Recientemente me encontré con un escenario en el que intenté usar un inversor de onda sinusoidal modificada Energizer EN500 para proporcionar energía a un adaptador de CA Dell de 180 vatios. El circuito que alimentaba el inversor era de 12 voltios, 15 amperios de CC. La entrada del adaptador de CA es de 100-240 V ~ 2,34 amperios, 50-60 Hz, y la salida es de 19,5 V, 9,23 amperios. No pude encontrar más especificaciones en línea, pero es Dell parte # 74X5J y Dell Modelo # DA180PM111.

12 voltios * 15 amperios = 180 vatios, y yo (¿incorrectamente?) Asumí que el adaptador no necesariamente necesitaría 180 vatios completos todo el tiempo, y que el peor de los casos sería un fusible quemado si intenta consumir más vatios que podría ser proporcionado Sin embargo, mientras leo la entrada del adaptador de CA, me doy cuenta de que si realmente puede consumir hasta 2.34 amperios, a 110 voltios, ¿eso es más de 250 vatios ...?

Cuando conecté el inversor al adaptador de CA, la "luz de encendido" en el adaptador de CA se encendió cuando lo enchufé al inversor (lo que indica la conexión a la alimentación de CA), y cuando conecté el adaptador a la computadora portátil, comenzó a parpadear encendido y apagado. Había un cargador de teléfono USB conectado a otro tomacorriente de CC, con una "luz de encendido" más pequeña que también se apagaba simultáneamente, en paralelo con la luz del adaptador de CA. Desde entonces, este adaptador de CA no ha funcionado para cargar la batería del portátil, incluso cuando está enchufado a la corriente de CA del hogar. No sé cuántos vatios está produciendo, pero es suficiente para alimentar la computadora portátil a una velocidad de operación severamente reducida, y la batería no se cargará en absoluto.

Entonces parece que esto frió mi adaptador de CA. Si bien (presumiblemente) es demasiado tarde para hacer algo para arreglar el adaptador, me gustaría entender las posibles causas. ¿Podría ser debido a que el inversor genera ondas sinusoidales modificadas ? Al buscarlo en línea, las ondas sinusoidales modificadas apenas parecen ondas sinusoidales :

Todo lo que he encontrado en línea sugiere que un adaptador de CA para computadora portátil debería funcionar bien con ondas sinusoidales modificadas. Verifiqué con Dell y me aconsejaron que usara un adaptador de onda sinusoidal pura, pero un adaptador de onda sinusoidal modificada aún funcionaría, aunque estaba "buscando una posibilidad de acortar la vida útil del adaptador de CA". ¡Vida útil acortada de hecho!

¿O es probable que la falla se deba a que el adaptador de CA está tratando de extraer más corriente de la que el inversor, en un circuito de CC de 12 voltios y 15 amperios, pudo proporcionar? No hubiera pensado que una energía insuficiente podría matar un adaptador de CA ... ¿podría?

¿O es una combinación del hecho de que el inversor estaba proporcionando ondas sinusoidales modificadas, y tal vez estaba "pulsando" por intervalos debido a los requisitos de exceso de corriente? En mi pregunta sobre la actualidad en meta, DrFriedParts sugirió que la falla podría deberse a la falla del circuito de la pinza de entrada . ¿Sería más probable que falle el circuito de pinza de entrada si el adaptador de CA experimentara un número rápido de ciclos de "encendido / apagado"?

Obtener algo de educación sobre esto afectará lo que hago a continuación. Al revisar el diagrama de cableado de mi vehículo, veo que una de mis tres tomas de corriente CC es un circuito dedicado de 20 amperios. Podría obtener un inversor de onda sinusoidal pura y conectarlo a ese circuito de 20 amperios, proporcionando una salida máxima "teórica" ​​de 240 vatios; Sé que en realidad hay pérdidas y no puedo esperar 240 vatios completos del inversor. Si esta vez el culpable era una energía insuficiente, ¡odiaría freír mi adaptador de CA de reemplazo de la misma manera! Sin embargo, si la raíz del problema era una onda sinusoidal modificada, entonces puedo solucionarlo con un mejor inversor.

