AC à DC sans transformateur. Comment ça marche?

J'ai démonté une lampe de poche de fabrication chinoise et j'ai découvert qu'ils n'utilisaient que des condensateurs pour abaisser la tension au lieu d'un transformateur. Ils l'utilisent pour charger une petite batterie au plomb.

Ma question est de savoir comment un condensateur seul peut être utilisé pour ramener 220 V à 6 ou 12 V?

Un condensateur est une impédance et à (disons) 50 Hz, un condensateur de 1 uF aura une impédance de 3183 ohms - si vous mettez ce condensateur directement sur le courant alternatif (à 220 V), le courant qui circulerait est d'environ 70 mA.

OK, il n'est donc pas directement à travers l'alimentation CA car il alimente un pont redresseur et une batterie, mais il fournira une source de courant suffisamment décente pour charger la batterie. La tension est limitée par la batterie elle-même.

Sachez que ce type de circuit n'est pas isolé du CA entrant et que le dénuder est OK à condition de ne pas le mettre sous tension alors qu'il est toujours dénudé - les tensions sont mortelles.

Voici quelque chose comme le circuit qu'il utilise:

Circuit suspect:

Le circuit est probablement selon Andy Aka mais sur la photo, il n'a pas la série R1 haute tension R, le zener, le fusible et éventuellement pas le capuchon de sortie C2 (qui PEUT être avec la batterie).

Il s'agit d'une lumière "universelle" car le capuchon évalué à 400 V peut à peu près survivre à 230 VCA, mais la batterie sera bouillie deux fois plus rapidement lors de l'utilisation de 230 VCA.

Le R1 manquant était destiné à fournir une certaine chute de tension mais, plus important encore, à fournir une protection contre les surtensions. S'il y a des broches de fiche d'alimentation exposées lorsque le secteur est déconnecté, les toucher les deux vous donnera un accès direct au corps des 20 mili-Joules qui pourraient être stockés dans le condensateur. Pas assez pour être utilisé comme défibrillateur, mais certainement assez pour garantir que vous ne les toucherez plus jamais volontairement une fois chargé [demandez-moi comment je sais :-)]. Peu probable de tuer avec un choc à une seule coiffe. Pourrait. Un spasme musculaire ou un mouvement involontaire du bras suite à un choc peut faire en sorte que votre bras rencontre des objets proches à grande vitesse et avec force.

Les diodes semblent être 1N4007, elles ont donc fait quelque chose de bien :-).

Le fusible manquant est destiné à aider dans le cas où le capuchon n'est pas aussi courant secteur que vous l'auriez espéré et échoue court ou une approximation de celui-ci. Les diodes IN4007 feront probablement des standins OKish.

La résistance de 330 Ohms est probablement utilisée pour alimenter la LED de mise sous tension.

La batterie est (apparemment) utilisée comme pince de tension.
Si c'est une batterie 6V,

ce qui est OK.

Le condensateur est (étiqueté comme étant) 1,5 uF (155 = 15000000 = 1 500 000 NF).
Il est "grand".
Le courant du secteur 110V est d'environ 100 mA.

Environ le double à 230 VAC. 2f utilisé comme condensateur se charge en demi-cycle secteur, puis se retourne dans l'autre sens lors du demi-cycle suivant.

Chargeur de batterie suspect:

Capacité de la batterie inconnue, mais d'après la photo, je doute qu'elle soit supérieure à environ 500 mAh.
Si la batterie est de 500 mAh, elle se chargera à environ C / 5 et si elle est laissée en charge pendant la nuit, elle sera heureusement bouillie bien avant le matin À MOINS qu'il n'y ait un étage de régulateur supérieur.

Si la batterie est de 6 V, il n'est pas inconnu de connecter des chaînes de deux LED blanches en série à travers la batterie sans résistance en série. Cela rend la vie excitante pour les LED, mais fonctionne mieux qu'elles n'en ont le droit.

Condensateur suspect:

Le condensateur est (étiqueté comme étant) 400V CC.
CL21 signifie polyester métallisé.
Il PEUT être classé par le fabricant comme un condensateur Y2 ou X1Y @, ce qu'il devrait être dans cette application, mais en fait sa chance même s'il prétend être correctement évalué dans ce type d'équipement. Un coup d'œil sur "Alibaba" montre de nombreux bouchons visuellement similaires (qui ne doivent pas être confondus avec "électriquement similaires" et CERTAINS d'entre eux sont censés être classés X1Y2, mais la majorité ne le sont pas. Voir quelques références à la fin pour l'intérêt.

Cours:

Certaines leçons intéressantes peuvent être tirées de ces appareils.
Il allume les LED, charge les batteries et sort par la porte à bon prix.
Cela ne tuera probablement personne.
Qu'est-ce qu'il ne faut pas aimer?
:-(

Alibaba - MPE 1.5 uF, 400V ou similaire:

http://www.alibaba.com/product-detail/CBB-film-capacitor-1-5uF-400V_1344932478.html
No X rating ou mention de AC
No X rating ou mention de AC No X rating ou mention de AC
No X évaluation ou mention de AC - fiche technique.
No X rating - mentionne AC sans qualification en petits caractères
Un exemple "réel"
Et BEAUCOUP plus.

