Adaptateurs DC: pourquoi si peu d'amplis?

Si j'ai un appareil qui consomme 5 ampères à 12 volts, je peux utiliser n'importe quel adaptateur 12 volts CC pouvant fournir au moins 5 ampères.

Pourquoi tous les adaptateurs CC n'ont-ils pas la capacité de fournir des charges d'amplis!? Si tous les adaptateurs CC fournissaient, par exemple, 1 000 ampères, nous n'aurions qu'à nous soucier de la valeur de la tension.

Trop d'amplis rendent-ils les adaptateurs CC encombrants, inefficaces ou coûteux?

Les composants qui composent les adaptateurs CC (inductances, transistors, condensateurs, diodes, etc.) sont tous conçus pour une certaine dissipation de courant et / ou de puissance. Les composants qui peuvent gérer 1000 A par rapport aux composants qui peuvent gérer 5 A sont des ordres de grandeur différents en termes de coût, de taille et de disponibilité.

Pour un exemple, regardons une inductance qui pourrait être utilisée dans une alimentation 1000A contre une alimentation 5A.

Prix: Un inducteur qui peut faire 5A coûte 0,17 $ sur digikey, un inducteur qui peut faire 200A coûte 400 $.

Taille: l' inductance 5A mesure 5 mm x 5 mm et l'inductance 200 A mesure 190 mm x 190 mm.

Disponibilité: Digikey stocke bien plus de 5 000 inducteurs différents pouvant gérer 5 A. Il n'avait même rien évalué à plus de 200 A. Il en stock seulement 7 qui peuvent faire plus de 100A.

Répétez maintenant cette expérience pour tous les composants d'un adaptateur mural commun et vous obtiendrez rapidement la réponse à votre question.

Pour résumer: si vous aviez deux appareils nécessitant respectivement 5A et 6A, préféreriez-vous acheter quelque chose qui coûte des milliers de dollars et qui est plus grand que votre baignoire afin que vous puissiez l'utiliser sur les deux, ou préféreriez-vous acheter deux adaptateurs de la taille d'une paume pour 30 $?

Il y a plusieurs raisons, en fait, y compris tout ce que vous avez mentionné:

Il n'y a que beaucoup de courant

Aux États-Unis, la prise moyenne est un circuit de 120 V, 15 A. Cela signifie qu'il peut fournir au plus 1800 W (P = V * I) (c'est-à-dire que la puissance est égale à la tension multipliée par le courant). Pour un circuit 12v, cela signifie qu'il n'y a que 150A disponibles (1800W / 5v = 150A). Pour obtenir un circuit de 12V, 1000A, vous auriez besoin d'un minimum de 100A fourni à la prise - bien plus que ce qu'il pourrait fournir. De toute évidence, un circuit 5A ou 10A s'intégrerait bien dans la capacité d'alimentation d'une prise standard.

La transmission d'énergie est inefficace

Même si l'alimentation était disponible, chaque composant, y compris le fil, a une certaine résistance. Plus il y a de résistance, plus l'efficacité du circuit est faible. Cela signifie que si vous souhaitez utiliser une certaine quantité d'énergie (par exemple, pour charger un téléphone portable), vous devez tirer plus d'énergie que ce dont vous aviez réellement besoin. Si un circuit est efficace à 80% - ce qui est assez bon, en fait - alors pour fournir 1000A, il devrait tirer 1250A (1000 / 0,80 = 1250). Même à une efficacité de 95%, il faudrait tirer un 53A supplémentaire. Pire encore, l'efficacité nominale ne s'applique que lorsque l'appareil tire la puissance près du maximum. Si votre adaptateur peut fournir 1000A, mais que vous n'utilisez que 5A, l'efficacité à cette puissance peut être inférieure à 1%, ce qui signifie que votre appareil utilise 5A, mais l'adaptateur lui-même utilise 10A en interne juste pour continuer à fonctionner.

L'énergie résiduelle est la chaleur

L'énergie gaspillée dans ce circuit serait presque entièrement perdue sous forme de chaleur. Cela signifie que pour notre chargeur efficace à 80%, s'il se charge à pleine intensité, le courant perdu (250 A) chauffera l'air (et les composants) qui l'entourent. C'est à peu près la même chose qu'un brûleur sur une cuisinière électrique à pleine puissance - beaucoup de chaleur. Les adaptateurs en plastique d'aujourd'hui ne durent pas une minute!

