Napięcie 12 woltów służy do zasilania dużej liczby urządzeń elektrycznych: odbiorników i radioodbiorników, wzmacniaczy, laptopów, śrubokrętów, taśm LED i innych. Często działają na baterie lub zasilacze, ale gdy jedno lub drugie zawiedzie, przed użytkownikiem pojawia się pytanie: „Jak uzyskać 12 V AC”? Porozmawiamy o tym dalej, przedstawiając przegląd najbardziej racjonalnych sposobów.
Otrzymujemy 12 woltów z 220
Najczęstszym zadaniem jest uzyskanie 12 woltów z domowej sieci elektrycznej 220 V. Można to zrobić na kilka sposobów:
- Zmniejsz napięcie bez transformatora.
- Użyj transformatora sieciowego 50 Hz.
- Użyj zasilacza impulsowego, ewentualnie sparowanego z przetwornicą impulsową lub liniową.
Obniżenie napięcia bez transformatora
Możesz przekonwertować napięcie z 220 woltów na 12 bez transformatora na 3 sposoby:
- Obniż napięcie za pomocą kondensatora balastowego. Uniwersalna metoda służy do zasilania urządzeń elektronicznych małej mocy, takich jak lampy LED, oraz do ładowania małych baterii, takich jak latarki. Wadą jest niski cosinus Phi obwodu i niska niezawodność, ale to nie przeszkadza w szerokim zastosowaniu w tanich urządzeniach elektrycznych.
- Obniż napięcie (ogranicz prąd) za pomocą rezystora. Metoda nie jest zbyt dobra, ale ma prawo istnieć, nadaje się do zasilania jakiegoś bardzo słabego obciążenia, takiego jak dioda LED. Jego główną wadą jest wydzielanie dużej ilości mocy czynnej w postaci ciepła na rezystorze.
- Użyj autotransformatora lub dławika o podobnej logice uzwojenia.
kondensator gaszący
Przed przystąpieniem do rozważenia tego programu warto najpierw powiedzieć o warunkach, które należy spełnić:
- Zasilacz nie jest uniwersalny, więc jest obliczony i używany tylko do pracy z jednym znanym urządzeniem.
- Wszystkie zewnętrzne elementy zasilacza, takie jak regulatory, w przypadku stosowania dodatkowych elementów do obwodu, należy zaizolować, a na metalowe pokrętła potencjometrów założyć plastikowe zaślepki. Nie dotykaj płytki zasilacza i przewodów napięcia wyjściowego, chyba że jest do nich podłączone obciążenie lub obwód nie posiada diody Zenera ani regulatora niskiego napięcia DC.
Jednak taki obwód raczej cię nie zabije, ale możesz doznać porażenia prądem.
Obwód pokazano na poniższym rysunku:
R1 - potrzebny do rozładowania kondensatora gaszącego, C1 - główny element, który gasi kondensator, R2 - ogranicza prądy, gdy obwód jest włączony, VD1 - mostek diodowy, VD2 - dioda Zenera dla pożądanego napięcia, dla 12 woltów odpowiednie: D814D, KS207V, 1N4742A. Możesz także użyć konwertera liniowego.
Lub ulepszona wersja pierwszego schematu:
Wartość kondensatora gaszącego oblicza się ze wzoru:
C (uF) \u003d 3200 * I (obciążenie) / √ (U wejście²-U wyjście²)
C(µF) = 3200*I(obciążenie)/√Uwejście
Ale możesz też użyć kalkulatorów, są one dostępne online lub w formie programu na PC, na przykład jako opcja od Vadima Goncharuka możesz przeszukiwać Internet.
Kondensatory powinny być takie - film:
Lub tak:
Nie ma sensu rozważać pozostałych wymienionych metod, ponieważ. obniżenie napięcia z 220 do 12 woltów za pomocą rezystora nie jest skuteczne ze względu na duże wytwarzanie ciepła (wymiary i moc rezystora będą odpowiednie), a uzwojenie cewki odczepem z pewnego obrotu, aby uzyskać 12 woltów, jest niepraktyczne ze względu na koszty pracy i wymiary.
Zasilanie na transformatorze sieciowym
Klasyczny i niezawodny układ, idealny do zasilania wzmacniaczy audio, takich jak głośniki i magnetofony. Pod warunkiem zainstalowania zwykłego kondensatora filtrującego, który zapewni wymagany poziom tętnień.
