Könnten die meisten Wechselstromgeräte eher mit Gleichstrom als mit Wechselstrom betrieben werden?


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Um es klar zu sagen - ich habe absolut die NULL Absicht, dies jemals zu tun. Aber als ich erfuhr, was ein Gleichrichter tut (den negativen Teil der Spannung in einen positiven umwandeln), kam mir der Gedanke, dass er auch Gleichstrom akzeptieren sollte (er hätte nur nichts, was über die Polarität des Gleichrichters hinaus "gleichgerichtet" werden könnte Quellenspannung).

Ist das richtig? Wenn ja, in welchen Fällen würde es NICHT funktionieren?


Sie hätten eine Glühbirne mit Gleichstrom versorgen können, wenn Sie die Spannung reduziert hätten, um den Effektivwert auf einen Wert zu korrigieren, den die Glühbirne tragen kann, und Sie hätten auch einfache Heizgeräte mit Strom versorgen können - und das sind im Grunde alle möglichen "Wechselstrom" -Geräte (Es gibt auch keine echten Wechselstromgeräte, da ein echter Wechselstromkreis (dh die Verwendung von Spulen und Kappen) einfach nicht mit Gleichstrom betrieben werden würde.) Sie könnten mit Gleichstrom gespeist werden.

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@vaxquis: Die RMS-Spannung entspricht der Gleichspannung, die die gleiche effektive Leistung erzeugen würde: Eine 120-V-Glühbirne funktioniert bei 120-V-RMS-Wechselstrom genauso gut wie bei 120-V-Gleichstrom - es ist nicht erforderlich, die Spannungen zu reduzieren oder anderweitig anzupassen.
Peter Bennett

@ PeterBennett es scheint, dass du mich missverstanden hast, da ich genau dasselbe gesagt habe wie du - if you reduced the voltage to correct the RMS to a value that the bulb can bear; Da er nur die vom Gerät benötigte Wechselstromamplitude von Spitze (oder Spitze zu Spitze) kennt, muss er diese zuerst durch den quadratischen Mittelwertfaktor (sqrt (2) für regulären Sinus-Wechselstrom) dividieren. Glücklicherweise werden alle gängigen Netzgeräte mit RMS spezifiziert, sodass keine Berechnung erforderlich ist. Da OP jedoch nicht angegeben hat, ob er sich hauptsächlich mit Netzgeräten befasst (sic!) oder nicht, denke ich, dass meine Bemerkung für den Fall gilt, dass er eine hat Gerät, für das stattdessen Peak V angegeben wurde.

Antworten:


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Hängt vom Design des Netzteils ab. Eine lineare Stromversorgung beginnt normalerweise mit einem Transformator am Eingang, zum Beispiel:

Ein einfaches lineares Netzteil von Wikipedia

Transformatoren arbeiten nur mit Wechselstrom, daher funktioniert ein Gerät mit dieser Art von Stromversorgung überhaupt nicht mit Gleichstrom. (Sie würden am Ende nur den Eingang kurzschließen und dabei möglicherweise den Transformator durchbrennen.)

Das Schalten von Netzteilen ist eine andere Sache. Viele Schaltnetzteile verwenden einen Brückengleichrichter als erste Komponente, sodass die Versorgung mit Gleichstrom mit einer äquivalenten Spannung möglicherweise funktioniert. Sie sind normalerweise nicht davon abhängig, dass die Eingabe diskontinuierlich ist. Dies hängt jedoch stark vom genauen Design des Netzteils ab, und ich würde es natürlich nicht empfehlen.


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Kurze Antwort : Nein, die meisten Wechselstromgeräte konnten nicht mit Gleichstrom betrieben werden.

Ausführliche Antwort : Es gibt sehr spezielle Fälle, in denen dies funktioniert. Wenn Ihr Eingangsstromkreis ein Diodengleichrichter ist, gefolgt von Kondensatoren, wonach alles im System Gleichstrom erwartet, sollten Sie in der Lage sein, Gleichstrom in den Stromkreis einzuspeisen. Sie sollten sogar in der Lage sein, die Polarität des DC-Eingangs zu ignorieren.

Wenn sich überhaupt Transformatoren im Wechselstrompfad befinden, werden diese gesättigt, wodurch bestenfalls eine Sicherung durchgebrannt wird und im schlimmsten Fall etwas anderes im Pfad beschädigt wird.

