Строим блок питания, хотим остаться в живых

Собираю блок питания для очень старого ноутбука. В схеме используется трансформатор (220 В первичной обмотки на 15 В вторичной обмотки, 33 ВА), и это меня немного беспокоит. (Обратите внимание, что я энтузиаст и до сих пор запускал микропроцессоры при низком напряжении и токе.)

Поскольку у меня уже была возможность испытать, каково это быть резистором во время аварии в нашем доме прошлым летом, я немного позаботился о своей безопасности, не говоря уже о других моих страхах.

  1. Может ли выходной ток 2,2 А причинить серьезный вред моему человеку или кому-либо еще?
  2. Что произойдет, если я случайно закорочу вторичную ветвь?
  3. Правильно ли использовать предохранитель на 2,5 А, учитывая, что ноутбук рассчитан на 15 В / 1,8 А? Должен ли я разместить это:
    • (a) между трансформатором и остальной частью цепи, или
    • б) между цепью блока питания и ноутбуком?
  4. Что это значит, когда говорят, что ноутбук требует номинального источника питания? Означает ли это, что блок питания должен использовать стабилизатор?

Мои ответы, которые я хотел бы, чтобы вы проверили:

  1. Надеюсь нет.
  2. Искры, гул и танец трансформатора, но в конце концов ничего.
  3. Он есть, но сгорит сразу, потому что фильтрующие конденсаторы так жадно нагрузятся, что сожгут его. И (а) правильно.
  4. Оно делает.
Интересное чтение, это. +1 за это.

Ответы (4)

Может ли выходной ток 2,2 А причинить серьезный вред моему человеку или кому-либо еще?

Абсолютно. С точки зрения защиты от ударов, этого достаточно, чтобы сбои в цепях могли тлеть и гореть, или разносить маломощные устройства на куски.

С точки зрения поражения электрическим током этого более чем достаточно, чтобы быть опасным, поскольку сетевое напряжение достаточно велико, чтобы вызвать проводимость через ваше тело. К счастью, на вторичной стороне трансформатора не так много.

С питанием от сети нельзя легкомысленно играть.

Что произойдет, если я случайно закорочу вторичную ветвь?

Трансформатор начнет потреблять большой ток из сети, вызывая:

  1. Ваш правильно выбранный входной предохранитель, чтобы открыть и безопасно изолировать цепь от сети, или

  2. Ваш неподходящий (или отсутствующий) предохранитель, чтобы не изолировать цепь, приводит к тому, что ваш трансформатор сидит там и жарится, выпуская в комнату немного приятно пахнущего аромата сгоревшего лака (я называю это «ладан блока питания»). Если на нем есть маркировка безопасности, он может оставаться в таком состоянии неопределенное время или выходить из строя «безопасным» образом (без пробоя диэлектрика, без пламени или явного дыма и т. д.).

Правильно ли использовать предохранитель на 2,5 А, учитывая, что ноутбук рассчитан на 15 В / 1,8 А?

Зависит от нагрузки. Предохранители не только должны быть рассчитаны на постоянный ток, но и должны выдерживать такие вещи, как пусковой ток (зарядка этих конденсаторов), скачки напряжения в сети и отключения без неприятных ударов, а также обеспечивать безопасность во время нештатных ситуаций.

Должен ли я разместить его (а) между трансформатором и остальной частью схемы или (б) между цепью блока питания и ноутбуком?

Он должен быть со стороны сети трансформатора. Он должен предотвращать попадание любого сетевого напряжения в цепь в случае его взрыва (что может осложниться, если задействовано защитное заземление, особенно если люди предохраняют нейтраль и оставляют линию незащищенной). Вы также должны предусмотреть MOV (металлооксидный варистор) между предохранителем и трансформатором в сети, чтобы зафиксировать любые возникающие перенапряжения (это сломает и откроет предохранитель).

Что это значит, когда говорят, что ноутбук требует номинального источника питания? Означает ли это, что блок питания должен использовать стабилизатор?

Смотря как. Я бы интерпретировал это как регулируемое и способное удовлетворить требования ноутбука к напряжению и току. Я так понимаю, вы используете термин «стабилизатор» для обозначения регулирования, поскольку это не общепринятый термин в преобразовании энергии (по крайней мере, на мой слух).

Другие моменты для размышления:

  • Соблюдайте безопасное расстояние между сетью и выходом. Утечка и зазор важны для безопасности жизни. Не пересекайте барьер с какими-либо компонентами, если только они не сертифицированы агентством по безопасности для такого применения. Не пересекайте барьер с проводами, если они не имеют тройной изоляции. Не соединяйте первичные и вторичные возвраты.

  • Рассмотрите возможность добавления защиты от перенапряжения, перегрузки по току и перегрева. Найдите способ выключить устройство или перегореть предохранитель, если произойдет что-то из этого, чтобы предотвратить повреждение ваших устройств, расположенных ниже по течению, источником питания.

