Voltaje a qué Amperaje

El voltaje (que es un poco como la fuerza del suministro) y la corriente (medida en amperios, que es la cantidad de electricidad), son dos cosas muy diferentes.

Voltaje: Cuando intenta hacer coincidir un suministro con un dispositivo, necesita obtener el voltaje correcto ... si el voltaje de suministro es demasiado alto, dañará su dispositivo. Si la tensión de alimentación es demasiado baja, entonces su dispositivo simplemente no funcionará.

Actual: Al mirar a la corriente, debe asegurarse de que la clasificación de Amps sea más alta que la que necesita el dispositivo, ya que solo utilizará la electricidad que necesita. Si la calificación es demasiado baja para el dispositivo, tratará de obtener más electricidad del suministro que la que puede proporcionar, por lo que se calentará y posiblemente explotará. Si tuviera un suministro con una capacidad nominal de 1 billón de amperios, entonces alimentaría felizmente una pequeña bombilla ... ¡solo significa que también podría alimentar 1 billón de bombillas al mismo tiempo!

Por lo tanto, las posibles situaciones peligrosas son:

1. Si el voltaje es demasiado alto para el dispositivo.
2. Si los amplificadores son demasiado bajos para el dispositivo.

Como regla general, los dispositivos que producen mucho calor, luz o movimiento generalmente necesitan un suministro de alta corriente. Los dispositivos que controlan cosas, como un control remoto de TV o un pequeño dispositivo con quizás algunos LEDs, no necesitarán mucha corriente.

Para responder a su pregunta, el microcontrolador probablemente solo necesite entre 0.02 y 0.1 amperios. Si el microcontrolador está controlando otra cosa y compartiendo el suministro, entonces la clasificación actual del suministro realmente depende del dispositivo.

Si conecta un dispositivo de 5 V 100 mA a una fuente de alimentación de 5 V 1 billón de amperios, el dispositivo consumirá 100 mA.

Por supuesto que no, un dispositivo solo tomará tanta corriente como requiera (Ley de Ohm). La capacidad de corriente máxima de la fuente es irrelevante, siempre y cuando sea mayor que la clasificación de corriente máxima del dispositivo.

Estoy de acuerdo con Leon. El hecho de que una fuente de alimentación pueda suministrar algo de corriente máxima no significa que el dispositivo que se está alimentando consumirá tanto.

En cuanto a su pregunta sobre una clasificación de potencia "entendida" para los microcontroladores y similares, puede encontrar la respuesta para los microcontroladores en la hoja de datos. Esto, por supuesto, variará mucho con los microcontroladores. Aquellos que se analizan en este sitio (PIC, ARM Cortex-Mx, AVR, etc.) son consumidores de energía relativamente bajos (generalmente unos pocos miliamperios o decenas de miliamperios) en comparación con lo que proporcionará una verruga de pared típica. Apostaría a que sería muy difícil encontrar una verruga de pared genérica que suministre menos de 100 mA en algún punto de venta, por lo que, en general, no será un problema. Dicho esto, puedo entender totalmente su frustración por la falta de buena documentación.

El concepto erróneo de "explosión", por lo que puedo ver, básicamente proviene de no entender a qué tipo de generador ideal se pueden aproximar las fuentes de energía comúnmente utilizadas.

Básicamente, tenemos dos tipos de generadores ideales. Ideal generador de voltaje y ideal actual generador .

El generador de voltaje ideal tiene dos contactos y proporciona un voltaje constante a través de ellos, sin importar qué tipo de carga utilicemos. La corriente de salida proviene de la ley de Ohm y es por eso que no deben cortocircuitarse en las salidas. Básicamente, hace que la corriente esté disponible para cargarla conectada en su salida.

El generador de corriente ideal proporciona corriente constante a través de sus contactos, independientemente del tipo de carga que utilicemos. El voltaje de salida viene de la ley de Ohm y es por eso que siempre deben tener una carga o cortocircuito. Básicamente bombea corriente a través de sus salidas.

Para hacer otra analogía sobre el uso excesivo de agua, la fuente de voltaje ideal es como un lago desde el que puede recoger la cantidad de agua que necesita, mientras que la fuente de corriente ideal es como una tubería presurizada que proporcionará un flujo constante de agua hasta que está cerrado.

