Wechselstrom zu Gleichstrom ohne Transformator. Wie funktioniert das?

Ich zerlegte eine in China hergestellte Taschenlampe und stellte fest, dass sie nur Kondensatoren verwendet, um die Spannung anstelle eines Transformators zu senken. Sie benutzen es, um kleine Blei-Säure-Batterien aufzuladen.

Meine Frage ist, wie ein Kondensator allein verwendet werden kann, um 220 V auf 6 oder 12 V zu senken?

Ein Kondensator ist eine Impedanz und bei (sagen wir) 50 Hz hat ein 1-uF-Kondensator eine Impedanz von 3183 Ohm. Wenn Sie diesen Kondensator direkt über den Wechselstrom (bei 220 V) legen, beträgt der Strom, der fließen würde, ungefähr 70 mA.

OK, es liegt also nicht direkt an der Wechselstromversorgung, da es einen Brückengleichrichter und eine Batterie speist, sondern eine ausreichende Stromquelle zum Laden der Batterie bereitstellt. Die Spannung wird von der Batterie selbst begrenzt.

Beachten Sie, dass dieser Stromkreistyp nicht vom ankommenden Wechselstrom isoliert ist und dass das Abisolieren in Ordnung ist, vorausgesetzt, Sie schalten ihn nicht ein, solange er noch nicht abisoliert ist - die Spannungen sind lebensgefährlich.

Hier ist so etwas wie die Schaltung, die es verwendet:

Verdächtiger Stromkreis:

Die Schaltung ist wahrscheinlich wie bei Andy Aka, aber auf dem Foto ist sie nicht mit der R1-Hochspannungsreihe R, dem Zener, der Sicherung und möglicherweise nicht mit der C2-Ausgangskappe (die möglicherweise mit der Batterie verbunden ist) ausgestattet.

Dies ist eine "universelle" Leuchte, da die 400-V-Schutzkappe bei 230 VAC zwar gerade noch überlebt, die Batterie bei 230 VAC jedoch doppelt so schnell gekocht wird.

Das fehlende R1 sollte für einen gewissen Spannungsabfall sorgen, vor allem aber für einen gewissen Überspannungsschutz. Wenn beim Trennen des Netzstroms freiliegende Netzsteckerstifte vorhanden sind, haben Sie durch Berühren beider Stifte direkten Zugang zum 20-mili-Joule-Strom, der im Kondensator gespeichert werden könnte. Nicht genug, um als Defibrillator verwendet zu werden, aber sicher genug, um sicherzustellen, dass Sie sie nie wieder freiwillig berühren, wenn sie aufgeladen werden [fragen Sie mich, wie ich weiß :-)]. Es ist unwahrscheinlich, dass er mit einem Einzelkappenschock tötet. Könnte. Muskelkrämpfe oder unwillkürliche Bewegungen des Arms durch Erschütterungen können dazu führen, dass Ihr Arm schnell und mit Gewalt auf Objekte in der Nähe trifft.

Die Dioden scheinen 1N4007 zu sein, also haben sie etwas richtig gemacht :-).

Die fehlende Sicherung soll für den Fall hilfreich sein, dass der Netzstecker nicht wie erhofft für Wechselstrom ausgelegt ist und kurz oder annähernd ausfällt. Die IN4007-Dioden werden wahrscheinlich OKish Stand-Ins machen.

Der 330-Ohm-Widerstand wird wahrscheinlich zur Stromversorgung der Einschalt-LED verwendet.

Die Batterie wird (anscheinend) als Spannungsklemme verwendet.
Wenn es dann eine 6V Batterie ist

Welches ist in Ordnung.

Der Kondensator ist (als) 1,5 uF (155 = 15000000 = 1.500.000 NF).
Dies ist "groß".
Der Strom aus dem 110-V-Netz beträgt ca. 100 mA.

Etwa doppelt so hoch wie bei 230 VAC. 2f lädt sich als Kondensator im halben Netzzyklus auf und kehrt dann im nächsten halben Zyklus in die andere Richtung zurück.