AVERTISSEMENT: TOUTES les parties de ce circuit et de l'équipement alimenté par celui-ci doivent être considérées comme étant au potentiel de l'alimentation secteur en tout temps lorsqu'ils sont connectés à l'alimentation secteur. Dans ce cas, l'interrupteur marche / arrêt et toutes les pièces métalliques présentent des risques d'électrocution.

Les condensateurs à film polyester NE SONT PAS des condensateurs CC, ce sont des capuchons CA et peuvent être utilisés pour alimenter soit le plomb vers une jambe chaude. Ils sont utilisés pour de nombreuses choses, y compris les circuits d'abaissement bon marché, les circuits de lissage, comme les condensateurs de fonctionnement du moteur, et les bouchons de fonctionnement du moteur utilisent seuls, ce sont des condensateurs CA. Le fait que quelque chose soit évalué à WVDC ne signifie pas que les bouchons ne sont pas capables d'une utilisation en courant alternatif, cela ne nous donne que la "tension de travail en utilisant l'alimentation CC". La raison pour laquelle ces plafonds sont évalués avec DC est parce qu'ils peuvent être utilisés dans des circuits haute fréquence, mais des calculs doivent être utilisés pour déterminer la tension à la fréquence AC qui sera utilisée avant d'attribuer un plafond à cette classification AC. Si le cp est conçu pour une utilisation à haute fréquence, vous ne verrez PAS les valeurs nominales en courant alternatif, uniquement WVDC et cela ne signifie pas qu'il est uniquement destiné à une utilisation en courant continu. Tout condensateur bipolaire autocicatrisant ou condensateur à film poly, mica ou bouchons métallisés sont tous classés en tensions de travail CC car d'autres variables sont nécessaires pour les évaluer avec des tensions CA. Voici les formules correctes pour comprendre ce qu'ils pourraient gérer dans des environnements réels du monde ac, et les raisons pour lesquelles c'est le cas.

Pour une application donnée, la puissance dissipée dans un condensateur peut être calculée à partir de la formule P = i² R, où P = la puissance en watts, i = le courant efficace à travers le condensateur et R = la résistance série équivalente (ESR) du condensateur. Alors i = 2 pie fCE, où f = la fréquence en Hertz, C = la capacité en Farads et E = la tension efficace appliquée. Enfin R = d / (2 pie fC), où d = le facteur de dissipation. En combinant ces trois équations, la formule de puissance finale dérivée est P = 2 tarte fCE²d.

Il est nécessaire de déterminer les valeurs de capacité et le facteur de dissipation, en supposant que nous connaissons la tension et la fréquence appliquées. Notez que ces valeurs sont typiques et varient d'un fabricant à l'autre. Les changements de capuchon dus à la tension peuvent également être modifiés par le fabricant pour répondre à une exigence d'application donnée.

Une fois les corrections de capacité et de facteur de dissipation ci-dessus effectuées en fonction de la tension et de la fréquence du circuit, la consommation électrique réelle dans le condensateur peut être calculée à partir de la formule P = 2 pie fCE²d. Notez que la valeur de capacité et la fréquence affectent directement la puissance pour une tension donnée. C'est pourquoi il n'est pas possible d'attribuer une cote CA générique (ou un facteur à appliquer à la cote CC) pour les condensateurs. Ce n'est que lorsque ces valeurs sont connues (comme dans les applications de puissance à 60 Hz à valeur fixe) que cela peut être fait.

Un condensateur AC pourrait être utilisé pour les moyens de limitation de courant en série, et si vous utilisiez un condensateur 100 uF 350vac via une ligne chaude AC à sa fréquence nominale, cela ne produirait que 4 ou 4,5 ampères car le capuchon ne pourrait autoriser que cette énergie à travers car il fonctionne d'une manière très spécifique en série. Si un courant alternatif était connecté à travers un capuchon électrolytique "cc" qui est polarisé, le capuchon exploserait soit lorsque la forme d'onde oscille, soit il ne ferait rien et ne laisserait pas passer l'énergie tandis que le capuchon alternatif le fait.

Placer le capuchon en parallèle avec les fils du moteur récupère littéralement la puissance réactive ou la FEM arrière construite par le moteur pendant la position de la bobine ouverte qu'il frappe pendant sa rotation et quand il le fait, le champ magnétique passant par la bobine génère de l'électricité à une tension beaucoup plus élevée gamme qui fait partie de 2 choses. Le moteur générera de l'énergie pendant cette petite période de temps tandis que le capuchon la récupère immédiatement et la décharge dans la prochaine bobine à laquelle le commutateur se connecte, en déchargeant son impulsion conventionnelle à un ampérage très élevé, ce qui entraîne une réduction des ampères utilisés, également, le résultat fera tourner le moteur un peu plus vite. Les condensateurs CC ou les capuchons électrolytiques polarisés ne peuvent pas être utilisés dans ces scénarios, ils provoqueront des explosions ou des incendies.