Adaptateurs DC: pourquoi si peu d'amplis?

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Si j'ai un appareil qui consomme 5 ampères à 12 volts, je peux utiliser n'importe quel adaptateur 12 volts CC pouvant fournir au moins 5 ampères.

Pourquoi tous les adaptateurs CC n'ont-ils pas la capacité de fournir des charges d'amplis!? Si tous les adaptateurs CC fournissaient, par exemple, 1 000 ampères, nous n'aurions qu'à nous soucier de la valeur de la tension.

Trop d'amplis rendent-ils les adaptateurs CC encombrants, inefficaces ou coûteux?

dc adapter amperage

— Riches
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Il n'y a rien de tel qu'un déjeuner gratuit.

— whatsisname

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Pourquoi un moteur de 500 ch coûte-t-il plus cher et pèse-t-il plus qu'un moteur de 50 ch?

— Olin Lathrop

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Merci à tous pour vos réponses! Je vous voterais tous si j'avais la réputation ... Je me demandais aussi si c'était un truc de sécurité? pour restreindre le courant s'il y avait un court-circuit ou quelque chose. Mais je ne pense pas que ce soit correct ...?

— Rich

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@Rich, la sécurité entre définitivement en jeu. Si vous avez déjà dessiné un arc à 12V1000A (il est facile de dessiner un arc à 12V), cet arc pourrait potentiellement être beaucoup plus grand qu'un arc de soudage - pas tellement un danger direct pour la vie, mais certainement un risque d'incendie. Même si rien d'autre, cela ferait fondre vos câbles dans une flaque de métal fondu.

— TDHofstetter

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Mais j'aime trimballer mon alimentation de 21 kg pour recharger mon téléphone!

— JYelton

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Les composants qui composent les adaptateurs CC (inductances, transistors, condensateurs, diodes, etc.) sont tous conçus pour une certaine dissipation de courant et / ou de puissance. Les composants qui peuvent gérer 1000 A par rapport aux composants qui peuvent gérer 5 A sont des ordres de grandeur différents en termes de coût, de taille et de disponibilité.

Pour un exemple, regardons une inductance qui pourrait être utilisée dans une alimentation 1000A contre une alimentation 5A.

Prix: Un inducteur qui peut faire 5A coûte 0,17 $ sur digikey, un inducteur qui peut faire 200A coûte 400 $.

Taille: l' inductance 5A mesure 5 mm x 5 mm et l'inductance 200 A mesure 190 mm x 190 mm.

Disponibilité: Digikey stocke bien plus de 5 000 inducteurs différents pouvant gérer 5 A. Il n'avait même rien évalué à plus de 200 A. Il en stock seulement 7 qui peuvent faire plus de 100A.

Répétez maintenant cette expérience pour tous les composants d'un adaptateur mural commun et vous obtiendrez rapidement la réponse à votre question.

Pour résumer: si vous aviez deux appareils nécessitant respectivement 5A et 6A, préféreriez-vous acheter quelque chose qui coûte des milliers de dollars et qui est plus grand que votre baignoire afin que vous puissiez l'utiliser sur les deux, ou préféreriez-vous acheter deux adaptateurs de la taille d'une paume pour 30 $?

— ACD
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Un transformateur de 5 kVA est dans la gamme 500-1000 $

— Vladimir Cravero

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L'adaptateur mural commun auquel vous vous êtes connecté semble être une alimentation linéaire. Les alimentations à découpage (essentiellement tous les adaptateurs muraux modernes) sont encore plus compliquées.

— ntoskrnl

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@ntoskrnl, vous avez raison! J'ai édité le lien pour en montrer un qui le fait. Je pense que ça valait le coup car j'ai utilisé une inductance dans mon exemple et celle-là manquait l'inductance!

