¿Cómo funciona la potencia en las fuentes de alimentación de “wall wart”?

3

Soy nuevo en electrónica y me cuesta entender cómo las fuentes de alimentación convierten 120AC en un voltaje de CC seguro y manejable. Hasta ahora, entiendo que hay un transformador para reducir el voltaje, luego un rectificador, seguido de un regulador de voltaje IC. Sin embargo, desde cualquier punto de vista, parece que incluso si reduce el voltaje 10 veces (a través del transformador), la corriente que ingresa al rectificador es 10 veces más grande que la toma de corriente. Esto parece peligroso, y también contradice mi impresión de que las fuentes de alimentación de pared, como las verrugas de pared, producen voltaje / corriente seguros.

¿Tengo razón al pensar que la potencia de salida de una verruga de pared es igual a la potencia de salida de un enchufe eléctrico (IV = IV)? Si es así, ¿es tan peligroso recibir un shock de una toma de corriente como un shock de una verruga de pared? Si no, ¿qué falta en mi análisis?

    
pregunta Rishi

3 respuestas

3

El poder de las verrugas de la pared está determinado únicamente por la carga que se conecta a él y no por la potencia potencial que puede suministrarse desde el cableado de CA.

Supongamos que es un cargador de baterías y carga 4 baterías de 1.5V a 100 mA - potencia del cargador = energía en las baterías = 6V * 0.1A = 600mW.

La alimentación de CA en el cargador es de 600 mW más una pequeña potencia residual relacionada con la eficiencia de la pared de verrugas. Típicamente 700mW a 1W.

La potencia de salida de 120Vac puede ser de 20A * 120V para alimentar un hervidor = 2.4kW. Puede ser mucho más, pero es la carga o el dispositivo lo que dicta el consumo de energía.

Cosas como esta se hacen seguras porque los cables están aislados y los circuitos están aislados. Los voltajes de salida se mantienen bajos para que el efecto de la descarga eléctrica apenas se sienta.

Lo mismo con la corriente: la corriente consumida por un circuito es según las demandas del circuito de carga y hay dispositivos de protección que inhiben la corriente más allá del uso previsto de la pared de verrugas, no para proteger al usuario (porque la baja tensión hace eso ) pero para detener la electrónica dentro de la fritura cuando alguien corta la salida.

Las verrugas de pared generalmente tienen fusibles de línea de CA en su interior para evitar que las fallas se conviertan en incendios.

    
respondido por el Andy aka
8

Sí, para una fuente de alimentación ideal, la potencia (corriente x tensión) es igual a la potencia de salida. Por supuesto, nada es ideal, por lo que la potencia eléctrica será menor que la eléctrica con la diferencia desperdiciada como calor.

Quizás un ejemplo ilumine esto. Digamos que tienes un 9 V 1 A Wallwart. Eso es lo que saca. Bajo carga completa, la potencia de salida será de 9 W. Digamos que Wallwart es 80% eficiente, lo que significa que tomará 11.3 W de la toma de corriente y los 2.3 W restantes lo calentarán. Si la salida proporciona 110 V, entonces el wallwart consumirá 11.3 W / 110 V = 102 mA de la salida. Esperamos que esto aborde el poder de entrada / desconexión de su pregunta.

En cuanto al aspecto de seguridad, parece que tienes algunos conceptos erróneos. Primero, la clasificación de corriente de una fuente de alimentación de voltaje constante es solo lo que puede apagar, no lo que siempre forzará a través de la carga de alguna manera. Si quitó los cables de la pared de 9 V 1 A y sostuvo los dos extremos en su mano, no pasará nada. Esto se debe a que la resistencia de su piel es lo suficientemente alta como para que no fluyan corrientes peligrosas. El hecho de que la verruga de la pared podría haber producido 1 A no importa. Digamos que la resistencia de su mano entre los dos cables es de 50 kΩ. Eso significa que 9 V / 50 kΩ = 180 µA fluirán, lo cual no es suficiente para dañar tu mano, probablemente ni siquiera lo suficiente para sentir.

    
respondido por el Olin Lathrop
2
  

Esto parece peligroso, y también contradice mi impresión de que   Las fuentes de alimentación de pared como Walwarts producen voltaje / corriente seguros.

Esta respuesta está destinada a solucionar el error esencial que está cometiendo, y es que está asumiendo implícitamente que la carga ha escalado junto con el paso hacia abajo, pero no lo ha hecho .

Si su cuerpo representa una resistencia \ $ R \ $ y se conecta directamente a la toma de pared, la potencia suministrada por la toma de pared es proporcional a \ $ \ dfrac {V ^ 2_ {AC}} {R} \ $

Ahora, si su cuerpo está conectado a la salida de la verruga de la pared, donde el voltaje es 10 veces menor, la potencia suministrada por la verruga de la pared es proporcional a \ $ \ dfrac {(V_ {AC} / 10) ^ 2} {R} \ $.

¡Eso es 100 veces menos potencia! ¿Dónde ha ido mal tu razonamiento?

La carga en el lado de la verruga de la pared aparece 100 veces más grande en el lado del zócalo de la pared.

Por lo tanto, sigue siendo el caso de que la potencia es la misma (idealmente), es solo que, con el transformador de verrugas de pared entre usted y el enchufe de pared, la resistencia de su cuerpo se ve mucho más grande que el enchufe de pared.

    
respondido por el Alfred Centauri

Lea otras preguntas en las etiquetas