Verdächtiges Ladegerät:

Die Akkukapazität ist nicht bekannt, aber auf dem Foto würde ich bezweifeln, dass sie über 500 mAh liegt.
Wenn die Batterie 500 mAh hat, wird sie bei etwa C / 5 aufgeladen. Wenn die Batterie über Nacht aufgeladen wird, wird sie gut gekocht, bevor der Morgen beginnt, es sei denn, die Reglerstufe ist oben ausgeschaltet.

Wenn die Batterie 6 V hat, ist es nicht unbekannt, Strings von zwei weißen LEDs in Reihe über die Batterie ohne Vorwiderstände zu schalten. Dies macht das Leben für die LEDs überaus aufregend, aber es funktioniert besser, als es ihnen zusteht.

Verdächtiger Kondensator:

Der Kondensator hat eine Nennspannung von 400 V DC.
CL21 bedeutet metallisiertes Polyester.
Es KANN vom Hersteller als Y2- oder X1Y @ -Kondensator eingestuft werden, wie es in dieser Anwendung sein sollte, aber tatsächlich ist es ein Glücksfall, auch wenn es behauptet, in dieser Art von Ausrüstung ordnungsgemäß eingestuft zu sein. Ein Blick auf "Alibaba" zeigt viele visuell ähnliche Kappen (die nicht mit "elektrisch ähnlich" verwechselt werden dürfen und von denen behauptet wird, dass sie mit X1Y2 bewertet sind, die Mehrheit jedoch nicht. Weitere interessante Hinweise finden Sie am Ende.

Unterricht:

Aus solchen Geräten können einige interessante Lehren gezogen werden.
Sie leuchtet die LEDs auf, lädt die Batterien auf und geht zu einem günstigen Preis aus der Tür.
Es wird wahrscheinlich niemanden töten.
Was ist nicht zu mögen?
:-(

Alibaba - MPE 1,5 uF, 400 V oder ähnlich:

http://www.alibaba.com/product-detail/CBB-film-capacitor-1-5uF-400V_1344932478.html
Keine X-Bewertung oder Erwähnung von AC
Keine X-Bewertung oder Erwähnung von AC Keine X-Bewertung oder Erwähnung von AC
Keine X- Bewertung Bewertung oder Erwähnung des AC - Datenblattes.
Keine X Bewertung - erwähnt AC ohne Qualifikation im Kleingedruckten
Ein "echtes" Beispiel
und VIELE mehr.

WARNUNG: ALLE Teile dieses Stromkreises und die von ihm versorgten Geräte sollten beim Anschließen an das Wechselstromnetz immer auf Wechselstrompotential liegen. In diesem Fall besteht Stromschlaggefahr für den Ein- / Ausschalter und alle Metallteile.

Polyesterfolienkondensatoren sind KEINE Gleichstromkondensatoren. Sie sind Wechselstromkondensatoren und können zur Speisung von Blei zu einem heißen Bein verwendet werden. Sie werden für viele Dinge verwendet, einschließlich billiger Abwärtsstromkreise, Glättungsstromkreise, als Motorbetriebskondensatoren, und Motorbetriebskappen, die allein verwendet werden, bedeuten, dass sie Wechselstromkondensatoren sind. Nur weil etwas bei WVDC eingestuft ist, bedeutet dies nicht, dass die Kappen nicht für die Verwendung mit Wechselstrom geeignet sind. Dies gibt uns nur die "Arbeitsspannung mit Gleichstrom". Der Grund, warum diese Kappen mit Gleichstrom bewertet werden, liegt darin, dass sie in Hochfrequenzkreisen verwendet werden können. Es müssen jedoch Berechnungen verwendet werden, um die Spannung bei der Wechselstromfrequenz zu bestimmen, bevor eine Kappe mit dieser Wechselstrombewertung zugewiesen wird. Wenn der CP für die Verwendung mit hohen Frequenzen ausgelegt ist, werden die Wechselstromwerte NICHT angezeigt, sondern nur die WVDC-Werte. Dies bedeutet nicht, dass er nur für die Verwendung mit Gleichstrom ausgelegt ist. Jeder bipolare selbstheilende Kondensator oder ein Polyfilmkondensator, Glimmer oder metallisierte Kappen sind alle für Arbeitsgleichspannungen ausgelegt, da andere Variablen erforderlich sind, um diese mit Wechselspannungen zu bewerten. Hier finden Sie die richtigen Formeln, um herauszufinden, wie sie in einer realen Umgebung funktionieren können, und die Gründe, warum dies der Fall ist.