— ACD

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@ACD Je ne suis pas sûr si vous devez utiliser 2 blocs d'alimentation de taille paume pour fournir 5A. Pousser 5A dans un circuit avec une alimentation évaluée à moins de la moitié va certainement l'endommager (expérience personnelle: P)

— shortstheory

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@shortstheory Ce n'est pas ce que je voulais dire, mais c'était déroutant, j'ai donc clarifié le résumé.

— ACD

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Il y a plusieurs raisons, en fait, y compris tout ce que vous avez mentionné:

Il n'y a que beaucoup de courant

Aux États-Unis, la prise moyenne est un circuit de 120 V, 15 A. Cela signifie qu'il peut fournir au plus 1800 W (P = V * I) (c'est-à-dire que la puissance est égale à la tension multipliée par le courant). Pour un circuit 12v, cela signifie qu'il n'y a que 150A disponibles (1800W / 5v = 150A). Pour obtenir un circuit de 12V, 1000A, vous auriez besoin d'un minimum de 100A fourni à la prise - bien plus que ce qu'il pourrait fournir. De toute évidence, un circuit 5A ou 10A s'intégrerait bien dans la capacité d'alimentation d'une prise standard.

La transmission d'énergie est inefficace

Même si l'alimentation était disponible, chaque composant, y compris le fil, a une certaine résistance. Plus il y a de résistance, plus l'efficacité du circuit est faible. Cela signifie que si vous souhaitez utiliser une certaine quantité d'énergie (par exemple, pour charger un téléphone portable), vous devez tirer plus d'énergie que ce dont vous aviez réellement besoin. Si un circuit est efficace à 80% - ce qui est assez bon, en fait - alors pour fournir 1000A, il devrait tirer 1250A (1000 / 0,80 = 1250). Même à une efficacité de 95%, il faudrait tirer un 53A supplémentaire. Pire encore, l'efficacité nominale ne s'applique que lorsque l'appareil tire la puissance près du maximum. Si votre adaptateur peut fournir 1000A, mais que vous n'utilisez que 5A, l'efficacité à cette puissance peut être inférieure à 1%, ce qui signifie que votre appareil utilise 5A, mais l'adaptateur lui-même utilise 10A en interne juste pour continuer à fonctionner.

L'énergie résiduelle est la chaleur

L'énergie gaspillée dans ce circuit serait presque entièrement perdue sous forme de chaleur. Cela signifie que pour notre chargeur efficace à 80%, s'il se charge à pleine intensité, le courant perdu (250 A) chauffera l'air (et les composants) qui l'entourent. C'est à peu près la même chose qu'un brûleur sur une cuisinière électrique à pleine puissance - beaucoup de chaleur. Les adaptateurs en plastique d'aujourd'hui ne durent pas une minute!

Questions de taille

Ce lien (faites défiler jusqu'au tableau) montre qu'un fil de calibre 12 (le câblage habituel dans les maisons) peut transmettre environ 41 A (en utilisant la colonne "Ampères maximum pour le câblage du châssis"). Le fil 12 AWG a un diamètre d'environ 2 mm. 6 AGW peut transmettre plus de 100 A, mais son épaisseur est supérieure à 4 mm. Le fil le plus épais sur la carte, OOOO, mesure près d'un demi-pouce d'épaisseur (11,7 mm), mais ne peut toujours gérer que 380A. Pour 1000A, vous auriez besoin d'un fil beaucoup plus épais - comme vous pouvez l'imaginer, qui ne se fixerait pas très bien à un téléphone!

Moins est plus

Souvent, les appareils et leurs adaptateurs sont appariés à dessein. L'adaptateur a été "réglé" pour fonctionner avec une plage de courant spécifique, et son utilisation à un courant beaucoup plus faible que celui pour lequel il a été conçu peut le rendre beaucoup moins efficace, voire endommager l'adaptateur au fil du temps.