Questions de taille

Ce lien (faites défiler jusqu'au tableau) montre qu'un fil de calibre 12 (le câblage habituel dans les maisons) peut transmettre environ 41 A (en utilisant la colonne "Ampères maximum pour le câblage du châssis"). Le fil 12 AWG a un diamètre d'environ 2 mm. 6 AGW peut transmettre plus de 100 A, mais son épaisseur est supérieure à 4 mm. Le fil le plus épais sur la carte, OOOO, mesure près d'un demi-pouce d'épaisseur (11,7 mm), mais ne peut toujours gérer que 380A. Pour 1000A, vous auriez besoin d'un fil beaucoup plus épais - comme vous pouvez l'imaginer, qui ne se fixerait pas très bien à un téléphone!

Moins est plus

Souvent, les appareils et leurs adaptateurs sont appariés à dessein. L'adaptateur a été "réglé" pour fonctionner avec une plage de courant spécifique, et son utilisation à un courant beaucoup plus faible que celui pour lequel il a été conçu peut le rendre beaucoup moins efficace, voire endommager l'adaptateur au fil du temps.

Le courant est dangereux

Bien qu'une source de courant élevée ne signifie pas nécessairement que chaque ampli circule dans la ligne, il existe des cas où même la possibilité de fournir des courants élevés peut être très dangereuse. La plupart des adaptateurs de tension, à courant élevé ou non, utilisent une certaine forme d'inductance - cela aide à réduire les "bosses" lors de la conversion de CA en CC. Une façon de penser aux inductances est qu'elles ajoutent une "inertie" au courant, ce qui rend les changements rapides très difficiles. L'adaptateur peut fonctionner parfaitement en toute sécurité à un courant élevé pendant qu'il est utilisé correctement, mais si la fiche est soudainement retirée de l'appareil, ce courant de 1000 A continuera à être `` poussé '' à travers le connecteur par l'inductance, provoquant un danger (bien que court -vivant) à haute intensité, haute tension étincelles.

Même sans inductance, si l'adaptateur devait être court-circuité par de l'eau, du métal ou une autre substance à faible résistance, le courant résultant serait suffisamment puissant pour souder, bouillir ou brûler instantanément tout ce qu'il touchait. Lécher l'extrémité de ce fil pourrait très bien vous tuer. Rendre un circuit à courant élevé sûr est beaucoup plus difficile qu'un circuit à faible courant, et donc beaucoup plus cher.

Un adaptateur 12V pouvant alimenter 1000A devrait être connecté à au moins une alimentation 120V 100A ou une alimentation 240V 50A, dans les deux cas beaucoup plus grande que ce que votre prise murale peut fournir.

Tout ça. L'exemple le plus simple est que le câble doit gérer 5000 ampères. Ça va être un énorme câble. Je ne veux pas dire aussi épais que votre bras ou votre jambe, c'est pire que ça.

Comme toute autre chose, plus de puissance est plus grande, plus coûteuse et les composants plus coûteux à construire. Un autre élément de 12 V est la quantité d'ondulation (composante alternative) de l'alimentation en courant continu. Donc, comme toute autre chose, un certain nombre d'éléments rendent la décision et les choix d'alimentation plus complexes.

la réponse est très simple juste la résistance interne de l'adaptateur je vous donne un exemple 1 circuit ouvert (pas de courant) uniquement la tension de votre adaptateur

2-le cas 5A: théoriquement, vous obtenez 5A si vous avez une charge de 2,4 ohm I = V / RI = 12 / 2,4 = 5A avec ma simulation j'ai 4,998 qui est proche de 5A mais la charge est la résistance interne qui est de 2,4 ohm

3-le 1000A théoriquement vous obtenez 5A si vous avez une charge de 0,012 ohm I = V / RI = 12 / 0,012 = 1000A qui est la résistance interne pour une telle résistance interne, vous devriez avoir un réacteur et non un adaptateur :)

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quelle que soit la polarité de l'adaptateur, la relation sera la même l I l = lvl / R par exemple si nous avons un transformateur ((la plupart de l'adaptateur a un transformateur à l'intérieur)) que nous avons bien un courant alternatif, c'est-à-dire que la polarité sera modifiée mais la résistance interne sera la même (pas de changement) et cela aura un effet sur le courant si vous voulez faire une petite résistance interne, vous devriez avoir un gros transformateur avec un grand diamètre sur sa bobine pour faire un petite résistance possible, donc plus le transformateur (adaptateur) est grand, plus la résistance est faible et l'adaptateur efficace

Je parle de la résistance interne si c'est un adaptateur DC (batterie d'élément électrochimique), mais si c'est un ca (transformateur ou générateur) ce sera l'impédance