Ponadto można zainstalować stabilizator 12 V, taki jak KREN lub L7812 lub dowolny inny dla pożądanego napięcia. Bez niego napięcie wyjściowe będzie się zmieniać w zależności od skoków napięcia w sieci i będzie równe:
Uout=Uin*Ktr
Ktr - współczynnik transformacji.
Warto tutaj zauważyć, że napięcie wyjściowe za mostkiem diodowym powinno być o 2-3 wolty większe niż napięcie wyjściowe zasilacza - 12 V, ale nie więcej niż 30 V, jest to ograniczone charakterystyką techniczną stabilizatora, a wydajność zależy od różnica napięć między wejściem a wyjściem.
Transformator musi dostarczać 12-15V AC. Warto zauważyć, że wyprostowane i wygładzone napięcie będzie 1,41 razy większe od napięcia wejściowego. Będzie ona zbliżona do wartości amplitudy sinusoidy wejściowej.
Chcę również dodać regulowany obwód zasilania do LM317. Można nim uzyskać dowolne napięcie od 1,1 V do wartości napięcia wyprostowanego z transformatora.
12 woltów z 24 woltów lub innego podwyższonego napięcia stałego
Aby obniżyć napięcie prądu stałego z 24 woltów do 12 woltów, możesz użyć regulatora liniowego lub przełączającego. Taka potrzeba może zaistnieć, jeśli potrzebujesz zasilić obciążenie 12 V z sieci pokładowej autobusu lub ciężarówki napięciem 24 V. Dodatkowo otrzymasz stabilizowane napięcie w sieci samochodowej, które często się zmienia. Nawet w samochodach i motocyklach z siecią pokładową 12 V osiąga 14,7 V przy pracującym silniku. Dlatego obwód ten może być również wykorzystany do zasilania taśm LED i diod LED w pojazdach.
Obwód ze stabilizatorem liniowym został wspomniany w poprzednim akapicie.
Można do niego podłączyć obciążenie prądem do 1-1,5A. Aby wzmocnić prąd, możesz użyć tranzystora przepustowego, ale napięcie wyjściowe może nieznacznie spaść - o 0,5 V.
Podobnie możesz użyć stabilizatorów LDO, są to te same liniowe regulatory napięcia, ale z niskim spadkiem napięcia, takie jak AMS-1117-12v.
Lub analogi impulsów, takie jak AMSR-7812Z, AMSR1-7812-NZ.
Schematy połączeń są podobne do L7812 i Krenkam. Również te opcje nadają się do obniżenia napięcia z zasilacza z laptopa.
Bardziej wydajne jest stosowanie impulsowych przetwornic napięcia obniżających napięcie, na przykład opartych na układzie scalonym LM2596. Płytka posiada odpowiednio pola kontaktowe In (wejście +) i (- wyjście Out). W sprzedaży można znaleźć wersję ze stałym napięciem wyjściowym oraz z regulowanym, ponieważ na powyższym zdjęciu po prawej stronie widać niebieski wieloobrotowy potencjometr.
12 woltów z 5 woltów lub innego obniżonego napięcia
Możesz uzyskać 12V z 5V, na przykład z portu USB lub ładowarki do telefonu komórkowego, a także możesz używać z popularnymi obecnie bateriami litowymi o napięciu 3,7-4,2V.
Jeśli mówimy o zasilaczach, można również ingerować w obwód wewnętrzny, edytować źródło napięcia odniesienia, ale do tego trzeba mieć pewną wiedzę z zakresu elektroniki. Ale możesz to ułatwić i uzyskać 12 V za pomocą przetwornicy podwyższającej, na przykład opartej na układzie scalonym XL6009. W sprzedaży dostępne są opcje ze stałym wyjściem 12V lub regulowane z regulacją w zakresie od 3,2 do 30V. Prąd wyjściowy - 3A.
Sprzedawany jest na gotowej płytce i są na nim oznaczenia z przeznaczeniem pinów - wejście i wyjście. Inną opcją jest użycie MT3608 LM2977, który zwiększa napięcie do 24 V i może wytrzymać prąd wyjściowy do 2 A. Również na zdjęciu wyraźnie widoczne są sygnatury pól kontaktowych.
Jak uzyskać 12 V z improwizowanych środków
Najprostszym sposobem na uzyskanie napięcia 12V jest połączenie szeregowe 8 baterii AA 1,5V.
Lub użyj gotowej baterii 12V oznaczonej 23AE lub 27A, są one używane w pilotach. Wewnątrz znajduje się wybór małych „pigułek”, które widzisz na zdjęciu.