Las salidas "sinusoidales modificadas" son aproximaciones muy malas de CA

Esta es una captura de la salida de un APC 650 grabado por Jesse Kovach, mientras está bajo carga.

Observe los eventos severos de sobre amplitud en los extremos (los picos en la parte superior e inferior). En realidad son mucho mayores en amplitud, pero el osciloscopio en la imagen no fue lo suficientemente rápido como para capturarlo.

Los bordes afilados en el dominio del tiempo equivalen a ruido de amplio espectro en el dominio de la frecuencia. Todo este contenido de alta frecuencia representa energía adicional que debe ser absorbida por los circuitos de protección. De lo contrario, puede exceder los límites de resistencia de aislamiento en los diversos componentes de la etapa de entrada y "quemarse". Si esto no quema la entrada, dará como resultado una falla en cascada donde causará que algo falle en el lado secundario de la sobretensión resultante.

... y ese es solo un modo de falla. Hay otros. Las ondas psuedo-sinusoidales son malas coincidencias con las entradas de onda sinusoidal. :(

Vaya DC-DC en lugar de DC-AC-DC

Un enfoque mucho mejor (¡y mucho más eficiente!) Es ir de CC a CC directamente (nota: en realidad no puede ir de CC a CC directamente si su voltaje de entrada es menor que su voltaje de salida, pero los detalles de están bien contenidos dentro de un "convertidor DC-DC").

Las fuentes de alimentación autónomas en modo conmutador para computadoras portátiles Dell que toman entradas de CC están disponibles en el mercado. Aquí hay un ejemplo:

que obtuve de:

http://www.amazon.com/Adapter-Charger-Dell-Latitude-D630/dp/B002BK7JEC#

Tenga en cuenta que no tengo experiencia personal con este producto en particular y muchos convertidores de CC baratos están mal diseñados internamente. Ten cuidado.

La entrada del adaptador de CA es de 100-240 V ~ 2,34 amperios

Esto significa que a una entrada de 100 V, a una potencia de salida máxima, el adaptador extraerá 2,34 A o 234 W de la red eléctrica; en general, cualquier fuente de alimentación de CA / CC extraerá la corriente máxima con un voltaje de entrada mínimo.

Sin embargo, mientras leo la entrada del adaptador de CA, me doy cuenta de que si realmente puede consumir hasta 2.34 amperios, a 110 voltios, ¿eso es más de 250 vatios ...?

180W de salida a 234W de entrada significa una eficiencia del 76.9%, que no está fuera del alcance de la posibilidad. No olvide que el inversor también tendrá su propia eficiencia, lo que hará que el puerto de alimentación de 12 V sea aún más alto.

No hubiera pensado que una energía insuficiente podría matar un adaptador de CA ... ¿podría?

Una fuente de alimentación segura, cuando se expone a anormalidades severas, ciertamente puede fallar, y esto es perfectamente aceptable para las agencias reguladoras siempre y cuando la falla no represente un peligro para la seguridad del usuario final: no se rompa la barrera galvánica de la red eléctrica a la red eléctrica. salida, sin riesgo térmico, sin humo nocivo o metralla.

El hecho de que Dell le haya advertido sobre el uso del adaptador con una entrada de onda sinusoidal escalonada es una buena indicación de que la onda sinusoidal escalonada contribuyó a la desaparición de su cargador.

Si no apagó el fusible del puerto del encendedor de cigarrillos, es probable que no estuviera en modo de inanición de entrada, por lo que es probable que la falla no se deba a una potencia de entrada limitada, lo más probable es que simplemente no le haya gustado el seno escalonado ola.

Si bien las ondas sinusoidales modificadas causarán un poco más de estrés en la electrónica que las ondas sinusoidales adecuadas, no esperaría que causaran una falla catastrófica de una fuente de alimentación que de otro modo sería buena.

