¿Por qué una CA de alto voltaje siempre está presente en los adaptadores de alimentación de CA a CC SMPS?

He visto que cada adaptador SMPS de CA a CC de 2 pines muestra un poco de alto voltaje con respecto a la tierra en la salida, en los cables + y GND (o más si hay más cables presentes).

Este voltaje es lo suficientemente alto como para encender pequeñas bombillas de neón o un probador de línea, pero apenas se puede sentir una corriente muy baja. Este voltaje se desvanece si conecto la salida a tierra de alguna manera, por ejemplo, la toco mientras estoy descalzo en el piso.

A medida que aumenta el tamaño del adaptador, aumenta el voltaje y la corriente de CA. Cuando los adaptadores para computadoras portátiles se alimentan desde una toma de CA sin conexión a tierra, generan un impacto razonable desde la salida de 19 V CC (o cualquier otra cosa).

Tal vez esta es la razón por la que muchos adaptadores para portátiles de 3 puntas llevan una advertencia CONECTAR SOLO A TOMA DE TIERRA La conexión a una toma de tierra desaparece mágicamente el alto voltaje.

Soy consciente del condensador de filtrado EMI conectado entre tierra de alto voltaje y bajo voltaje, traté de resolver esto quitándolos, pero este truco no funciona.

  1. ¿Por qué y cómo se crea este misterioso voltaje de CA?
  2. ¿Es perjudicial para los componentes electrónicos sensibles?
  3. ¿Hay alguna forma de resolver esto sin conectar a tierra el lado de salida de CC?
su fuga, pero sobre todo es el condensador Y que está allí para comer el ruido de RF, puede ser si se interponen con tierra, no.
@Jasen, siempre quito los condensadores del filtro EMI de RF cuando es posible. Así que no son responsables en este caso. Gracias por comentar

Respuestas (2)

  1. El transformador interno utilizado para reducir (y aislar) el voltaje de alimentación tiene una capacitancia entre el primario y el secundario; esto puede ser de alrededor de 10 pF a 1 nF, según la construcción y el tamaño, y es suficiente para producir varios cientos de microamperios de corriente.
  2. Puede ser dañino para los componentes electrónicos sensibles: el voltaje de CA de circuito abierto que normalmente se produce en una verruga de pared sin conexión a tierra puede ser un voltaje de CA dividido por dos, lo que significa 60 V CA para una fuente de alimentación de 120 V CA.
  3. La conexión a tierra es el único método en el que puedo pensar, pero recuerde que la cantidad de corriente que se puede suministrar no es lo suficientemente dañina como para causarle algún daño, siempre que sea sensato y no empuje los cables en sus globos oculares o conecte a través de su cuerpo para tierra a través de su torso.
también es el condensador Y. que cruza el límite de aislamiento.
@Jasen absolutamente, el condensador Y es el factor decisivo porque generalmente se trata de 1nF, pero estaba respondiendo el punto (1) con respecto a "Traté de resolver esto quitándolos, pero este truco no funciona".
@Andy, ¡Exactamente esto! Entonces, la solución final es quitar el lado HV de la tapa del filtro RF EMI. y conéctelo a tierra. ¿Podría explicar brevemente qué tipo de componentes electrónicos son vulnerables a esta fuga de CA?
@Arnab, si usa el dispositivo para conectarlo al puerto de alimentación de otro dispositivo, generalmente hay muy poco peligro de destruir el circuito objetivo pero, hablando en general, cualquier componente electrónico que tenga una clasificación de voltaje inferior a 100 V es potencialmente vulnerable. Duplique esto para sistemas de 230 V CA.

¿Por qué y cómo se crea este misterioso voltaje de CA?

El transformador tiene una capacitancia parásita, esto crea algunas fugas en sí mismo, pero lo que es peor, interactúa con la acción de conmutación del convertidor de manera que hace que la fuente de alimentación actúe como una fuente de alta frecuencia entre la entrada y la salida. Para evitar que esta interferencia de alta frecuencia se irradie desde los cables de la PSU, se agrega más capacitancia entre los lados de entrada y salida de la PSU.

Por lo general, el capacitor se encuentra después del rectificador, por lo que es probable que encuentre que la corriente tiene un componente con una frecuencia que es el doble de la frecuencia de entrada.

¿Es perjudicial para los componentes electrónicos sensibles?

Puede ser, pero generalmente la corriente es demasiado baja para afectar la mayoría de las cosas.

¿Hay alguna forma de resolver esto sin conectar a tierra el lado de salida de CC?

Hay un par de mitigaciones disponibles.

Si el suministro de CA proporciona una conexión a tierra, la capacitancia de supresión de EMC se puede dividir en dos capacitores en serie. El punto medio de estos condensadores se puede conectar a tierra. Esto permite que las corrientes de fuga se desvíen de la salida sin poner a tierra la salida en CC. Esto es lo que hacen la mayoría de las fuentes de alimentación para portátiles.

Otra es construir la fuente de alimentación alrededor de un transformador de bobina dividida. Estos pueden tener una capacitancia de entrada a salida mucho más baja, pero tiende a tener el precio de la eficiencia.

Cambiar la toma de corriente también podría funcionar; aquí un profesor explica que: youtube.com/watch?v=wD5gv1A9-9Q Dice que la transformación tendrá una capacitancia parásita diferente debido a los devanados dependiendo de cómo se inserte el enchufe en el enchufe. Está en algún lugar en el medio del video.
Si bien no puedo descartar que no haya adaptadores diseñados de esa manera, la mayoría de los diseños tienen el condensador de supresión después del rectificador. Por lo tanto, no importa en qué dirección esté conectada la red eléctrica.
¿Por qué una CA de alto voltaje siempre está presente en los adaptadores de alimentación de CA a CC SMPS?
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