Rozważaliśmy zestaw opcji uzyskania 12 V w domu. Każdy z nich ma swoje wady i zalety, różne stopnie wydajności, niezawodności i wydajności. Której opcji lepiej użyć, musisz wybrać samodzielnie w oparciu o swoje możliwości i potrzeby.
Warto też zaznaczyć, że nie braliśmy pod uwagę żadnej z opcji. Możesz także uzyskać 12 woltów z zasilacza komputerowego ATX. Aby uruchomić go bez komputera, musisz zamknąć zielony przewód do dowolnego z czarnych. Na żółtym przewodzie jest 12 woltów. Zazwyczaj moc linii 12V to kilkaset watów i prąd rzędu kilkudziesięciu amperów.
Teraz wiesz, jak uzyskać 12 woltów z 220 lub innych dostępnych wartości. Na koniec zalecamy obejrzenie przydatnego filmu
Jest to prosta przetwornica boost zbudowana na NE555 m/s, która pełni tutaj funkcję generatora impulsów. Napięcie wyjściowe może zmieniać się w zakresie 110-220V (regulowane potencjometrem).
Obszar zastosowań
Przetwornica idealnie nadaje się do zasilania zegarów Nixie lub lamp zegarowych małej mocy lub wzmacniaczy słuchawkowych, zastępując klasyczny zasilacz wysokonapięciowy na transformatorach. Celem tego urządzenia było zaprojektowanie próżniowego zegara wskaźnikowego, w którym obwód pracuje jako zasilacz wysokiego napięcia. Przetwornica zasilana jest napięciem 9 V i pobiera prąd około 120 mA (przy obciążeniu 10 mA).
Zasada działania obwodu
Jak widać, jest to standardowa przetwornica podwyższająca napięcie. Częstotliwość wyjściowa układu U1 (NE555) jest określona wartościami elementów R1 (56k), R3 (10k), C2 (2,2 nF) i wynosi około 45 kHz. Wyjście z generatora steruje bezpośrednio tranzystorem mosfet T1, który przełącza prąd płynący przez cewkę L1. Podczas normalnej pracy cewka L1 okresowo magazynuje i oddaje energię, zwiększając napięcie wyjściowe.
Obwód falownika 555
Kiedy tranzystor T1 (IRF740) otwiera się i dostarcza zasilanie do cewki L1 (100 μH) (prąd płynie od źródła zasilania do masy - jest to pierwszy etap. W drugim etapie, gdy tranzystor jest wyłączony, prąd przez cewkę, zgodnie z prawem przełączania, powoduje wzrost napięcia na anodzie diody D1 (BA159) aż do jej spolaryzowania zgodnie z kierunkiem przewodzenia. Cewka jest rozładowywana do kondensatora C4 (2,2uF). napięcie na C4 rośnie do momentu, gdy napięcie na wyjściu dzielnika R5 (220k), P1 (1k) i R6 470R nie wzrośnie do wartości około 0,7 V. Spowoduje to załączenie tranzystora T2 (BC547) i wyłączenie generatora 555 Gdy napięcie wyjściowe spadnie, tranzystor T2 zostanie zamknięty, a generator ponownie się włączy.Tak więc napięcie wyjściowe konwertera jest regulowane co do wartości.
Gotowa płytka do lutowania Kondensator C1 (470uF) filtruje napięcie zasilania układu. Napięcie wyjściowe reguluje się potencjometrem P1.
Montaż przetwornicy beztransformatorowej
Zmontowany konwerter 9-150 woltów Konwerter można wlutować na płytce drukowanej. Rysunek PDF płytki, w tym odbicie lustrzane i położenie części - . Montaż jest prosty, a lutowanie elementów dowolne. Pod układem U1 sensowne jest użycie gniazda. Urządzenie powinno być zasilane napięciem 9V.
W tym artykule porozmawiamy o zasilaniu beztransformatorowym.
W amatorskiej praktyce radiowej oraz w sprzęcie przemysłowym źródłem prądu elektrycznego są zwykle ogniwa galwaniczne, baterie lub sieć przemysłowa o napięciu 220 woltów. Jeśli urządzenie radiowe jest przenośne (mobilne), to użycie baterii uzasadnia taką potrzebę. Ale jeśli urządzenie radiowe jest używane stacjonarnie, ma wysoki pobór prądu, jest obsługiwane w obecności domowej sieci elektrycznej, wówczas jego zasilanie z baterii jest praktycznie i ekonomicznie nieopłacalne. Aby zasilać różne urządzenia napięciem niskiego napięcia z domowej sieci 220 woltów, istnieją różne typy i typy domowych przetwornic napięcia 220 woltów na niskie napięcie. Z reguły są to obwody konwersji transformatora.
