Apa yang akan terjadi jika saya menghubungkan dua sumber tegangan DC yang berbeda secara paralel?


40

Saya memiliki catu daya komputer yang saya retas bersama sebagai catu daya cadangan. Untuk model khusus ini untuk menghidupkan, saya perlu beban minimum di +5V dan + 12V.

"Mudah," pikirku, "aku hanya akan menghubungkan +5 dan +12 ke resistor kekuatanku!" Dan itu berhasil, tetapi kemudian saya mulai berpikir, apa artinya memiliki dua tegangan yang berbeda ini terhubung secara paralel? Jika tegangannya sama, maka saya akan meningkatkan arus . Tetapi bagaimana dengan voltase yang berbeda?

Juga, bagaimana jika saya menghubungkan seri +5 dan +12, dan kemudian memuatnya? Tegangan setara akan + 17V; apa yang akan menjadi perbedaan antara itu dan paralel?

Atau apakah saya salah tentang hal ini; saya harus meletakkan resistor terpisah di setiap rel? Sepertinya saya bisa melakukan lebih baik dari itu.


1
Pertanyaan yang sangat menarik dan agak berbahaya. Untung PSU-ts komputer dilindungi arus berlebih dan suhu berlebih, sehingga mereka mentolerir cukup banyak kesalahan.
Vorac

2
Dosen elektronik saya memberi tahu kami bahwa saat menghubungkan dua sumber tegangan yang berbeda secara paralel akan menyebabkan asap ajaib yang dihasilkan oleh semua elektronik dari satu sumber tegangan.
Keagan Ladds

Jawaban:


34

Pertama beberapa teori:

Secara umum, catu daya PC tidak diharapkan untuk beroperasi dalam mode redundan (yaitu dengan output yang diikat bersama).

Dalam bahasa industri, fungsi ini disebut OR-ing ( bukan O-ring). Jika catu daya dirancang dengan mempertimbangkan ATAU, akan ada beberapa tambahan pada sirkuit:

  1. Beberapa cara isolasi (dioda atau MOSFET)
  2. Beberapa cara mempertahankan regulasi pada beban nol absolut (anti-rollback)
  3. Beberapa cara menyeimbangkan beban (paksa atau terkulai)

Faktor-faktor ini memungkinkan Anda untuk menyambungkan rel tegangan identik bersama-sama untuk memberikan arus beban di luar apa yang bisa dilakukan oleh pasokan tunggal, dan memungkinkan agar rel tetap naik (jika beban dapat dikirim oleh unit N-1) jika satu unit turun. Ini juga memberi Anda beberapa ukuran perlindungan jika Anda secara tidak sengaja menghubungkan tegangan yang lebih tinggi ke tegangan yang lebih rendah.

Juga, sebagian besar pengembalian catu daya PC semuanya terikat satu sama lain. Biasanya tidak ada output yang terisolasi (pengembalian independen) yang tersedia.

Sekarang, konsekuensi praktis percobaan Anda:

  1. Menghubungkan + 12V dan + 5V bersama-sama hanya "aman" jika ada beberapa cara OR-on pada + 5V yang dapat menahan +12 yang diterapkan padanya. + 5V tidak akan mengirimkan arus apa pun ke beban, karena akan diblokir oleh perangkat OR-ing.

Kemungkinan besar Anda telah melakukan bias balik pada +5V dan menempatkan 12V pada beberapa kapasitor elektrolitik yang mungkin hanya diberi nilai 10V.

  1. Menghubungkan seri + 12V dan + 5V hanya "aman" jika salah satu dari rel tersebut memiliki pengembalian yang independen. Jika pengembaliannya umum, yang Anda lakukan adalah melakukan hubungan pendek pada rel yang ada di "bawah" (rel yang memiliki pengembalian terhubung ke sisi yang tinggi).

Baterai! = Catu daya. Energi yang masuk ke baterai akan mengisinya. Energi yang masuk ke output catu daya biasanya menghisapnya.


1
Tidak juga baik untuk menghubungkan baterai acak secara paralel (seperti yang ditunjukkan pada tautan pertanyaan asli), karena jika baterai tersebut belum memiliki tegangan dan kondisi pengisian yang sama (penuh), yang satu dapat mengisi baterai yang lain dengan arus yang tidak terbatas. Contoh baterai & bola lampu tampaknya dimaksudkan untuk mengajarkan tentang tegangan, arus, dan resistansi, tetapi baterai bukanlah tegangan ideal atau sumber arus. Baterai isi ulang yang terhubung secara paralel tanpa harus dimusnahkan. Eksperimen lebih baik dilakukan dengan baterai sekali pakai yang murah (untuk menurunkan biaya) jika harus dilakukan sama sekali.
Matt B.