Le courant est dangereux

Bien qu'une source de courant élevée ne signifie pas nécessairement que chaque ampli circule dans la ligne, il existe des cas où même la possibilité de fournir des courants élevés peut être très dangereuse. La plupart des adaptateurs de tension, à courant élevé ou non, utilisent une certaine forme d'inductance - cela aide à réduire les "bosses" lors de la conversion de CA en CC. Une façon de penser aux inductances est qu'elles ajoutent une "inertie" au courant, ce qui rend les changements rapides très difficiles. L'adaptateur peut fonctionner parfaitement en toute sécurité à un courant élevé pendant qu'il est utilisé correctement, mais si la fiche est soudainement retirée de l'appareil, ce courant de 1000 A continuera à être `` poussé '' à travers le connecteur par l'inductance, provoquant un danger (bien que court -vivant) à haute intensité, haute tension étincelles.

Même sans inductance, si l'adaptateur devait être court-circuité par de l'eau, du métal ou une autre substance à faible résistance, le courant résultant serait suffisamment puissant pour souder, bouillir ou brûler instantanément tout ce qu'il touchait. Lécher l'extrémité de ce fil pourrait très bien vous tuer. Rendre un circuit à courant élevé sûr est beaucoup plus difficile qu'un circuit à faible courant, et donc beaucoup plus cher.

— ArmanX
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Toucher une source d'alimentation 12V capable de 1000A avec la peau sèche est sûr (avez-vous essayé une batterie de voiture?). Ne le touchez pas avec votre langue comme vous le feriez avec une pile 9V. Les sources de tension au nord de 50… 100 V environ sont dangereuses si elles sont capables de quelque chose de plus que quelques milliaps.

— ntoskrnl

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J'allais voter jusqu'à ce que j'arrive à votre section Current kills . C'est tout simplement faux. 1 A est bien plus qu'il n'en faut pour vous tuer ou vous brûler gravement (selon l'endroit dans votre corps où le courant circule). Si une alimentation 12 V 1 A peut être touchée en toute sécurité, une tension de 12 V à plus de 1 A l'est également. S'il-vous-plaît, réparez.

— Olin Lathrop du

Les points 2 et 3 se rapportent à la raison pour laquelle la construction d'une alimentation 1000A pour fournir 1000A est difficile et ne répond pas vraiment à la question. L'utilisation d'une alimentation de 1000 A pour une charge de 5 A ne gaspillera pas une tonne d'énergie sous forme de chaleur ou ne sera pas inefficace à transmettre.

— ACD

@ACD: Bien sûr, cela gaspillerait une tonne d'énergie. Les inefficacités ont généralement un composant proportionnel au tirage réel, plus un composant proportionnel au tirage maximum. Même si la seconde est une fraction plus petite, si vous surpassez de trois ordres de grandeur, cela pourrait facilement devenir dominant.

— Ben Voigt

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@ACD: Oui, pour la même charge, le composant massivement surévalué sera moins efficace dans la plupart des cas. Cela ne veut pas dire qu'il n'y a pas d'exceptions, mais les composants de haute puissance sont physiquement plus gros presque sans exception, ce qui rend les parasites plus gros, entraînant une augmentation des déchets. Par exemple, les FET de puissance ont des portes beaucoup plus grandes, ce qui signifie que la capacité d'entrée est plus élevée. D'autres composants de puissance ont des fils plus longs que l'électronique SMD de faible puissance, ce qui augmente l'inductance, même si ces fils sont plus épais pour maintenir une résistance faible.

— Ben Voigt

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Un adaptateur 12V pouvant alimenter 1000A devrait être connecté à au moins une alimentation 120V 100A ou une alimentation 240V 50A, dans les deux cas beaucoup plus grande que ce que votre prise murale peut fournir.

— TDHofstetter
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Si vous y réfléchissez, les seules sources qui fournissent de manière fiable 12V @ 1000A sont les voitures audio de compétition. Ceux-ci prennent un V8 entier et une douzaine d'alternateurs pour offrir cela, une petite prise murale chétive n'a aucune chance (comme vous l'avez dit). +1

— Bryan Boettcher

J'ai entendu des idées où DC serait distribué sur plusieurs appareils, comme dans cet article . L'idée est de trouver un équilibre entre le courant continu provenant du générateur et les verrues murales: le distribuer le long du courant alternatif dans une seule maison ou un petit nombre de bâtiments connexes, comme sur un campus universitaire.