Obwody mocy transformatora są budowane według dwóch opcji
1. „Transformator – prostownik – stabilizator” – klasyczny układ zasilający, który jest prosty w budowie, ale duży gabarytowo;
2. „Prostownik - generator impulsów - transformator - prostownik - stabilizator” - impulsowy obwód zasilania, który ma małe gabaryty, ale ma bardziej złożony schemat budowy.
Najważniejszą zaletą tych obwodów zasilających jest obecność izolacji galwanicznej pierwotnego i wtórnego obwodów zasilających. Zmniejsza to ryzyko porażenia prądem elektrycznym człowieka oraz zapobiega awarii sprzętu w wyniku możliwego zwarcia do „zera” części przewodzących prąd urządzenia. Czasami jednak potrzebny jest prosty, niewielkich rozmiarów obwód zasilający, w którym obecność izolacji galwanicznej nie jest istotna. A potem możemy zbierać prosty obwód zasilania kondensatora. Zasada jego działania polega na „pochłanianiu nadmiaru napięcia” na kondensatorze. Aby zrozumieć, w jaki sposób zachodzi ta absorpcja, rozważmy działanie najprostszego rezystorowego dzielnika napięcia.
Dzielnik napięcia składa się z dwóch rezystorów R1 I R2. Rezystor R1- restrykcyjne, inaczej zwane dodatkowymi. Rezystor R2- obciążenie ( Rn), która jest również rezystancją wewnętrzną obciążenia.
Załóżmy, że musimy uzyskać napięcie 12 woltów z napięcia 220 woltów. Określony U2= 12 woltów powinno spaść na rezystancji obciążenia R2. Oznacza to, że reszta napięcia U1 = 220 - 12 = 208 woltów powinien spaść na opór R1.
Załóżmy, że jako rezystancję obciążenia wykorzystujemy uzwojenie przekaźnika elektromagnetycznego, a rezystancję czynną uzwojenia przekaźnika R2 = 80 omów. Wtedy, zgodnie z prawem Ohma, prąd płynący przez uzwojenie przekaźnika będzie równy: Obwód = U2/R2 = 12/80 = 0,15 ampera. Określony prąd musi również przepływać przez rezystor R1. Wiedząc, że napięcie na tym rezystorze powinno spaść U1 = 208 woltów, zgodnie z prawem Ohma określamy jego rezystancję:
R1 = UR1 / Iłańcuch = 208/0,15 = 1387 omów.
Wyznacz moc rezystora R1: P \u003d UR1 * Iobwód \u003d 208 * 0,15 \u003d 31,2 W..
Aby rezystor ten nie nagrzewał się od rozpraszanej na nim mocy, rzeczywista wartość jego mocy musi zostać podwojona, co w przybliżeniu wyniesie 60 W. Wymiary takiego rezystora są dość imponujące. I tu z pomocą przychodzi kondensator!
Wiemy, że każdy kondensator w obwodzie prądu przemiennego ma taki parametr jak „reaktancja” - rezystancja elementu radiowego, która zmienia się w zależności od częstotliwości prądu przemiennego. Reaktancję kondensatora określa wzór:
Gdzie P– liczba PI = 3,14, F- częstotliwość Hz), Z jest pojemnością kondensatora (farad).
Wymiana rezystora R1 na kondensatorze papierowym Z, „zapominamy”, czym jest imponująca wielkość rezystora.
Reaktancja kondensatora Z powinna być w przybliżeniu równa wcześniej obliczonej wartości R1 \u003d Xc \u003d 1 387 omów.
Przekształcenie formuły, zastąpienie wartości Z I Xs, określamy wartość pojemności kondensatora:
C1 \u003d 1 / (2 * 3,14 * 50 * 1387) \u003d 2,3 * 10 -6 F \u003d 2,3 uF
Może to być kilka kondensatorów o wymaganej całkowitej pojemności, połączonych równolegle lub szeregowo.
