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

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

Observe los eventos de sobreamplitud severa en los extremos (los picos en la parte superior e inferior). En realidad, tienen una amplitud mucho mayor, pero el osciloscopio de la imagen no fue lo suficientemente rápido para capturarla.

Los bordes afilados en el dominio del tiempo equivalen a un 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 al 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 hará que algo falle en el lado secundario debido a la sobretensión resultante.

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

Ir DC-DC en lugar de DC-AC-DC

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

Las fuentes de alimentación conmutadas autónomas para portátiles Dell que admiten 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 que 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 la potencia de salida máxima, el adaptador consumirá 2,34 A o 234 W de la red eléctrica; por lo general, cualquier fuente de alimentación de CA/CC consumirá la corriente máxima con el voltaje de entrada mínimo.

Sin embargo, mientras leo la entrada en el 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...

180 W de salida @ 234 W 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 consuma aún más.

No habría pensado que la energía insuficiente podría matar un adaptador de CA... ¿o sí?

Una fuente de alimentación segura, cuando se expone a anormalidades severas, ciertamente puede fallar, y esto es perfectamente aceptable para las agencias reguladoras, siempre que la falla no represente un riesgo para la seguridad del usuario final: no se rompe la barrera galvánica de la red eléctrica a la 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 quemó el fusible del puerto del encendedor de cigarrillos, es probable que no estuviera en un modo de falta de entrada, por lo que la falla probablemente no se deba a una potencia de entrada limitada; lo más probable es que simplemente no le "gustara" 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 estresantes para las fuentes de alimentación. Las luces, los calentadores, etc. responden a un voltaje reducido consumiendo menos corriente (y atenuándose/produciendo menos calor). Las fuentes de alimentación de modo conmutado, por otro lado, responden a un voltaje reducido extrayendo MÁS corriente para mantener los niveles de potencia.

Estar encendido y apagado es estresante en las fuentes de alimentación de modo conmutado, al igual que la baja tensión en la entrada. Dado que su inversor se encendía y apagaba visiblemente, supongo que estaba ejerciendo mucha más tensión en la fuente de alimentación que un inversor de onda sinusoidal modificada que funciona correctamente.

Yo también usé mi fuente de alimentación Dell de 96 vatios y 240 V en un inversor de onda sinusoidal modificada. En este caso, el inversor era del tipo de 12 V CC a 240 V CA alimentado desde una batería de RV. Funcionó, pero Dell PS se calentó notablemente más que cuando funcionaba con la corriente alterna adecuada, por lo que desistí de PDQ.

Mi inversor mod-seno era una unidad barata y alegre de 300W 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 causaran fallas catastróficas.

Afortunadamente, no se me frustró nada, pero estoy interesado en los comentarios aprendidos de otros sobre el (los) mecanismo (s) de falla cuando un modo de interruptor PS cops una entrada sinusoidal modificada. (No considero que mis comentarios a continuación estén en la categoría de aprendido).

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. Las tapas tendrían un entrenamiento severo de drenaje de corriente durante la fase sin energía del ciclo de voltaje de entrada, cuando no hay voltaje o corriente alrededor de los cruces por cero, y se pegan en la carga cuando se aplica el voltaje de paso.

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

Los bordes afilados en el dominio del tiempo equivalen a un 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 algún dispositivo limitador en serie (resistencia pequeña o resistencia NTC que alimenta algunos condensadores grandes de alto voltaje, en paralelo con una pequeña tapa de poliéster con baja ESR para filtrar el ruido HF que DrF-P menciona acertadamente. Después de eso, un circuito chopper (ahora generalmente hecho con FET HV), un transexual con núcleo de ferrita para 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 probablemente se propague a través de las etapas de salida acopladas al transformador, a menos que sea un condensador catastrófico o una explosión de diodo que pegue una sustancia pegajosa en el interior del suministro.

Josh dice:

Cuando conecté el inversor al adaptador de CA, la "luz de encendido" del adaptador de CA se encendió cuando lo conecté al inversor (lo que indica 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... ¿podría deberse a que el modo de conmutación no entrega energía alrededor del cruce por cero, en virtud de que las tapas de almacenamiento de entrada están descargadas?

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

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 hacer funcionar 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 un dispositivo de este tipo a partir de un dispositivo de ~ $ AUD4.00 como este módulo de refuerzo ajustable de 150 W

pero el ready made mostrado por DrFriedParts a $25.00 es más conveniente.

ADEMÁS Y ANTES DE QUE ALGUIEN INTENTE TAL CONSTRUCCIÓN , como aprendí justo antes de embarcarme en el proyecto, los Dell tienen un desagradable chip de identidad integrado 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 (clavija central) en un conector Dell DC. Sin él, aparentemente, la computadora portátil se negará a cargar. Puedo confirmar que el pin lee circuito abierto con los terminales +ve y -ve, dando la impresión (errónea) de que no hace nada.

Si el cargador de automóvil no es atractivo y un inversor sinusoidal puro es demasiado costoso, otra cosa que puede intentar es poner algo de 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 busque resonancias, saturación del núcleo y otros problemas del circuito sintonizado.

Como dije, estas son suposiciones sin el beneficio de haber hecho pruebas, por lo que estaría más interesado en escuchar a alguien que pueda arrojar más y mejor luz sobre el tema.

Más de 5 años después: no parece haber sido cubierto explícitamente.

Si hay condensadores de filtro X e Y (entre los cables vivos y a tierra respectivamente), se les presentarán los cambios de paso en el voltaje de la forma de onda de "onda sinusoidal modificada".

Esto puede causar corrientes muy grandes y daños o destrucción.

Hace mucho tiempo intenté alimentar una computadora portátil Hewlett Packard con un inversor de onda sinusoidal modificada. Causó un zumbido muy fuerte y áspero a 100 Hz, el doble de la frecuencia de la red aquí. Llegué a la conclusión de que el suministro no tenía filtrado inductivo de entrada antes de los condensadores X e Y. El daño o la destrucción habrían sido muy probables si el uso hubiera continuado.

Es casi seguro que la fuente de alimentación de la computadora portátil Dell contiene un circuito de corrección activa del factor de potencia. Esto significa que la forma de onda de corriente dibujada por la fuente de alimentación coincide con la forma de onda de voltaje. Como si la fuente de alimentación fuera una simple carga como un elemento calefactor.

Las ventajas son que se puede usar un capacitor 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 capacitor de almacenamiento, en lugar de solo en los picos de la forma de onda de CA.

Al usar una fuente de alimentación de este tipo con energía de onda sinusoidal modificada, es casi seguro que haya destruido el circuito PFC activo. y la fuente de alimentación ahora se comporta como si ya no tuviera un PFC activo. Como resultado, la fuente de alimentación ahora requiere un capacitor 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 un poco, pero no puede suministrar su potencia nominal completa.

En teoría, podría alimentar un alto voltaje de CC. Digamos 300 V CC, y la fuente de alimentación de la computadora portátil volverá a funcionar a pleno rendimiento. Definitivamente recomiendo que no hagas esto por razones de seguridad. Como prácticamente todos los interruptores, fusibles, etc. que se utilizan en los sistemas de alimentación de CA de red. No pueden funcionar de manera segura con CC 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.