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@Snowman, qui est une idée, mais il est une assez mauvaise. La guerre des courants aurait dû nous l'apprendre ... mais peut-être avons-nous oublié notre histoire Edison / Tesla. Même Volkswagen et son fameux système électrique 6V auraient dû être une bonne leçon, et une plus récente également.

— TDHofstetter

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Tout ça. L'exemple le plus simple est que le câble doit gérer 5000 ampères. Ça va être un énorme câble. Je ne veux pas dire aussi épais que votre bras ou votre jambe, c'est pire que ça.

— MSalters
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Même avec un câble à fibre optique ultra-rapide?! Je plaisante, je plaisante. Je vous remercie!

— Rich

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Comme toute autre chose, plus de puissance est plus grande, plus coûteuse et les composants plus coûteux à construire. Un autre élément de 12 V est la quantité d'ondulation (composante alternative) de l'alimentation en courant continu. Donc, comme toute autre chose, un certain nombre d'éléments rendent la décision et les choix d'alimentation plus complexes.

— Rich Pytelewski
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la réponse est très simple juste la résistance interne de l'adaptateur je vous donne un exemple 1 circuit ouvert (pas de courant) uniquement la tension de votre adaptateur entrez la description de l'image ici

2-le cas 5A: théoriquement, vous obtenez 5A si vous avez une charge de 2,4 ohm I = V / RI = 12 / 2,4 = 5A avec ma simulation j'ai 4,998 qui est proche de 5A mais la charge est la résistance interne qui est de 2,4 ohm entrez la description de l'image ici

3-le 1000A théoriquement vous obtenez 5A si vous avez une charge de 0,012 ohm I = V / RI = 12 / 0,012 = 1000A qui est la résistance interne pour une telle résistance interne, vous devriez avoir un réacteur et non un adaptateur :) entrez la description de l'image ici

**

quelle que soit la polarité de l'adaptateur, la relation sera la même l I l = lvl / R par exemple si nous avons un transformateur ((la plupart de l'adaptateur a un transformateur à l'intérieur)) que nous avons bien un courant alternatif, c'est-à-dire que la polarité sera modifiée mais la résistance interne sera la même (pas de changement) et cela aura un effet sur le courant si vous voulez faire une petite résistance interne, vous devriez avoir un gros transformateur avec un grand diamètre sur sa bobine pour faire un petite résistance possible, donc plus le transformateur (adaptateur) est grand, plus la résistance est faible et l'adaptateur efficace

Je parle de la résistance interne si c'est un adaptateur DC (batterie d'élément électrochimique), mais si c'est un ca (transformateur ou générateur) ce sera l'impédance

— m salim
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Cela ne répond pas à la question. Si la fabrication d'une alimentation 12 V 1000 A est simplement une question de réduction de la résistance interne, alors pourquoi ne le faisons-nous pas simplement?

— The Photon

@ThePhoton - parce que la réduction de la résistance interne n'est ni facile ni gratuite. Mais conceptuellement, la réduction de l'impédance interne (à une charge donnée) est essentiellement ce qui est fait pour rendre la conception du courant plus élevée.

— Chris Stratton

@ChrisStratton, je le sais. Je demande à l'affiche d'améliorer sa réponse en incluant ces informations.

— The Photon

Cela dépendrait des détails internes de l'adaptateur non spécifié - seule la spéculation est possible.

— Chris Stratton

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@ChrisStratton, je pense que les autres réponses montrent qu'il est possible de donner une réponse utile. Cette réponse ne répond pas utilement à la question qui a été posée. Si vous pensez que c'est le cas, vous pouvez lui donner un +1. En attendant, je ne sais pas pourquoi tu m'énerves pour avoir suggéré des moyens à m salim d'améliorer sa réponse.

— The Photon