Beztransformatorowy (kondensatorowy) obwód zasilania będzie wyglądał następująco:
Ale przedstawiony schemat zadziała, ale nie tak, jak planowaliśmy! Wymiana masywnego rezystora R1 dla jednego lub dwóch małych kondensatorów wygraliśmy rozmiarem, ale nie wzięliśmy pod uwagę jednej rzeczy - kondensator musi działać w obwodzie prądu przemiennego, a uzwojenie przekaźnika w obwodzie prądu stałego. Wyjściem naszego dzielnika jest napięcie przemienne, które należy przekonwertować na stałą. Osiąga się to poprzez wprowadzenie do układu prostownika diodowego oddzielającego obwody wejściowe i wyjściowe oraz elementów wygładzających tętnienie napięcia przemiennego w obwodzie wyjściowym.
Ostatecznie obwód zasilania beztransformatorowego (kondensatorowego) będzie wyglądał następująco:
Kondensator C2- wygładzanie pulsacji. Aby wyeliminować ryzyko porażenia prądem elektrycznym od nagromadzonego napięcia w kondensatorze C1, do obwodu wprowadza się opornik R1, który bocznikuje kondensator swoją rezystancją. Podczas pracy obwodu nie ingeruje to w jego wysoką rezystancję, a po odłączeniu obwodu od sieci, na czas określony w sekundach, przez rezystor R1 kondensator się rozładowuje. Czas rozładowania określa się za pomocą zwykłego wzoru:
Aby następnym razem nie wykonywać wszystkich powyższych obliczeń, wyprowadzamy ostateczną formułę obliczania pojemności kondensatora obwodu zasilania beztransformatorowego (kondensatora). Ze znanymi napięciami wejściowymi i wyjściowymi oraz rezystancją R2(jest to rezystancja obciążenia Rn), wartość rezystancji R1 jest zgodny z paragrafem 3 artykułu „Dzielnik napięcia”:
Łącząc te dwa wzory, znajdujemy ostateczny wzór do obliczania pojemności kondensatora beztransformatorowego obwodu zasilania:
Gdzie Rn P1.
Biorąc pod uwagę, że podczas pracy przy napięciu przemiennym w kondensatorze zachodzą procesy ładowania, a także przesunięcie fazowe prądu w stosunku do fazy napięcia, konieczne jest przyjęcie kondensatora na napięcie 1,5 ... 2 razy większe niż napięcie dostarczane do obwód zasilania. Z siecią 220 woltów, kondensator musi być przystosowany do napięcia roboczego co najmniej 400 woltów.
Korzystając z powyższego wzoru, możesz obliczyć wartość pojemności beztransformatorowego obwodu zasilania dla dowolnego urządzenia pracującego w trybie stałego obciążenia. W przypadku pracy w warunkach zmiennego obciążenia zmieniają się również prąd i napięcie obwodu wyjściowego. Diody Zenera lub równoważne układy tranzystorowe są zwykle używane do stabilizacji napięcia wyjściowego, ograniczając napięcie wyjściowe do wymaganego poziomu. Jeden z tych schematów pokazano na poniższym rysunku.
Cały obwód jest stale podłączony do sieci 220 woltów i przekaźnika P1 podłączony do obwodu i wyłączony wyłącznikiem S1. Urządzenie półprzewodnikowe, takie jak tranzystor, może również służyć jako przełącznik. Kaskada tranzystorowa VT1 podłączony równolegle z obciążeniem eliminuje wzrost napięcia w obwodzie wtórnym. Gdy obciążenie jest wyłączone, prąd przepływa przez stopień tranzystora. Jeśli ta kaskada nie istniała, to po wyłączeniu S1 i brak innego obciążenia na zaciskach kondensatora C2 napięcie może osiągnąć maksymalną sieć - 315 woltów.
Należy zauważyć, że przy obliczaniu obwodów automatyki z przekaźnikiem należy wziąć pod uwagę, że napięcie pracy przekaźnika jest zwykle równe jego wartości nominalnej (paszportowej), a napięcie utrzymywania przekaźnika w stanie włączenia wynosi około 1,5 razy mniej niż nominalna. Dlatego przy obliczaniu obwodu pokazanego powyżej optymalne jest obliczenie kondensatora dla trybu wstrzymania i sprawienie, aby napięcie stabilizacyjne było równe wartości nominalnej (lub nieco wyższej niż wartość nominalna). Umożliwi to pracę całego obwodu w trybie niższych prądów, co zwiększy niezawodność. Tak więc, aby obliczyć pojemność kondensatora C1 w obwodzie z przełączanym obciążeniem parametr Uin bierzemy równe nie 12 woltów, ale półtora razy mniej - 8 woltów, a do obliczenia ograniczającej (stabilizującej) kaskady tranzystorów - nominalne 12 woltów.
