¿Por qué la corriente de entrada de una impresora se duplica para 240 V frente a 120 V?

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En esta respuesta , la corriente de entrada de una impresora láser se detalla a continuación:

Inrush Current: (Duration: significantly < 1 second)    
  Model A  (120V): 23 A peak (20 deg C, from cold start) 
  Model AB (240V): 40 A peak (20 deg C, from cold start)

La pregunta planteada por Dan Neely en los comentarios despertó mi interés y me hace cuestionar mi comprensión de la teoría eléctrica. Hubiera esperado que el consumo de corriente fuera el mismo, o posiblemente la mitad, para el modelo de mayor voltaje. Debo señalar que baso esta suposición en la experiencia pasada en la construcción de racks en un centro de datos, donde típicamente podríamos poner más servidores de 240V en un rack que 120V ya que su consumo actual era significativamente menor.

Entonces, por favor, enséñame: ¿por qué el modelo 240V tiene casi el doble de la corriente de entrada que el modelo 120V?

power-supply voltage

— Justin ᚅᚔᚈᚄᚒᚔ
fuente

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No tengo tiempo para una respuesta real, pero ¿quizás en el momento cero se pueda modelar el comportamiento de la impresora utilizando la ley de Ohm? Si la impedancia de la impresora es Z en el momento en que se enciende, la corriente sería I = U / Z. Si duplicamos el voltaje, la corriente también se duplicará y se estabilizará a un nivel más bajo una vez que la fuente de alimentación realmente tenga tiempo de comenzar a funcionar.

— AndrejaKo

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La corriente de funcionamiento debe ser inversamente proporcional al voltaje como esperaba, pero la entrada es un problema diferente. La corriente de entrada probablemente proviene de cargar las tapas del depósito inmediatamente después del puente de onda completa en la fuente de alimentación. Esos condensadores son fijos, pero se cargan proporcionalmente al voltaje de línea. La corriente eventualmente extraída de ellos será inversamente proporcional al voltaje de la línea, pero la entrada solo ve la capacitancia inmediatamente conectada a la línea de alimentación. Más voltaje en la misma tapa de tamaño significa más Coulombs, lo que significa más corriente en el mismo corto período de tiempo.

— Olin Lathrop
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Gracias Olin Sospeché que había algo específico en el escenario de entrada, pero no me di cuenta de que la fuente de alimentación podría tener circuitos específicos para manejar esa entrada fuera de los circuitos normales de la fuente de alimentación. Con eso en mente, tiene sentido que más empuje sea más flujo.

— Justin ᚅᚔᚈᚄᚒᚔ

Entonces, ¿la corriente de entrada será 2 veces más grande pero el período de entrada debería durar 1/2?

— KutuluMike

@ Michael: No veo de dónde sacaste la mitad del tiempo. La entrada para el voltaje más alto probablemente durará un poco más, y en cualquier caso tendrá mucho que ver con el lugar en el ciclo de la línea de alimentación que se encendió o enchufó la unidad.

— Olin Lathrop

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La entrada generalmente fluye a través de un dispositivo resistivo, como un termistor, y cargará cualquier condensador en el lado de la red de cualquier fuente de alimentación en el dispositivo. Esta es la razón por la cual un voltaje de entrada más grande significa una corriente de entrada más grande: los condensadores son como un cortocircuito en el momento en que se aplica la alimentación, por lo que solo el termistor y el voltaje de red definen la corriente de entrada máxima.

El termistor limita la corriente que carga los condensadores a un nivel seguro, evitando daños en los componentes y disparos molestos (interruptores quemados, fusibles, etc.). El termistor también puede ayudar a limitar la corriente de cortocircuito en caso de un condensador en corto.

La entrada normalmente se caracteriza por una fuente de CA programable o un circuito triac que aplica el voltaje de la red a partir de uno de los picos de 90 grados, para maximizar el voltaje máximo (y la corriente de entrada).

El arranque en frío se refiere a que la unidad está apagada durante el tiempo suficiente para garantizar que todos los condensadores de la unidad se descarguen a sus mínimos absolutos. (generalmente 24 horas).

— Adam Lawrence
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