Безумец, это именно то, что я хотел знать! Большое спасибо за потраченное время. Также спасибо другим ребятам, которые тоже очень помогли.

Может ли выходной ток 2,2 А причинить серьезный вред моему человеку или кому-либо еще?

Текущий рейтинг источника питания не определяет его опасность. Что опасно, так это открытые напряжения. При контакте с сетевым напряжением 240 В вас ждут неприятные ощущения.

В этом случае, возможно, через ваше тело пройдет всего несколько сотен микроампер или несколько мА тока. Но этого достаточно, чтобы нарушить важные биологические процессы, такие как биение сердца.

Правильно ли использовать предохранитель на 2,5 А, учитывая, что ноутбук рассчитан на 15 В / 1,8 А?

Это хорошая идея использовать предохранитель, и ваш рейтинг разумен. Но это не имеет ничего общего с опасностью поражения электрическим током. Предохранитель в основном предотвращает возгорание вашего оборудования в случае короткого замыкания. Он никак не защитит вас, если вы коснетесь первичной обмотки трансформатора. Во-первых, потому что предохранители слишком долго перегорают, чтобы защитить вас от поражения электрическим током; что более важно, потому что любой ток, шунтированный на землю через ваше тело от первичной обмотки, в любом случае не будет проходить через предохранитель на вторичной стороне.

Редактировать

Было бы здорово знать, что я могу коснуться вторичной стороны без вреда для себя.

Ключевым моментом является поддержание надлежащей изоляции между первичным и вторичным. Ваш трансформатор сделает это. Но также обязательно соблюдайте надлежащее расстояние утечки между любыми проводами на первичной стороне и любыми проводами на вторичной стороне. К сожалению, я не могу сказать вам необходимое разделение с головы до головы.

Большое спасибо за ваш ответ. Просто чтобы быть уверенным... когда вы говорите "В этом случае", вы имеете в виду, когда я касаюсь первичной обмотки трансформатора или вторичной? Было бы здорово знать, что я могу коснуться вторичной стороны без вреда для себя. Извини, что такой слабак.
Прикосновение к проводу под напряжением менее 50 В вряд ли причинит вам вред (но не делайте этого просто ради удовольствия). 15 В почти наверняка безопасно, вы, вероятно, даже ничего не почувствуете, если не будете работать на нем.
Спасибо. Первый ресурс, на который ссылается Relianthe, предлагает то же самое.
Прежде чем прикасаться к вторичной обмотке, я бы абсолютно удостоверился, что трансформатор обеспечивает безопасную изоляцию в соответствии с паспортом. Что касается зазора между первичной и вторичной цепями: лучший подход, вероятно, состоит в том, чтобы оставить как можно больше места. Из того, что я знаю (предупреждение: не эксперт, никаких гарантий), 8 мм зазора между первичными и вторичными дорожками на поверхности печатной платы достаточно для соблюдения стандартов безопасности почти во всех случаях, но больше никогда не помешает.

Я просто гуглю это в основном.

1) Это определенно нездоровый ток, если не сказать больше. В зависимости от частоты вы можете обрабатывать разное количество тока. связь

2) Это понижающий трансформатор (я думаю), поэтому эта ссылка говорит: «Если бы вторичная обмотка была закорочена (резистор заменен проводом), первичный ток был бы намного больше, а вторичный ток был бы в 10 раз больше первичного. ток."

3) Разговаривал со старшим инженером на работе, и он сказал использовать предохранитель на 2А. Я думаю, вы бы поместили его между источником питания и трансформатором. Вот так это выглядит в этом дизайне . Прокрутите немного вниз. Взгляните на это .

4) Я думаю, что они называются регулируемыми источниками питания.

Спасибо за прекрасные ссылки, особенно за первую.
  1. Что это значит, когда говорят, что ноутбук требует номинального источника питания? Означает ли это, что блок питания должен использовать стабилизатор?

Я полагаю, что «рейтинг» в британском английском означает «перечислен», т. е. это означает, что листинговое агентство, такое как CSA , Underwriters Laboratories или конкурент, проверило и утвердило конструкцию блока питания как качественную и безопасную. Очевидно, что это не применимо к домашнему блоку питания, если вы не очень-очень серьезно относитесь к своему хобби.

Есть кое-что, что можно сказать об использовании перечисленных, готовых высоковольтных секций для вашего источника питания, поэтому герметичный блок выполняет грязную работу по преобразованию из 240 В, скажем, в 20 В переменного тока, а затем вы берете это оттуда.

Напряжения ниже 30 вольт вряд ли навредят вам, поскольку у них просто недостаточно напряжения, чтобы протолкнуть значительную силу тока (10 мА) через человеческое тело. Тем не менее, люди — это не резисторы, а больше похожие на VBO, поскольку при увеличении напряжения наше сопротивление падает, а ток растет. Поэтому сетевое напряжение 120/240 В смертельно опасно, а получить удар током от автомобильного аккумулятора довольно сложно.