C1 \u003d 1 / (2 * 3,14 * 50 * ((220 * 80) / 8 - 80)) \u003d 1,5 uF
Dioda Zenera może być stosowana jako element stabilizujący przy niskich prądach. Przy wysokich prądach dioda Zenera nie nadaje się - jej rozpraszanie mocy jest zbyt niskie. Dlatego w tym przypadku optymalne jest zastosowanie tranzystorowego obwodu stabilizacji napięcia. Obliczenia kaskady tranzystorów stabilizujących opierają się na wykorzystaniu progu otwarcia tranzystora bipolarnego, gdy napięcie baza-emiter osiąga 0,65 wolta (na krysztale krzemu). Należy jednak pamiętać, że dla różnych tranzystorów napięcie to waha się w granicach 0,1 wolta, nie tylko według rodzaju, ale także od tranzystorów. Dlatego napięcie stabilizacji w praktyce może nieznacznie różnić się od obliczonej wartości.
Obliczenie dzielnika polaryzacji stopnia stabilizacji odbywa się według tych samych wzorów dzielnika napięcia, ze znanymi Uin.del. = 12 woltów, Uout.del. = 0,65 wolta oraz prąd dzielnika tranzystora, który powinien być około dwudziestokrotnie mniejszy niż prąd płynący przez pojemność C1. Ten prąd jest łatwy do znalezienia:
Idiv. = Uin.del. / (20 * Rn) = 12 / (20 * 80) = 0,0075 ampera,
Gdzie Rn- rezystancja obciążenia, w naszym przypadku jest to rezystancja uzwojenia przekaźnika P1 równy 80 omów.
Oceny rezystorów R1 I R2 są określone przez wzory opublikowane wcześniej w artykule „Dzielnik napięcia”:
, 
Gdzie Rtot jest całkowitą rezystancją rezystorów dzielnika polaryzacji tranzystora VT1, które można znaleźć zgodnie z prawem Ohma:
Więc: Rcałkowity \u003d 12 / 0,0075 \u003d 1600 omów ;
R3 = 0,65 * 1600 / 12 = 86,6 omów 82 omów;
R2 \u003d 1600 - 86,6 \u003d 1513,4 oma, zgodnie z szeregiem nominalnym, najbliższa wartość nominalna wynosi 1,5 kOhm.
Znając spadek napięcia na rezystorach i prąd dzielnika, nie zapomnij obliczyć ich całkowitej mocy. Z marginesem, ogólna moc R2 wybierz 0,25 W i R3- w 0,125 W. Ogólnie rzecz biorąc, zamiast rezystora R2 lepiej jest umieścić diodę Zenera, w tym przypadku może to być D814G, KS211 (z dowolnym indeksem), D815D lub KS212 (z dowolnym indeksem). Nauczyłem cię, jak celowo obliczyć rezystor.
Tranzystor jest również wybierany z marginesem mocy spadającym na jego złącze. Sposób doboru tranzystora w takich kaskadach stabilizujących jest dobrze opisany w artykule „Regulator napięcia kompensacyjnego”. Dla lepszej stabilizacji możliwe jest zastosowanie układu „tranzystor kompozytowy”.
Myślę, że artykuł osiągnął swój cel, wszystko jest „dogryzione” w każdym szczególe.
Transformator to urządzenie, które jest rdzeniem z dwoma uzwojeniami. Powinny mieć taką samą liczbę zwojów, a sam rdzeń jest wykonany ze stali elektrotechnicznej.
Na wejściu urządzenia przykładane jest napięcie, w uzwojeniu pojawia się siła elektromotoryczna, która wytwarza pole magnetyczne. Przez to pole przechodzą zwoje jednej z cewek, dzięki czemu powstaje siła samoindukcji. W drugim powstaje napięcie, które różni się od pierwotnego tyle razy, ile różni się liczba zwojów obu uzwojeń.
Działanie transformatora jest następujące:
- Prąd przepływa przez cewkę pierwotną, która tworzy pole magnetyczne.
- Wszystkie linie energetyczne są zamknięte w pobliżu przewodów cewki. Niektóre z tych linii pola są zamknięte w pobliżu przewodników drugiej cewki. Okazuje się, że jedno i drugie połączone ze sobą liniami magnetycznymi.
- Im dalej od siebie znajdują się uzwojenia, tym mniejsza siła powstaje między nimi połączenie magnetyczne, ponieważ mniejsza liczba linii sił pierwszego przylega do linii sił drugiego.
