宿舍限制大功率電器的原理及破解方案的探究

1、宿舍限制大功率電器的原理及破解方案的探究宿舍限制大功率電器的原理及破解方案的探究(轉的，希望大家會用到轉的，希望大家會用到)來源：來源：胡熙駿的胡熙駿的日志日志可能大家最近都感覺到了，宿舍里6臺電腦同時工作一切ok，但是用一個小小的電吹風，電表就跳閘了。電腦的電源都是250W～400W的，6臺電腦功率之和絕對在一個電吹風之上，但為什么可以帶6臺電腦同時工作但不能接入一個300W的電吹風呢？兩者有什么不同呢？我們平時使用的最多的加熱裝置就

2、是熱得快、電吹風，它們的工作原理就是電流流過電阻絲，電阻絲發(fā)熱來燒水。對于220V電網來說，這類負載相當于一個純電阻接到電網里，學過電路的同學都知道，交流220V加到電阻上，其兩端的電壓波形和流過電阻的電流波形是同相的，也就是說，兩者相位差是0。這類負載我們稱之為純電阻性負載。計算機相當于什么負載呢？計算機的電源對于電網來說，就是電網的一個負載。計算機的電源是開關電源（注意，這可不是有開關的電源哦），屬于非線性負載（也叫整流性負載）。開

3、關電源的原理是先把220V50hz交流電整流為高壓直流，再把高壓直流逆變?yōu)楦邏焊哳l交流，再通過高頻變壓器降為低壓高頻交流，再轉為低壓直流輸出，這種電源的效率要比傳統(tǒng)穩(wěn)壓器高得多。把計算機的開關電源當做220V電網的一個負載，這種負載在220V市電輸入端看來等效于一個容性負載，雖然它的電壓波形還是正弦波，但是它的電流波形已經畸變了，不再是規(guī)則的正弦波，而是接近脈沖波的波形（其實這種非線性負載才是對電網有危害的惡性負載，會給電網帶來高次諧波

4、）。據本人推測，由于飲水機是屬于純電阻性負載，而廣院的飲水機加熱功率通常是550W，學校為了保證飲水機使用，應該是把純電阻性負載的功率限制在了550W上下。那么電表如何識別這兩種負載呢？方法有很多種，但都是通過單片機AD轉換器，對220V輸出端的電壓電流的波形實時采樣，然后編制相應的程序，通過算法，判斷這兩種負載的功率各占多大的比例，僅僅限制純電阻性負載的接入，或者是檢測總電流，限制總功率。鑒于本文是發(fā)表在非專業(yè)論壇，就不詳細描述判斷過

5、程了。對于部分目前廣泛使用的監(jiān)視平均功率的電表，用一只整流二極管或快恢復二極管（反向耐壓值450V以上，最大電流6A以上，為安全起見，留有一定裕度）串聯在熱得快上，相當于半波整流，減少了一半的電壓，那么根據P=(U^2)R(1000W的熱得快電阻為50歐姆左右)。可以求得，平均功率已經減小到了額定功率的14，也就是250W，但實際上瞬時功率與未改裝之前相同，只是改裝后只有改裝前一半的導通時間，平均到整個周期上，平均功率才下降了。這種辦法

6、只能騙過監(jiān)視平均功率的電表，對于監(jiān)視峰值電流的電表，還是逃不過它的眼睛。采用二極管的方式比較簡便，但是，由于功率只有原來的14，加熱時間會變得很長。有沒有可以手動調節(jié)功率的呢？答案是：有。不過這種方案比二極管方案要復雜，這種方案是利用了晶閘管（又名可控硅），通過調節(jié)觸發(fā)脈沖，來改變晶閘管的導通角，從而控制一個周期內的熱得快的導通時間。二極管的方案相當于是固定的把導通時間減小到12，晶閘管的方案就是可以理解為可以手動調節(jié)這個導通時間，從而

7、調節(jié)熱得快的平均功率。這樣，就可以最大限度的利用電表所設置的負載上限，只要把功率調的比跳閘的負載上限小那么一點點就可以了。這樣加熱的時間就比二極管方案減少了。但是這種方案仍然有缺陷，那就是它也無法逃脫檢測峰值電流的電表的監(jiān)視。為了防止違章使用熱得快等電器，減小火災隱患，但又不影響同學們使用電腦等用電器，部分公寓安裝的電表經過升級，加裝了智能負載識別器，可以根據電流和電壓波形和相位差來判斷是否有大功率純電阻性熱源負載的接入。所以就出現了宿