O que aconteceria se eu conectar duas fontes de tensão DC diferentes em paralelo?


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Eu tenho uma fonte de alimentação de computador que estou cortando como fonte de bancada. Para que este modelo em particular seja ligado, preciso de uma carga mínima em + 5V e + 12V.

"Fácil", pensei, "conectarei +5 e +12 ao meu resistor de energia!" E funcionou, mas então comecei a pensar: o que significa ter essas duas tensões diferentes conectadas em paralelo? Se as tensões fossem as mesmas, eu estaria aumentando a corrente . Mas e as tensões diferentes?

Além disso, e se eu conectar +5 e +12 em série, e depois colocar uma carga nisso? A tensão equivalente seria + 17V; qual seria a diferença entre isso e paralelo?

Ou estou fazendo isso da maneira errada; devo colocar um resistor separado em cada trilho? Parece que eu posso fazer melhor que isso.


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Pergunta muito interessante e um pouco perigosa. Ainda bem que os PSU-ts do computador são protegidos contra sobrecorrente e superaquecimento, por isso toleram muitos erros.
Vorac

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Meu professor de eletrônica nos disse que, ao conectar duas fontes de tensão diferentes em paralelo, fará com que a fumaça mágica na qual todos os aparelhos eletrônicos saiam da única fonte de tensão.
Keagan Ladds

Respostas:


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Primeiro alguma teoria:

Em geral, não se espera que uma fonte de alimentação de PC opere em modo redundante (ou seja, com saídas ligadas).

Na linguagem do setor, essa função é chamada OR-ing ( não o-ring). Se uma fonte de alimentação for projetada com OR em mente, haverá várias adições ao circuito:

  1. Alguns meios de isolamento (diodos ou MOSFETs)
  2. Alguns meios de manter a regulação em carga zero absoluta (anti-rollback)
  3. Alguns meios de balanceamento de carga (forçado ou caído)

Esses fatores permitem conectar trilhos de tensão idênticos para fornecer corrente de carga além do que uma única fonte pode fazer e permitir que o trilho permaneça ativo (se a carga puder ser fornecida por unidades N-1) se uma única unidade cair. Também fornece alguma medida de proteção se você conectar acidentalmente uma voltagem mais alta a uma voltagem mais baixa.

Além disso, a maioria dos retornos da fonte de alimentação do PC está ligada uma à outra. Normalmente, não há uma saída isolada (retorno independente) disponível.

Agora, as ramificações práticas de seus experimentos:

  1. A conexão dos trilhos de + 12V e + 5V somente é "segura" se houver algum meio de OR no + 5V que possa suportar os +12 aplicados a ele. O + 5V não fornecerá corrente para a carga, pois será bloqueado pelo dispositivo OR.

Provavelmente você polarizou de volta os + 5V e colocou 12V em alguns capacitores eletrolíticos que provavelmente são classificados apenas em 10V.

  1. A conexão de + 12V e + 5V em série é apenas "segura" se um desses trilhos tiver um retorno independente do outro. Se os retornos são comuns, tudo o que você está fazendo é um curto-circuito no trilho que está na "parte inferior" (o trilho que tem um retorno conectado ao lado mais alto).

Baterias! = Fontes de alimentação. A energia que entra na bateria é carregada. A energia que entra na saída de uma fonte de energia geralmente a fuma.


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Também não é bom conectar baterias aleatórias em paralelo (como mostrado no link da pergunta original), porque se elas ainda não estiverem na mesma tensão e estado de carga (plenitude), uma pode carregar a outra com uma corrente ilimitada. O exemplo de baterias e lâmpadas parece ensinar sobre tensão, corrente e resistência, mas as baterias não são fontes ideais de tensão ou corrente. As baterias recarregáveis ​​conectadas em paralelo sem o devido cuidado podem ser destruídas. O experimento é melhor realizado com baterias descartáveis ​​baratas (para reduzir o custo), se for necessário.
Matt B.