26

Untuk menambah apa yang dikatakan Majenko, dalam konfigurasi seri tidak bekerja seperti yang Anda harapkan. Itu karena kedua persediaan memiliki kesamaan. Seri hanya akan bekerja untuk membuat 17V keduanya mengambang secara independen, padahal sebenarnya tidak. Tidak dimungkinkan untuk menghubungkan dua persediaan dengan landasan bersama secara seri.

Baik seri atau paralel, bagaimanapun juga adalah IDE SANGAT BURUK .

Menghubungkan dua catu daya dengan voltase berbeda secara bersamaan:

Ada pertanyaan?


3
ilustrasi hebat, lol
abdullah kahraman

1
Harus menyukai Twisted Metal .
George Duckett

2
Ini badut gila lagi ..
Oli Glaser

Namun, dua adaptor dinding secara seri akan berfungsi - karena mereka diisolasi melalui trafo. Kanan?
Vorac

13

Secara paralel, tegangan keseluruhan Anda adalah + 12V.

TAPI

Umpan + 5V Anda akan ditenagai oleh + 7V.

Ini buruk

Anda mungkin akan melakukan kerusakan pada internal catu daya Anda.

Terutama jika bagian + 5V menggunakan kapasitor yang diberi nilai kurang dari 12V ... pop


1
Apakah tegangan keseluruhan benar-benar 12v? Saya pikir keduanya akan berusaha untuk menarik ke tegangan masing-masing yang mengakibatkan beberapa tegangan di tengah sampai satu atau yang lain atau keduanya memiliki masalah fatal.
Kellenjb

@ Selenjb - Ini akan berada di suatu tempat di antara seperti yang tercantum dalam jawaban saya. Satu-satunya cara bisa menjadi 12V untuk keduanya secara paralel adalah jika sumber 5V memiliki resistansi internal tak terbatas.
Oli Glaser

1
Mungkin akan menjadi 12V karena konverter flyback tidak memiliki cara menghilangkan tegangan berlebih. (Itu sebabnya ada resistor beban untuk memulai)
W5VO

@ W5VO Terima kasih untuk itu ... Saya bukan ahli PSU besar seperti ini dan tidak yakin apakah mereka memiliki umpan balik yang mencoba menurunkan tegangan output atau tidak.
Kellenjb

@Oli Anda mungkin ingin melihat apa yang W5VO katakan karena mungkin berarti jawaban Anda sebenarnya salah.
Kellenjb

12

Jika Anda menempatkan 5V dan 12V secara paralel, tegangan akan berada di antara tergantung pada resistansi internal masing-masing sumber.
Jika kedua sumber memiliki resistansi internal yang sama maka tegangan yang dihasilkan akan menjadi 8.5V. Ini akan berlaku untuk misalnya baterai atau sumber tegangan sederhana yang serupa.

Dengan dua pasokan pensakelaran, seperti yang dicatat W5V0, tegangan yang dihasilkan kemungkinan akan lebih tinggi dari keduanya, karena rel yang lebih rendah tidak dapat menenggelamkan arus (karena dioda) dan secara efektif akan melihat impedansi tinggi ke rel 12V. Jadi semua yang harus terjadi (lihat di bawah) adalah rel yang lebih rendah akan naik ke potensi rel yang lebih tinggi.

Ini bukan ide yang baik untuk menghubungkan dua rel suplai yang berbeda secara langsung karena masalah yang dapat disebabkan oleh sumber impedansi rendah yang saling berhadapan dan sirkuit rel yang lebih rendah mungkin tidak dinilai untuk menangani tegangan dari rel yang lebih tinggi.
Namun dalam kasus switchers kemungkinan tidak ada asap ajaib akan muncul karena ketidakmampuan untuk menenggelamkan arus yang disebutkan di atas. Namun ada kemungkinan bahwa dioda rel bawah tidak akan terlalu bias terbalik dan kapasitor mungkin tidak dinilai untuk tegangan yang lebih tinggi (pasti kemungkinan karena harga yang sangat kompetitif yang dituju oleh hal-hal ini - setiap sen membuat perbedaan)
Jika sumber tegangan titik tengah diperlukan maka regulator semacam dapat digunakan untuk menyediakan sumber impedansi rendah.

Tautan yang Anda berikan adalah untuk menghubungkan baterai dengan tegangan yang sama, yang dapat dianggap sebagai sumber yang benar-benar terpisah. Rel di PSU Anda akan berbagi landasan yang sama (seperti dua baterai dengan terminal negatif yang terhubung bersamaan). Jika Anda mencoba dan menyambungkannya secara seri, maka secara efektif akan menyingkat salah satu rel ke ground yang tidak baik.