En el mundo real no tenemos tales generadores ideales y las fuentes reales que generalmente están disponibles para la gente común están mucho más cerca del generador de voltaje ideal que del generador de corriente ideal. Por lo tanto, si tiene una fuente de alimentación común con una potencia nominal de 9 V y 1 GA, eso significa que puede aproximarlo como generador ideal de voltaje de 9 V hasta corrientes de salida de 1 GA. Cuando la corriente de salida necesita ser más alta, dejará de actuar como una fuente de voltaje ideal y comenzará a mostrar imperfecciones como la caída de voltaje, el sobrecalentamiento, el límite de corriente, etc.

Lo único que importa es el voltaje y la resistencia.

Para dispositivos simples (no reactivos) como steppers / speakers / etc, la corriente está determinada por una ecuación muy simple:

corriente (amperios) = voltaje (voltios) / resistencia (ohmios)

Entonces, dado un voltaje fijo y la resistencia fija, se puede calcular el amperaje. Es así de simple.

Una fuente de alimentación con una clasificación para un cierto amperaje le dice algunas cosas.

Primero, la fuente de alimentación solo se construye para manejar ese amperaje. El cableado, las resistencias y otros dispositivos se calientan en función de la cantidad de corriente que los atraviesa. Un cable más grueso se calienta menos y, por lo tanto, puede manejar más corriente sin peligro de fusión o incendio. Esto se debe a que hay un área transversal más grande para distribuir la potencia. (aunque no es tan simple si el voltaje tiene un componente de CA de alta frecuencia) Por lo tanto, no desea que el suministro vaya mucho más allá de su rango nominal. Puede construirse con un cable más delgado y quemarse.

En segundo lugar, muchas fuentes de alimentación son dispositivos bastante tontos (no regulados). Si están clasificados a 12V @ 1A, pueden darle 16V a 0.25A, o 10V a 2A (si no se queman). Solo sabes que obtendrás 12 V a la tensión nominal exacta. Esto le puede dar problemas si coloca un suministro de 12V 5A en un dispositivo que solo consume 100 mA (puede terminar dando al dispositivo 16V +)

Tercero, los suministros también tienen una resistencia interna. Entonces: CURRENT = VOLTAGE / (RESISTANCE_OF_LOAD + INTERNAL_RESISTANCE_OF_POWER_SUPPLY). Por lo tanto, la corriente que puede suministrar a la carga está limitada de alguna manera por esta resistencia interna. Es posible que su ejemplo paso a paso con clasificación de 1.2A en un suministro de 650 mA solo pueda extraer 900mA por este motivo. (Para un paso a paso, eso generalmente significa que funciona más lentamente y tiene menos par)

Por otra parte, el suministro puede tener una limitación de corriente activa. Si su suministro de 650 mA mencionado tenía límite de corriente, puede limitar la corriente máxima (por seguridad) a 700 mA.

Las mejores fuentes de alimentación están activamente reguladas. Esto significa que un microcontrolador o algún circuito de realimentación está viendo su salida y ajustándose para darle siempre el voltaje nominal. Por lo general, también tienen límites de corriente ... así que estos son el tipo más seguro de fuentes de alimentación. Sin embargo, muchas son fuentes de alimentación de modo conmutado en lugar de lineales y pueden agregar ruido, por lo que pueden ser indeseables para ciertos dispositivos (el audio de alto rendimiento viene a la mente).

Entonces ... hay muchos factores que básicamente significan usar una fuente de alimentación que esté cerca de lo que su carga necesita, a menos que sepa con seguridad que está regulada. Nunca use un suministro clasificado por debajo de lo que necesita su carga, a menos que tenga un buen conocimiento tanto de la carga como del suministro y cómo reaccionarían ante eso.

Los dispositivos reactivos (como los microcontroladores) pueden cambiar dinámicamente su resistencia para satisfacer sus necesidades. Ejecutar estos dispositivos con menos energía de la que necesitan generalmente significaría algún tipo de operación incorrecta.

La corriente es algo que se toma en un dispositivo, el voltaje es algo que es proporcionado por una fuente. Un motor en condición de parada, por ejemplo, requeriría más corriente / jugo para funcionar, por lo que extraerá más corriente de la batería, que proporciona voltaje y corriente. Hay suministros o fuentes que limitan la corriente máxima que se puede extraer de ellos.