Desværre er strømafbrydelser i vores hjem ved at blive en tradition. Skal barnet virkelig lave sine lektier ved levende lys? Eller bare en interessant film på tv, jeg vil gerne se den igennem.
Alt dette kan ordnes, hvis du har et bilbatteri. Du kan samle en enhed kaldet en DC-AC-konverter (eller, i vestlig terminologi, DC-AC-konverter) til den. Figur 1 og 2 viser to hovedkredsløb af sådanne omformere.
Skematisk diagram
Kredsløbet i fig. 1 anvender fire kraftige transistorer VT1...VT4, der arbejder i switch mode. I en halvcyklus med en spænding på 50 Hz er transistorerne VT1 og VT4 åbne.
Strømmen fra batteriet GB1 strømmer gennem transistoren VT1, den primære vikling af transformeren T1 (fra venstre mod højre i diagrammet) og transistoren VT4.
Ris. 1. Skematisk diagram af en 12V DC til 220V AC konverter.
I anden halvcyklus er transistorerne VT2 og VT3 åbne, strømmen fra batteriet GB1 går gennem transistoren VT3, den primære vikling af transformeren TV1 (fra højre til venstre i henhold til diagrammet) og transistor VT2.
Som følge heraf er strømmen i viklingen af transformer TV1 variabel, og i sekundærviklingen stiger spændingen til 220 6. Ved brug af et 12-volts batteri er koefficienten K = 220/12 = 18,3.
En impulsgenerator med en frekvens på 50 Hz kan bygges på transistorer, logiske chips og enhver anden elementbase.
Figur 1 viser en impulsgenerator baseret på den KR1006VI1 integrerede timer (DA1-chip). Fra udgang DA1 passerer impulser med en frekvens på 50 Hz gennem to invertere på transistorerne VT7, VT8.
Fra den første af dem ankommer impulser gennem strømforstærkeren VT5 til parret VT2, VT3, fra den anden - gennem strømforstærkeren VT6 til parret VT1, VT4. Hvis man som VT1...VT4 bruger transistorer med en høj strømoverførselskoefficient ("superbeta"), for eksempel type KT827B eller kraftige felteffekttransistorer, for eksempel KP912A, så kan strømforstærkerne VT5, VT6 ikke være installeret.
Kredsløbet i fig. 2 bruger kun to kraftige transistorer VT1 og VT2, men transformatorens primærvikling har dobbelt så mange drejninger og et midtpunkt.
Ris. 2. Diagram over udgangsdelen af en pulsspændingsomformer ved hjælp af to kraftige transistorer.
Impulsgeneratoren i dette kredsløb er den samme baserne af transistorer VT1 og VT2 er forbundet med punkterne A og B i impulsgeneratorkredsløbet i fig.
Ris. 3. Diagram over batteriafladningsindikatoren.
Detaljer og opsætning
Omformerens driftstid bestemmes af batterikapaciteten og belastningseffekten. Hvis vi tillader, at batteriet aflades med 80 % (blybatterier tillader en sådan afladning), så har udtrykket for konverterens driftstid formen:
T(h) = (0,7WU)/P
hvor W er batterikapaciteten, Ah; U - nominel batterispænding, V; P - belastningseffekt, W. Dette udtryk tager også højde for konverterens effektivitet, som er 0,85...0,9.
Så, for eksempel, når du bruger et bilbatteri med en kapacitet på 55 Ah med en mærkespænding på 12 V med en belastning på en glødepære med en effekt på 40 W, vil driftstiden være 10...12 timer, og med en belastning på en tv-modtager med en effekt på 150 W, 2,5-3 timer.
Lad os præsentere dataene for transformer T1 for to tilfælde: for en maksimal belastning på 40 W og for en maksimal belastning på 150 W.
I tabellen: S - tværsnitsareal af det magnetiske kredsløb; W1, W2 - antal vindinger af de primære og sekundære viklinger; D1, D2 - diametre af ledningerne i de primære og sekundære viklinger.
Du kan bruge en færdiglavet krafttransformator, rør ikke ved netværksviklingen, men afvik den primære vikling. I dette tilfælde, efter vikling, skal du tænde for netviklingen og sørge for, at spændingen på primærviklingen er 12 V.
