¿Podrían la mayoría de los dispositivos de CA funcionar con CC en lugar de CA?

Para ser claros, tengo absolutamente CERO intención de hacer esto. Pero cuando aprendí lo que hace un rectificador (cambiar la parte negativa del voltaje a positiva), se me ocurrió que también debería poder aceptar CC (simplemente no tendría nada que "rectificar" más allá de la polaridad del voltaje de la fuente).

¿Es esto correcto? Si es así, ¿en qué casos NO funcionaría?

Podría haber alimentado una bombilla con CC si redujera el voltaje para corregir el RMS a un valor que la bombilla pueda soportar, y podría haber alimentado un dispositivo calefactor simple de manera similar, y eso es básicamente todos los posibles dispositivos "CA". (Tampoco lo son los verdaderos dispositivos de CA, fíjese, ya que el verdadero circuito alimentado por CA (es decir, usando bobinas y tapas) simplemente no funcionaría con CC) podría alimentarse con CC.
@vaxquis: El voltaje RMS es igual al voltaje de CC que produciría la misma potencia efectiva: una bombilla de 120 V funcionará igual de bien con 120 V RMS de CA que con 120 V de CC; no es necesario reducir o ajustar los voltajes.
@PeterBennett parece que no me entendiste, ya que dije exactamente lo mismo que tú if you reduced the voltage to correct the RMS to a value that the bulb can bear:; conociendo solo la amplitud de CA de pico (o de pico a pico) que requiere el dispositivo, primero tiene que dividirla por el factor de raíz cuadrada media (raíz cuadrada (2) para CA sinusoidal regular); afortunadamente, todos los dispositivos de red comunes se especifican usando RMS, por lo que no es necesario realizar ningún cálculo, pero dado que OP no ha declarado si está preocupado principalmente por los dispositivos de red (¡sic!) O no, creo que mi comentario es válido en caso de que tuviera un dispositivo que tenía pico V especificado en su lugar.

Respuestas (5)

Depende del diseño de la fuente de alimentación. Una fuente de alimentación lineal generalmente comienza con un transformador en la entrada, por ejemplo:

Una fuente de alimentación lineal simple, de Wikipedia

Los transformadores solo funcionan con CA, por lo que un dispositivo que use este tipo de fuente de alimentación no funcionaría en absoluto con CC. (Simplemente terminaría cortocircuitando la entrada y posiblemente quemando el transformador en el proceso).

Cambiar las fuentes de alimentación es otro asunto. Muchas fuentes de alimentación conmutadas utilizan un puente rectificador como primer componente, por lo que podría funcionar suministrarles CC a un voltaje equivalente; por lo general, no dependen de que la entrada sea discontinua. Sin embargo, esto depende en gran medida del diseño exacto de la fuente de alimentación y, por supuesto, no lo recomendaría.

Respuesta corta : No, la mayoría de los dispositivos de CA no pueden funcionar con CC.

Respuesta detallada : hay casos muy específicos en los que esto funcionará. Si su circuito de entrada es un rectificador de diodo seguido de condensadores, después de lo cual todo en el sistema espera CC, entonces debería poder alimentar CC al circuito. Incluso debería poder ignorar la polaridad de la entrada de CC.

Si tiene algún transformador en la ruta de CA, se saturará, lo que en el mejor de los casos quemará un fusible y, en el peor de los casos, dañará algo más en la ruta.

Si hay un corrector de factor de potencia en la entrada de CA, es imaginable que funcionará con CC y es imaginable que no. Mi apuesta sería que no lo hará.

Incluso en el mejor de los casos, las pérdidas en el par de diodos que se utilizan serán un poco más del doble de las pérdidas si estuviera conectando CA directamente a ellos, porque solo un par de diodos es toda la corriente que estaba siendo visto previamente por ambos pares (Todo esto asume monofásico. Trifásico es comparable, pero con un multiplicador 3x en su lugar). Entonces, a menos que los diodos tengan una gran cantidad de sobrecarga incorporada, es probable que se sobrecalienten y fallen.

A la lista podría agregar más cosas como dispositivos que usan cockroft walton para generar sus voltajes.

Si el dispositivo usa un transformador para reducir el voltaje antes de rectificarlo, no funcionará con CC ya que el transformador no funciona con CC.

Si el dispositivo utiliza un cuentagotas CR (algunos dispositivos conectados a la red eléctrica de baja potencia que no necesitan estar aislados de la red eléctrica), no funcionará en CC ya que el condensador bloquea la CC.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Si el dispositivo usa un duplicador de voltaje (multiplicador), entonces no funcionará con CC ya que el duplicador de voltaje necesita CA para funcionar.

esquemático

simular este circuito

Las fuentes de alimentación conmutadas con PFC activo pueden o no funcionar en CC, según el chip PFC específico que se utilice.

Cambiar las fuentes de alimentación sin un duplicador de voltaje o PFC activo puede funcionar en CC, pero aún dependería de la fuente de alimentación en sí, pero las simples deberían funcionar.

Algunos circuitos de fuente de alimentación de CA tienen circuitos de descarga X-Cap que detectan la ausencia de CA en la entrada e intentan descargar el capacitor X a través de la línea. Otros tienen circuitos de corrección del factor de potencia o circuitos puente/sin puente activos que esperan una forma de onda de CA rectificada en la entrada. En esos casos, alimentar el suministro con un voltaje de CC podría causar una falla/avería o un funcionamiento errático.

Si no hay un circuito que requiera específicamente la señal rectificada de onda completa, entonces debería estar bien para alimentar la ruta después del rectificador con CC.

donde "dispositivo de CA" = "fuente de alimentación de CA" sí. Si el dispositivo involucra un transformador de frecuencia de red o un motor de inducción... otra historia.
@BrianDrummond: para empezar, dicho dispositivo no tendría un puente rectificador como primer elemento en el camino; esa es la premisa de la pregunta del OP.
@Dave Tweed: sí, es posible inferir de la pregunta, pero no se indica explícitamente. De ahí la advertencia...

Los dispositivos de CA como la lavadora, el lavavajillas, el refrigerador y los ventiladores no pueden funcionar con CC. Su aire acondicionado tal vez pueda si la descripción incluye la palabra "inversor", de lo contrario, no.

Estos dispositivos suelen funcionar con motores de CA conectados a la red. Voltaje o frecuencia incorrectos, y no funcionarán.

Las impresoras de estilo antiguo también solían tener motores de CA conectados a la red. Al funcionar con alimentación de CA de 50 Hz, tenían una velocidad de página de 5/6 de lo especificado para 60 Hz. Corriendo en DC, suponiendo que no se quemaran, tendrían una velocidad de página de cero.