Las fuentes de alimentación conmutadas también pueden ser pesadas en las fuentes de alimentación. Las luces, los calentadores, etc. responden a un voltaje reducido al consumir menos corriente (y se atenúan / producen menos calor). Las fuentes de alimentación de modo conmutado, por otro lado, responden a un voltaje reducido mediante el consumo de MÁS corriente para mantener los niveles de potencia.

Encender y apagar es estresante en las fuentes de alimentación de modo conmutado, por lo que es la subtensión en la entrada. Dado que su inversor se encendía y apagaba visiblemente, espero que pusiera muchos más esfuerzos en la fuente de alimentación que un inversor de onda sinusoidal modificada que funcione correctamente.

También utilicé mi fuente de alimentación Dell 96Watt 240V en un inversor de onda sinusoidal modificada. En este caso, el inversor era de 12VDC a 240VAC alimentado por una batería RV. Funcionó, pero el Dell PS funcionó notablemente más caliente que cuando funcionaba con la corriente alterna de red adecuada, así que desistí de PDQ.

Mi inversor sinusoidal era una unidad barata y alegre de 300 W similar a esta ...

Si bien las ondas sinusoidales modificadas causarán un poco más de estrés en la electrónica que las ondas sinusoidales adecuadas, no esperaría que causen fallas catastróficas

Afortunadamente, nada fue frito para mí, pero estoy interesado en los comentarios aprendidos de otros sobre los mecanismos de falla cuando un modo de conmutación PS copia una entrada de seno modificado. (No considero mis comentarios a continuación como pertenecientes a la categoría de aprendidos).

Dada la naturaleza de onda casi cuadrada de la llamada onda sinusoidal citada por DrFriedParts, habría pensado

1) corrientes de impulso repetitivas y demasiado altas en los diodos de entrada del modo de conmutación, y / o

2) sobrecalentamiento de los condensadores de almacenamiento de entrada debido a la resistencia en serie equivalente de las tapas

serían grandes contendientes en las apuestas del modo de falla. Los casquillos obtendrían un entrenamiento de drenaje de corriente severa durante la fase sin energía del ciclo de voltaje de entrada, cuando no hay voltaje o corriente alrededor de los cruces por cero, y un pegado en la carga cuando se aplica el voltaje escalonado.

La teoría básica sugiere que una carga capacitiva no es saludable para un suministro de modo de interruptor por las razones anteriores, y una carga inductiva / resistiva, como un motor o una lámpara, es muy preferida.

Los bordes afilados en el dominio del tiempo equivalen a ruido de amplio espectro en el dominio de la frecuencia. Todo este contenido de alta frecuencia representa energía adicional que debe ser absorbida por los circuitos de protección.

Pensé que la etapa de entrada de un modo de conmutación no era mucho más que un puente de diodos y algunos dispositivos de limitación en serie (resistencia de ish pequeña o resistencia NTC que alimentaba algunos condensadores de ish de alta tensión, en paralelo con una pequeña tapa de poliéster con baja ESR para filtrar) el ruido de HF que DrF-P menciona correctamente. Después de eso, un circuito chopper (ahora generalmente hecho con HV FET), una transmisión de núcleo de ferrita para la conversión de voltaje, más rectificación y luego retroalimentación para controlar el ciclo de trabajo / frecuencia / voltaje de salida. Se necesitan piezas absorbentes de energía?

No estoy convencido de que una falla en el lado de entrada sea probable que se propague a las etapas de salida acopladas al transformador, a menos que sea un condensador catastrófico o una explosión de diodo que pegue todo el interior del suministro.

Josh dice:

Cuando conecté el inversor al adaptador de CA, la "luz de alimentación" del adaptador de CA se encendió cuando lo enchufé al inversor (lo que indica la conexión a la alimentación de CA), y cuando conecté el adaptador a la computadora portátil, comenzó a parpadear encendido y apagado.

En cuanto a estas observaciones de indicadores LED que parpadean cuando deberían estar encendidos de manera sólida ... ¿podría deberse a que el modo de conmutación no proporciona energía alrededor del cruce por cero, en virtud de que se están descargando los límites de almacenamiento de entrada?