- Przez pierwszy przepływający prąd przemienny(które zmienia się w czasie i zgodnie z pewnym prawem), co oznacza, że wytworzone pole magnetyczne będzie również zmienne, to znaczy będzie się zmieniać w czasie i zgodnie z prawem.
- Ze względu na zmianę prądu w pierwszej do obu cewek wchodzi strumień magnetyczny, który zmienia wielkość i kierunek.
Występuje indukcja zmiennej siły elektromotorycznej. Jest to określone w prawie indukcji elektromagnetycznej. - Jeśli końce drugiego są podłączone do odbiorników energii elektrycznej, wówczas w łańcuchu odbiorników pojawi się prąd. Pierwszy otrzyma energię z generatora, która jest równa energii podanej do drugiego łańcucha. Energia jest przenoszona za pomocą zmiennego strumienia magnetycznego.
Transformator obniżający napięcie jest potrzebny do konwersji energii elektrycznej, a mianowicie do obniżenia jej wydajności, aby można było zapobiec spalaniu urządzeń elektrycznych.
Kolejność montażu i podłączenie
Pomimo tego, że to urządzenie wydaje się na pierwszy rzut oka skomplikowanym urządzeniem, można je zmontować niezależnie. Aby to zrobić, musisz wykonać następujące kroki:
Przykład schematu połączeń dla transformatora obniżającego napięcie 220 na 12 V:
Aby ułatwić nawijanie cewek (fabryki używają do tego specjalnego sprzętu), można użyć dwóch drewnianych stojaków zamontowanych na desce i metalowej osi gwintowanej między otworami w stojakach. Na jednym końcu metalowa gałązka powinna być wygięta w kształcie rączki.
Aby uzyskać proste wskazówki dotyczące wydajności, przeczytaj następującą recenzję.
W 1891 roku Nikola Tesla opracował transformator (cewkę), z którym eksperymentował z wyładowaniami elektrycznymi wysokiego napięcia. Dowiedz się, jak zrobić transformator Tesli własnymi rękami.
Przydatne i interesujące informacje na temat podłączania lamp halogenowych przez transformator -.
Wyniki
- Nazywa się transformator urządzenie z rdzeniem i dwiema cewkami uzwojenia. Na wejściu urządzenia dostarczana jest energia elektryczna, która jest zredukowana do wymaganych poziomów.
- Zasada działania transformatora obniżającego napięcie polega na tworzeniu siła elektromotoryczna, która wytwarza pole magnetyczne. Zwoje jednej z cewek przechodzą przez to pole i pojawia się siła samoindukcji. Zmienia się prąd, zmienia się jego wielkość i kierunek. Energia jest dostarczana za pomocą zmiennego pola magnetycznego.
- Takie urządzenie jest potrzebne do konwersji energii, co zapobiega spalaniu sprzętu elektrycznego i jego awarii.
- Procedura montażu takiego urządzenia jest bardzo prosta.. Najpierw musisz wykonać kilka obliczeń i możesz zabrać się do pracy. Aby móc szybko i łatwo nawinąć cewki, konieczne jest wykonanie prostego urządzenia z deski, stojaków i uchwytu.
Podsumowując, zwracamy uwagę na inny sposób montażu i podłączenia transformatora obniżającego napięcie od 220 do 12 woltów:
Wielu radioamatorów nie bierze pod uwagę zasilaczy bez transformatorów. Ale mimo to są używane dość aktywnie. W szczególności w urządzeniach zabezpieczających, w obwodach sterowania radiowego do żyrandoli, obciążeń i wielu innych urządzeniach. W tym samouczku wideo rozważymy prosty projekt takiego prostownika na 5 woltów, 40-50 mA. Możesz jednak zmienić obwód i uzyskać prawie dowolne napięcie.
Źródła beztransformatorowe są również wykorzystywane jako ładowarki i służą do zasilania lamp LED i lampionów chińskich.
Dla radioamatorów ten chiński sklep ma wszystko.
Analiza schematu.
Rozważ prosty obwód beztransformatorowy. Napięcie z sieci 220 woltów przez rezystor ograniczający, który jednocześnie działa jako bezpiecznik, trafia do kondensatora gaszącego. Napięcie sieciowe jest również na wyjściu, ale prąd jest wielokrotnie niższy.