Für eine gegebene Anwendung kann die in einem Kondensator verbrauchte Leistung aus der Formel P = i²R berechnet werden, wobei P = die Leistung in Watt, i = der Effektivstrom durch den Kondensator und R = der äquivalente Serienwiderstand (ESR) des Kondensator. Dann ist i = 2 pie fCE, wobei f = die Frequenz in Hertz, C = die Kapazität in Farad und E = die angelegte Effektivspannung ist. Schließlich ist R = d / (2 pie fC), wobei d = der Dissipationsfaktor ist. Aus diesen drei Gleichungen ergibt sich die endgültige Potenzformel P = 2 pie fCE²d.

Es ist notwendig, die Kapazitätswerte und den Verlustfaktor zu bestimmen, vorausgesetzt, wir kennen die angelegte Spannung und Frequenz. Beachten Sie, dass diese Werte typisch sind und von Hersteller zu Hersteller variieren. Die Kappe kann aufgrund der Spannung vom Hersteller geändert werden, um eine bestimmte Anwendungsanforderung zu erfüllen.

Nachdem die obigen Korrekturen der Kapazität und des Verlustfaktors auf der Grundlage der Spannung und Frequenz des Schaltkreises vorgenommen wurden, kann der tatsächliche Stromverbrauch im Kondensator aus der Formel P = 2 pie fCE²d berechnet werden. Beachten Sie, dass sowohl der Kapazitätswert als auch die Frequenz die Leistung für eine bestimmte Spannung direkt beeinflussen. Aus diesem Grund kann für Kondensatoren kein allgemeiner AC-Nennwert (oder ein Faktor für den DC-Nennwert) zugewiesen werden. Dies ist nur möglich, wenn diese Werte bekannt sind (wie bei 60-Hz-Anwendungen mit festem Wert).

Ein Wechselstromkondensator könnte für Strombegrenzungsmittel in Reihe verwendet werden, und wenn Sie einen 100-uF-Kondensator mit 350 VAC über eine Wechselstrom-Hotline bei seiner Nennfrequenz verwenden, würde dies zu einer Ausgangsleistung von nur 4 oder 4,5 A führen, da die Kappe nur diese Energie zulassen könnte durch, wie es in Serie auf eine ganz bestimmte Weise funktioniert. Wenn eine Wechselstromverbindung über eine elektrolytische "Gleichstrom" -Kappe hergestellt wird, die polarisiert ist, würde die Kappe entweder explodieren, wenn die Wellenform schwingt, oder sie würde nichts bewirken und keine Energie durchlassen, während die Wechselstromkappe dies tut.

Wenn die Kappe parallel zu den Motorleitungen platziert wird, wird die Blindleistung oder die vom Motor während der offenen Spulenposition, auf die er in seiner Drehung trifft, aufgebaute Gegen-EMK buchstäblich wiederhergestellt. In diesem Fall erzeugt das Magnetfeld, das die Spule passiert, Elektrizität mit einer viel höheren Spannung Bereich, der Teil von 2 Dingen ist. Der Motor erzeugt für diesen kurzen Zeitraum Strom, während die Kappe ihn sofort sammelt und in die nächste Spule leitet, an die der Kommutator angeschlossen ist. Dabei wird der herkömmliche Impuls mit einer sehr hohen Stromstärke abgegeben, was zu einer Verringerung des Stromverbrauchs führt dreht den Motor etwas schneller. Gleichstromkondensatoren oder elektrolytisch polarisierte Kappen können in diesen Szenarien nicht verwendet werden. Sie verursachen Explosionen oder Brände. Halten Sie sich von ihnen fern. Sie sind mit dünnem Papier zu billig gebaut.