Esa suposición podría probarse ejecutando la PS con carga nula o con poca carga, cuando uno podría esperar que a las tapas aún les quede algo de carga. Si el PS tiene que funcionar a la capacidad nominal, entonces es probable que el PS se esté cayendo.

El hecho de que Dell le haya advertido sobre el uso del adaptador con una entrada de onda sinusoidal escalonada es una buena indicación de que la onda sinusoidal escalonada contribuyó a la desaparición de su cargador.

¡Escucha Escucha!

Estoy totalmente de acuerdo en que la forma mejor / más segura / más eficiente de proceder es ejecutar la computadora portátil con un cargador de automóvil de 12 V CC a 19,5 V CC como se describe.

Antes de encontrar un cargador de automóvil listo para usar similar, tenía la intención de construir dicho dispositivo a partir de un dispositivo de ~ $ AUD4.00 como este módulo de refuerzo ajustable de 150W

pero la lista que muestra DrFriedParts a $ 25.00 es más conveniente

ADEMÁS Y ANTES DE QUE ALGUIEN INTENTE TAL UNA CONSTRUCCIÓN , como aprendí justo antes de embarcarse en el proyecto, los Dell tienen un chip de identidad desagradable incorporado en sus fuentes de alimentación cuya función es decirle a la computadora portátil a qué tipo de PS está conectado: referencia

http://www.laptop-junction.com/toast/content/inside-dell-ac-power-adapter-mystery-revealed

Esto es lo que se conecta al tercer conector (pin central) en un conector DC de Dell. Sin él, aparentemente, la computadora portátil se negará a hacerse cargo. Puedo confirmar que el pin lee el circuito abierto con los terminales + ve y -ve, dando la impresión (incorrecta) de que no hace nada.

Si el cargador del automóvil no es atractivo, y un inversor senoidal pura es demasiado costoso, otra cosa para intentar es poner cierta inductancia en serie con la salida del inversor para deshacerse de los bordes afilados de la forma de onda de salida, pero sería necesario mantener un vistazo a resonancias, saturación del núcleo y otros problemas de circuitos sintonizados.

Como dije, estas son suposiciones sin el beneficio de haber realizado pruebas, por lo que me interesaría saber de cualquiera que pueda arrojar más y mejor luz sobre el tema.

La fuente de alimentación de la computadora portátil Dell casi seguramente contiene un circuito de corrección del factor de potencia activo. Esto significa que la forma de onda actual dibujada por la fuente de alimentación coincide estrechamente con la forma de onda de voltaje. Como si la fuente de alimentación fuera una carga simple como un elemento calefactor.

Las ventajas son que se puede usar un condensador de almacenamiento de alto voltaje más pequeño dentro de la fuente de alimentación, armónicos mucho más bajos en la entrada de la red. Como la energía casi siempre se alimenta al condensador de almacenamiento, en lugar de solo en los picos de la onda de CA.

Al usar una fuente de alimentación de este tipo en una onda sinusoidal modificada, es casi seguro que ha destruido el circuito PFC activo. y la fuente de alimentación ahora se comporta como si ya no tuviera PFC activo. Como resultado, la fuente de alimentación ahora requiere un condensador de almacenamiento mucho más grande, debido a que solo se alimenta en los picos de la forma de onda. Esto explica por qué la fuente de alimentación funciona de alguna manera, pero no puede suministrar su potencia nominal completa.

En teoría, podría alimentar con un alto voltaje de CC. Diga 300VDC, y la fuente de alimentación de la computadora portátil funcionará nuevamente a plena potencia. Definitivamente recomiendo que no lo hagas por razones de seguridad. Como prácticamente todos los interruptores, fusibles, etc. que se utilizan en los sistemas de alimentación de CA de la red. No pueden funcionar de manera segura en DC de alto voltaje.

Respuesta corta: no use una nueva fuente de alimentación para computadora portátil en el mismo inversor. Lo más probable es que también lo mates. Necesita un inversor de salida de onda sinusoidal pura: si no puede encontrar una fuente de alimentación CC-CC adecuada para su computadora portátil.