Tidak terlalu jelas apa yang Anda coba lakukan dengan output tanpa skematis atau info lebih lanjut tentang apa voltase dan sistem kontrol (misalnya perlindungan, penyesuaian voltase / arus, dll) yang ingin Anda selesaikan. Untuk beban minimum pada setiap rel, Anda hanya perlu menggunakan dua resistor terpisah ke ground.


1
"Tidak terlalu jelas apa yang kamu coba lakukan dengan skema" ... Dia sedang mencoba menambahkan beban ke PSU sehingga PSU dapat menyala, bagaimana dia bisa lebih jelas dari itu?
Kellenjb

Saya mengacu pada apa yang dia inginkan / rencanakan untuk dilakukan dengan output persis. Misalnya apakah dia ingin + 5V dan + 12V terpisah, atau + 17V, atau yang lainnya. Bagian memuat minimum jelas, saya akan mengedit untuk mengklarifikasi. Saya penggemar berat diagram kecil / skematis untuk hal-hal yang paling sederhana, karena gambar umumnya memperkuat / menyampaikan informasi dengan baik dalam situasi ini, terutama jika bahasa asli orang yang terlibat dalam bertanya / menjawab berbeda.
Oli Glaser

Saya tahu Anda memenuhi syarat pernyataan Anda, tetapi perlu disebutkan bahwa konverter mode switch biasanya tidak memiliki cara untuk tenggelam saat ini. Satu-satunya cara sirkuit 5V menyumbang apa pun adalah jika ada ledakan :)
W5VO

Ya, saya setuju dengan Anda tentang switchers, saya tidak berpikir untuk beralih konverter ketika saya menulis itu (konyol, saya tahu, karena ini adalah suplai PC jadi apa lagi itu ..) Saya akan mengedit jawaban saya untuk menyebutkan ini.
Oli Glaser

4

Resistor beban terpisah pada setiap tegangan suplai adalah satu-satunya cara yang benar untuk mendapatkan +5 dan +12 dimuat. Namun, tergantung pada suplai, mungkin cukup untuk memuat +5 saja, karena +12 biasanya dicadangkan untuk motor disk drive.


4

Saya tidak tahu seperti apa bangku listrik Anda, tetapi dalam situasi saya, saya bisa menemukan hard drive 4GB yang lama dengan mudah dan mengenakannya sebagai beban tiruan. Mungkin tidak se portabel seperti yang Anda inginkan, tetapi telah melayani saya di masa lalu untuk memuat dummy.


2

masukkan deskripsi gambar di sini

Ini adalah diagram sirkuit catu daya komputer yang saya tambahkan untuk memberi Anda bantuan tentang percobaan Anda:

1 - Jika Anda menghubungkan 12v dengan 5v secara paralel Anda mendapat perbedaan yaitu 7v

2 - Anda tidak dapat membuat seri 12v dan 5v karena mereka tidak memiliki dasar yang sama


0

Menyatukan dua catu daya dengan tegangan yang sama tidak akan menghasilkan distribusi arus yang baik. Menyatukan dua catu daya dari tegangan yang berbeda adalah ide yang bahkan lebih mengerikan. Entah pasokan tegangan rendah mati (dan tidak berguna) atau tenggelam saat ini. Jika dirancang untuk menenggelamkan arus, itu akan mengurangi arus yang tersedia dari suplai tegangan yang lebih tinggi. Jika tidak dirancang untuk menenggelamkan arus (dan sebagian besar tidak akan), sejumlah hal buruk dapat terjadi.


0

Tampaknya Anda bersedia mengambil risiko tinggi "meniup" catu daya Anda, hanya untuk menghemat resistor "pra-muat"! Ya, Anda harus menggunakan resistor preloading, sesuai kebutuhan, untuk setiap rel . Ya, Anda tidak bisa berbuat lebih baik dari itu.


-1

Cara langsung adalah bahwa (dari analisis rangkaian teknik elektro dasar oleh David Irwin) "koneksi seri sumber arus atau koneksi paralel sumber tegangan dilarang kecuali sumber menunjuk ke arah yang sama dan memiliki nilai yang persis sama."


-5

Ini tidak terdefinisi. Kami tidak dapat menghubungkan dua sumber tegangan secara paralel sampai volt ini sama. Demikian pula kami tidak dapat menghubungkan sumber saat ini secara seri hingga nilainya sama.


4
Pertanyaan OP bukan tentang sumber tegangan ideal teoretis, ini tentang "catu daya komputer yang saya retas bersama sebagai persediaan bangku".
The Photon
Dengan menggunakan situs kami, Anda mengakui telah membaca dan memahami Kebijakan Cookie dan Kebijakan Privasi kami.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.