの調整可能なブーストモジュールのような〜$ AUD4.00デバイスからそのようなデバイスを構築するつもりでした

150Wブーストモジュール

しかし、25.00ドルでDrFriedPartsが示す既製の方が便利です。

誰もがビルドを試みる前にプロジェクトに着手する直前に学んだように、デルは、前に、電源にラップトップに接続されているPSの種類を伝える機能を持つ厄介なIDチップを内蔵しています。

http://www.laptop-junction.com/toast/content/inside-dell-ac-power-adapter-mystery-revealed

これは、Dell DCジャックの3番目(中心ピン)のコネクタに接続するものです。これがないと、ラップトップは充電を拒否するようです。ピンが+ veおよび-ve端子に対して開回路を読み取り、何もしないという(間違った)印象を与えることを確認できます。

車の充電器が魅力的でなく、純粋な正弦波インバーターが高価すぎる場合、他に試すべきことは、出力波形の鋭いエッジを取り除くためにインバーター出力と直列にインダクタンスを入れることですが、共振、コアの飽和、その​​他の調整された回路の問題に注意してください。

私が言ったように、これらはテストを行ったという利点のない推測であるため、この問題についてより多くのより良い光を投げることができる人から聞いてみたいと思います。


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Dellラップトップの電源には、ほぼ確実にアクティブな力率補正回路が含まれています。これは、電源によって引き出される電流波形が電圧波形とほぼ一致することを意味します。電源が発熱体のような単純な負荷であるかのように。

利点は、電源内部でより小さな高電圧ストレージコンデンサを使用でき、電源入力の高調波がはるかに低いことです。ほとんどの場合、電力はAC波形のピーク時だけでなく、ストレージコンデンサに供給されます。

変更された正弦波電力でこのような電源を使用することにより、アクティブPFC回路がほぼ確実に破壊されます。また、電源装置は、アクティブなPFCがなくなったように動作しています。結果として、電源には波形のピークでのみ給電されるため、はるかに大きな蓄電コンデンサが必要になります。これは、電源がある程度機能しているが、定格電力を完全に供給できない理由を説明しています。

理論的には、高いDC電圧を供給することができます。300VDCと言うと、ラップトップの電源はフル出力で再び動作します。安全上の理由から、実際にこれを行わないことをお勧めします。主電源AC電源システムで使用されるほぼすべてのスイッチ、ヒューズなど。高電圧DCでは安全に機能できません。

短い答え-同じインバーターで新しいラップトップの電源を使用しないでください。あなたもおそらくそれを殺すでしょう。純粋な正弦波出力インバータが必要です-ラップトップに適したDC-DC電源が見つからない場合。

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