Por que minha fonte de alimentação se fritou?

Question

Estou na Europa. Houve um interruptor na minha PSU que poderia alternar a voltagem entre 230v e 130v (não 100% de certeza). Na Europa usamos 230. Troquei o PSU para 110 e liguei. Várias faíscas e uma falha de energia resultaram, o PSU foi frito.

Alguém pode explicar por que isso aconteceu? Eu estava assumindo que, porque o sistema estava usando 230 e a PSU apenas chama 130, seria seguro, porque é menos. Eu acho que estava errado.

Alguém pode me explicar a física por trás disso?

    

Answer 1

Aqui está uma explicação simplificada do que está acontecendo na fonte de alimentação. A fonte de alimentação divide a tensão de entrada (230V no seu caso) por um valor fixo para fornecer as voltagens necessárias para a placa-mãe e outros componentes. Existem várias saídas, mas uma delas é 5V. Para conseguir isso você tem que dividir 230 por 46, ou dividir 110 por 22.

As fontes de alimentação podem funcionar em 230V (na maior parte do mundo) ou em 110V (na América do Norte). O switch seleciona qual divisor é usado dentro da fonte de alimentação. No seu caso, você configura o comutador para 110. Isso selecionou o divisor 22. No entanto, você aplicou 230V na entrada. Isso resultou em uma tensão de cerca de 10,5V nos circuitos de 5V. Essa tensão estava alta demais e algo explodiu. Pode não ter sido no circuito de 5V, mas a história continua a mesma. Você aplicou uma tensão muito alta para a configuração do divisor. Se você tiver sorte, somente a fonte de alimentação foi danificada e todos os outros componentes ainda estão OK.

Se isso não fizer sentido, considere isso. Suponha que seu carro esteja preso na neve (eu sou do Canadá; o carro de alguém está sempre preso na neve). Se você empurrar o carro com a mão, não irá danificá-lo. Se você empurrar o carro para fora com um trator, provavelmente irá danificar o metal. O trator empurra com muita força. A tensão é como esse impulso. Voltagem empurra elétrons ao redor. Quando você aplicou 230 volts em um circuito projetado para 110 volts, você pressionou demais.

    

Answer 2

Um dos estágios intermediários da fonte de alimentação chaveada (SMPS) é usada em uma fonte de alimentação de PC muito provavelmente excedeu as classificações de voltagem de seus componentes, o que causou uma falha drástica.

Dependendo da topologia do projeto SMPS, a tensão intermediária pode chegar a cerca de 400 volts, portanto, se você acidentalmente trocar a chave de tensão da rede elétrica CA de 230-240 para 110-120 volts (CA) (multiplicando-a de 2x a 4x), o estágio intermediário poderia elevar a tensão para mais de 800 V (240 x 4 em vez dos 120 x 4 pretendidos), o que se os componentes fossem classificados apenas para o máximo de 600 V, os componentes falhariam (completos com faíscas). Grosso modo, 600 V pode ser uma margem de segurança razoável para a seleção de componentes, se houver pouco ou nenhum risco de ter a configuração incorreta da chave de tensão (e isso é bastante incomum).

Agora, em fontes de alimentação de PC mais recentes (muitas / mais nos últimos dois anos) são entradas "universais", então elas são executadas de 90-265 Volts CA (Vac) e não há mais opções para alternar acidentalmente. Isso exige circuitos mais complexos (inteligentes), mas o circuito complexo também é mais eficiente, reduzindo o consumo geral de energia dos PCs mais novos com essas novas fontes de alimentação.

    

Answer 3

O primeiro estágio na fonte de alimentação é o transformador que (neste caso) reduz a tensão da linha CA para uma tensão mais baixa adequada para os próximos estágios. Com dois pólos em particular ligados, cai 230V para (digamos) 48V e, com outros dois, cai 110V para 48V.

O que acontece é que este divisor é fixo, portanto, configurá-lo para 110V e depois ligá-lo a uma linha de 230V fará com que ele produza 96V na saída. Isso pode ser muita voltagem para outros estágios na fonte de alimentação, fazendo com que eles queimem.