Rysunek. Obwód prostownika beztransformatorowego
Dalej na pełnookresowym prostowniku diodowym na jego wyjściu otrzymujemy prąd stały, który jest stabilizowany za pomocą stabilizatora VD5 i wygładzany przez kondensator. W naszym przypadku kondensator to 25 V, 100 uF, elektrolityczny. Kolejny mały kondensator jest zainstalowany równolegle z zasilaczem.
Następnie przechodzi do liniowego stabilizatora napięcia. W tym przypadku zastosowano regulator liniowy 7808. W obwodzie jest mała literówka, napięcie wyjściowe wynosi w rzeczywistości około 8 V. Do czego służy regulator liniowy, czyli dioda Zenera w obwodzie? W większości przypadków liniowe stabilizatory napięcia nie mogą dostarczać na wejście napięć wyższych niż 30 V. Dlatego w obwodzie potrzebna jest dioda Zenera. O znamionowym prądzie wyjściowym decyduje w większym stopniu pojemność kondensatora gaszącego. W tym wykonaniu ma pojemność 0,33 μF, przy napięciu znamionowym 400 V. Równolegle z kondensatorem zainstalowany jest rezystor rozładowujący o rezystancji 1 MΩ. Wartość wszystkich rezystorów może wynosić 0,25 lub 0,5 wata. Rezystor ten jest taki, że po wyłączeniu obwodu z sieci kondensator nie utrzymuje napięcia szczątkowego, czyli jest rozładowany.
Mostek diodowy można złożyć z czterech prostowników 1 A. Napięcie wsteczne diod musi wynosić co najmniej 400 V. Można również zastosować gotowe zespoły diodowe typu KTs405. W książce referencyjnej należy spojrzeć na dopuszczalne napięcie wsteczne przez mostek diodowy. Dioda Zenera ma korzystnie 1 wat. Napięcie stabilizacji tej diody Zenera powinno wynosić od 6 do 30 V, nie więcej. Prąd na wyjściu obwodu zależy od wartości tego kondensatora. Przy pojemności 1 uF prąd będzie wynosił około 70 mA. Nie należy zwiększać pojemności kondensatora o więcej niż 0,5 uF, ponieważ dość duży prąd oczywiście spali diodę Zenera. Ten schemat jest dobry, ponieważ jest mały, można go złożyć z improwizowanych środków. Ale wadą jest to, że nie ma izolacji galwanicznej od sieci. Jeśli zamierzasz go używać, pamiętaj, aby używać go w zamkniętej obudowie, aby nie dotykać części obwodu wysokiego napięcia. I oczywiście nie należy wiązać dużych nadziei z tym obwodem, ponieważ prąd wyjściowy obwodu jest mały. Oznacza to, że wystarczy do zasilania urządzeń małej mocy prądem do 50 mA. W szczególności dostawa diod LED oraz budowa lamp LED i lampek nocnych. Pierwsze uruchomienie należy wykonać z żarówką połączoną szeregowo.
W tym przykładzie wykonania występuje rezystor 300 omów, który w takim przypadku ulegnie awarii. Nie mamy już tego rezystora na płytce, więc dodaliśmy żarówkę, która będzie się trochę świecić podczas pracy naszego obwodu. Do sprawdzenia napięcia wyjściowego użyjemy najzwyklejszego multimetru, stałego miernika 20 V. Podłączamy obwód do sieci 220 V. Ponieważ mamy światło ochronne, uratuje to sytuację w przypadku problemów z obwód. Podczas pracy z wysokim napięciem należy zachować szczególną ostrożność, ponieważ do obwodu nadal dostarczane jest napięcie 220 V.
Wniosek.
Wyjście wynosi 4,94, czyli prawie 5 V. Przy prądzie nie większym niż 40-50 mA. Świetna opcja dla diod LED małej mocy. Możesz zasilać linie LED z tego obwodu, tylko jednocześnie wymieniając stabilizator na 12-woltowy, na przykład 7812. Zasadniczo na wyjściu można uzyskać dowolne napięcie w granicach rozsądku. To wszystko. Nie zapomnij zasubskrybować kanału i zostawić swojej opinii na temat przyszłych filmów.
Uwaga! Po zmontowaniu zasilacza ważne jest, aby umieścić zespół w plastikowej obudowie lub starannie zaizolować wszystkie styki i przewody, aby zapobiec przypadkowemu kontaktowi z nimi, ponieważ obwód jest podłączony do sieci 220 woltów, co zwiększa prawdopodobieństwo porażenia prądem ! Bądź ostrożny i gruźlica!