Wenn am AC-Eingang ein Leistungsfaktorkorrektor vorhanden ist, ist es vorstellbar, dass er mit Gleichstrom arbeitet, und es ist vorstellbar, dass dies nicht der Fall ist. Meine Wette wäre, dass es nicht wird.

Selbst im besten Fall sind die Verluste im verwendeten Diodenpaar etwas mehr als doppelt so hoch wie die Verluste, wenn Sie direkt mit Wechselstrom betrieben werden, da nur ein Diodenpaar den gesamten Strom enthält, der zuvor gesehen wurde beide Paare. (All dies setzt einphasig voraus. Dreiphasig ist vergleichbar, jedoch mit einem 3-fachen Multiplikator.) Wenn in die Dioden kein großer Overhead eingebaut ist, können sie überhitzen und ausfallen.


Zur Liste können Sie weitere Dinge hinzufügen, z. B. Geräte, die Cockroft Walton verwenden, um ihre Spannungen zu erzeugen.
PlasmaHH

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Wenn das Gerät einen Transformator verwendet, um die Spannung vor dem Gleichrichten zu senken, funktioniert es nicht mit Gleichstrom, da der Transformator nicht mit Gleichstrom arbeitet.

Wenn das Gerät eine CR-Pipette verwendet (einige Geräte mit geringem Stromverbrauch, die nicht vom Netz isoliert werden müssen), funktioniert es nicht mit Gleichstrom, da der Kondensator Gleichstrom blockiert.

schematisch

simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab

Wenn das Gerät einen Spannungsverdoppler (Multiplikator) verwendet, funktioniert es nicht mit Gleichstrom, da der Spannungsverdoppler Wechselstrom benötigt, um zu funktionieren.

schematisch

simulieren Sie diese Schaltung

Das Schalten von Netzteilen mit aktivem PFC kann je nach verwendetem PFC-Chip auf Gleichstrom funktionieren oder nicht.

Das Schalten von Netzteilen ohne Spannungsverdoppler oder aktiven PFC funktioniert möglicherweise mit Gleichstrom, hängt jedoch immer noch vom Netzteil selbst ab, aber einfache sollten funktionieren.


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Einige Wechselstromversorgungsschaltungen verfügen über X-Cap-Entladungsschaltungen, die das Fehlen von Wechselstrom am Eingang erkennen und versuchen, den X-Kondensator über die Leitung zu entladen. Andere haben Leistungsfaktorkorrekturschaltungen oder aktive brücken- / brückenlose Schaltungen, die eine gleichgerichtete Wechselstromwellenform am Eingang erwarten. In diesen Fällen kann das Versorgen der Versorgung mit Gleichspannung zu einem Ausfall / Fehler oder einem fehlerhaften Betrieb führen.

Wenn es keine Schaltung gibt, die speziell das vollweggleichgerichtete Signal benötigt, sollten Sie in Ordnung sein, den Pfad nach dem Gleichrichter mit Gleichstrom zu versorgen.


wobei "AC-Gerät" = "AC-Stromversorgung" ja. Wenn das Gerät einen Netzfrequenztransformator oder einen Induktionsmotor enthält ... andere Geschichte.
Brian Drummond

@BrianDrummond: Ein solches Gerät hätte zunächst keinen Brückengleichrichter als erstes Element auf dem Weg - das ist die Voraussetzung für die Frage des OP.
Dave Tweed

@ Dave Tweed: Ja, es ist möglich, aus der Frage zu schließen, aber es ist nicht explizit angegeben. Daher die Einschränkung ...
Brian Drummond

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Wechselstromgeräte wie Waschmaschine, Geschirrspüler, Kühlschrank und Lüfter können nicht mit Gleichstrom betrieben werden. Ihre Klimaanlage kann möglicherweise, wenn die Beschreibung das Wort "Wechselrichter" enthält, andernfalls nein.

Diese Geräte werden normalerweise mit netzgekoppelten Wechselstrommotoren betrieben. Falsche Spannung oder Frequenz, und sie funktionieren nicht.

Drucker im alten Stil hatten früher auch netzgekoppelte Wechselstrommotoren. Sie liefen mit 50 Hz Wechselstrom und hatten eine Seitengeschwindigkeit von 5/6, die für 60 Hz spezifiziert war. Wenn sie auf DC laufen und davon ausgehen, dass sie nicht verbrannt sind, haben sie eine Seitengeschwindigkeit von Null.

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