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Para adicionar ao que Majenko disse, na configuração da série também não funciona da maneira que você esperava. Isso ocorre porque os dois suprimentos têm um terreno comum. Série só funcionaria para fazer 17V é ambos estavam flutuando independentemente, o que eles não são. Não é possível conectar dois suprimentos com um aterramento comum em série.

Seja em série ou paralela, de qualquer maneira é uma IDEIA MUITO MAU .

Conectando duas fontes de alimentação de tensões diferentes:

Alguma pergunta?


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ótima ilustração, lol #
abdullah kahraman

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Conseguiu amar o Twisted Metal .
quer

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É aquele palhaço louco de novo ..
Oli Glaser

No entanto, dois adaptadores de parede em série funcionariam - pois eles são isolados através de um transformador. Direita?
Vorac

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Em paralelo, sua tensão total seria + 12V.

MAS

Seu feed de + 5V será sobrecarregado por + 7V.

Isto é mau

Você provavelmente estará danificando as partes internas da sua fonte de alimentação.

Especialmente se a seção + 5V estiver usando capacitores classificados com menos de 12V ... pop


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A tensão total seria realmente 12v? Imaginei que os dois tentariam puxar para a respectiva voltagem, resultando em alguma voltagem no meio até que um ou outro ou ambos tenham um problema fatal.
Kellenjb

@Kellenjb - Seria um lugar no meio, como observado na minha resposta. A única maneira que poderia ser 12V para ambos em paralelo é se a fonte de 5V tivesse resistência interna infinita.
precisa

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Provavelmente seria 12V, pois um conversor flyback não tem como dissipar tensão excessiva. (É por isso que há um resistor de carga para começar)
W5VO

@ W5VO Obrigado por isso ... Eu não sou especialista em grandes PSUs como essa e não tinha certeza se elas tinham circuitos de feedback que tentaram diminuir a tensão de saída ou não.
Kellenjb

@ Oli, você pode querer ver o que o W5VO tem a dizer, pois pode significar que sua resposta está realmente errada.
Kellenjb

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Se você colocar os 5V e os 12V em paralelo, a tensão estará em algum lugar, dependendo da resistência interna de cada fonte.
Se ambas as fontes tiverem resistência interna igual, a tensão resultante seria 8,5V. Isso se aplica, por exemplo, a baterias ou a uma fonte de tensão simples semelhante.

Porém, com duas fontes de comutação, como W5V0 observou, a tensão resultante provavelmente será a mais alta das duas, pois o trilho inferior não pode diminuir a corrente (devido ao diodo) e efetivamente parecerá com alta impedância ao trilho de 12V. Então, tudo o que deve acontecer (veja abaixo) é que o trilho inferior aumentará para o potencial do trilho superior.

Não é uma boa idéia conectar dois trilhos de alimentação diferentes diretamente devido aos problemas que podem ser causados ​​por fontes de baixa impedância que se opõem e os circuitos do trilho inferior podem não ser classificados para lidar com a tensão do trilho superior.
No entanto, no caso dos comutadores, é provável que não apareça fumaça mágica devido à incapacidade de diminuir a corrente mencionada acima. No entanto, é possível que o menor trilhos diodo não como ser inversa tendenciosa tanto e qualquer capacitores não podem ser classificadas para a tensão mais elevada (definitivamente uma possibilidade, dado o preço extremamente competitivo essas coisas apontar para - cada centavo faz diferença)
Se um Como uma fonte de tensão de ponto médio é necessária, um regulador de algum tipo pode ser usado para fornecer uma fonte de baixa impedância.

O link que você fornece é para conectar baterias da mesma voltagem, que podem ser consideradas fontes completamente separadas. Os trilhos no seu PSU compartilharão um aterramento comum (como duas baterias com os terminais negativos conectados juntos). Se você tentar conectá-los em série, ele reduzirá efetivamente um dos trilhos ao terra, o que não é bom.

Não está muito claro o que você está tentando fazer com as saídas sem um esquema ou mais informações sobre quais tensões e sistema de controle (por exemplo, proteção, ajuste de tensão / corrente, etc.) você deseja terminar. Para a carga mínima em cada trilho, você só precisa usar dois resistores separados para aterrar.


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"Não está muito claro o que você está tentando fazer sem um esquema" ... Ele está tentando adicionar uma carga ao PSU para que o PSU possa ligar, como ele pode ficar mais claro do que isso?
Kellenjb

Eu estava me referindo ao que ele está querendo / planejando fazer exatamente com os resultados. Por exemplo, se ele deseja + 5V e + 12V separados, ou + 17V, ou qualquer outra coisa. A parte de carga mínima é clara, editarei para esclarecer. Sou um grande fã de um pequeno diagrama / esquema, mesmo para as coisas mais simples, pois as imagens geralmente reforçam / transmitem informações nessas situações, principalmente se os idiomas nativos das pessoas envolvidas na pergunta / resposta são diferentes.
Oli Glaser

Sei que você qualificou sua declaração, mas vale a pena mencionar que os conversores de modo comutador geralmente não têm como afundar corrente. A única maneira circuito de 5V está a contribuir qualquer coisa é se há uma explosão :)
W5VO

Sim, eu concordo com você sobre os comutadores, eu não estava pensando em trocar conversores quando escrevi isso (bobo, eu sei, como é um suprimento de PC, então o que mais seria ..) vou editar minha resposta para mencionar isto.
Oli Glaser

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Um resistor de carga separado em cada tensão de alimentação é a única maneira correta de carregar o +5 e o +12. No entanto, dependendo do suprimento, pode ser suficiente carregar apenas o +5, pois o +12 é geralmente reservado para motores de unidade de disco.


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Não sei como é o seu banco elétrico, mas, na minha situação, pude encontrar um disco rígido antigo de 4 GB com bastante facilidade e colocá-lo como uma carga fictícia. Pode não ser tão portátil quanto você deseja, mas no passado me serviu de carga fictícia.


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insira a descrição da imagem aqui

Este é um diagrama de circuito de uma fonte de alimentação de computador que eu adicionei para lhe dar alguma ajuda sobre seu experimento:

1- Se você conectar um 12v com 5v em paralelo, terá a diferença de 7v

2- Você não pode fabricar os 12v e 5v em série porque eles não têm o mesmo terreno


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Juntar duas fontes de alimentação de igual voltagem provavelmente não resultará em uma boa distribuição de corrente. Juntar duas fontes de alimentação de voltagem diferente é uma ideia ainda mais terrível. A fonte de tensão mais baixa desliga (e é inútil) ou afunda a corrente. Se ele for projetado para reduzir a corrente, reduzirá a corrente disponível da fonte de tensão mais alta. Se não foi projetado para diminuir a corrente (e a maioria não vai), muitas coisas ruins podem acontecer.


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Parece que você está disposto a correr o alto risco de "soprar" sua fonte de alimentação, apenas para economizar um resistor de "pré-carregamento"! Sim, você deve usar um resistor de pré-carga, conforme necessário, para cada trilho . Sim, você não pode fazer melhor que isso.


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A maneira direta é que (a partir da análise básica do circuito de engenharia elétrica por David Irwin) "é proibida uma conexão em série de fontes de corrente ou paralela de fontes de tensão, a menos que as fontes estejam apontando na mesma direção e possuam exatamente os mesmos valores".


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Isso é indefinido. Não podemos conectar duas fontes de tensão em paralelo até que esses volts sejam os mesmos. Da mesma forma, não podemos conectar fontes atuais em série até que elas tenham o mesmo valor.


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A pergunta do OP não é sobre fontes de tensão ideais teóricas, é sobre "uma fonte de alimentação de computador que estou cortando como fonte de bancada".
O fóton
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