Hvis du bruger VT1...VT4 som kraftige transistorer i kredsløbet i fig. 1 eller VT1, VT2 i kredsløbet i fig. 2 KT819A, så skal du huske følgende.
Den maksimale driftsstrøm for disse transistorer er 15 A, så hvis du regner med en konvertereffekt på over 150 W, så skal du installere enten transistorer med en maksimal strøm på over 15 A (f.eks. KT879A), eller tilslutte to transistorer parallelt.
Med en maksimal driftsstrøm på 15 A vil effekttabet på hver transistor være cirka 5 W, mens den maksimale effekttab uden en heatsink er 3 W. Derfor er det på disse transistorer nødvendigt at installere små radiatorer i form af en metalplade med et areal på 15-20 cm.
Omformerens udgangsspænding har form af multipolære impulser med en amplitude på 220 V. Denne spænding er ret velegnet til at drive forskelligt radioudstyr, for ikke at nævne pærer.
Enfasede elektriske motorer med en spænding af denne form fungerer dog ikke godt. Derfor bør du ikke inkludere en støvsuger eller båndoptager i en sådan konverter.
En vej ud af situationen kan findes ved at vikle en ekstra vikling på transformeren T1 og indlæse den på kondensatoren Cp (vist med en stiplet linje i fig. 2).
Denne kondensator er valgt til at være af en sådan størrelse, at den danner et kredsløb afstemt til en frekvens på 50 Hz. Med en konvertereffekt på 150 W kan kapacitansen af en sådan kondensator beregnes ved hjælp af formlen C = 0,25 / U2, hvor U er spændingen genereret på den ekstra vikling, for eksempel ved U = 100 V, C = 25 μF .
I dette tilfælde skal kondensatoren fungere på vekselspænding (du kan bruge metalpapirkondensatorer K42U eller lignende) og have en driftsspænding på mindst 2U.
Et sådant kredsløb absorberer en del af konverterens effekt. Denne del af strømmen afhænger af kondensatorens kvalitetsfaktor. For metal-papir kondensatorer er den dielektriske tabs-tangens således 0,02...0,05, så konvertereffektiviteten falder med ca. 2...5%.
For at undgå batterifejl skader det ikke at udstyre konverteren med en afladningsindikator. Et simpelt diagram over en sådan signaleringsanordning er vist i fig. 3.
Transistor VT1 er et tærskelelement. Mens batterispændingen er normal, er transistoren VT1 åben, og spændingen på dens kollektor er under tærskelspændingen for DD1.1-chippen, så lydfrekvenssignalgeneratoren på denne chip fungerer ikke.
Når batterispændingen falder til en kritisk værdi, slukkes transistor VT1 (afbrydelsespunktet indstilles af variabel modstand R2), generatoren på DD1-chippen begynder at arbejde, og det akustiske element HA1 begynder at "knive". I stedet for et piezoelektrisk element kan en laveffekt dynamisk højttaler bruges.
Efter brug af konverteren skal batteriet oplades. Til opladeren kan du bruge den samme transformer T1, men antallet af omdrejninger i den primære vikling er ikke nok, da den er designet til 12 V, men mindst 17 V er nødvendig.
Derfor, når du fremstiller en transformer, skal der leveres en ekstra vikling til opladeren. Når batteriet oplades, skal konverterkredsløbet naturligvis være slukket.
V. D. Panchenko, Kiev, Ukraine.
12 Volt spændingen bruges til at drive en lang række elektriske apparater: modtagere og radioer, forstærkere, bærbare computere, skruetrækkere, LED-strips osv. De opererer ofte fra batterier eller strømforsyninger, men når det ene eller det andet fejler, står brugeren over for spørgsmålet: "Hvordan får man 12 volt AC"? Vi vil tale om dette yderligere og give et overblik over de mest rationelle metoder.
Vi får 12 volt fra 220
Den mest almindelige opgave er at få 12 volt fra en 220V husholdningsstrømforsyning. Dette kan gøres på flere måder:
- Reducer spændingen uden en transformer.
- Brug en 50 Hz nettransformator.
- Brug en skiftende strømforsyning, eventuelt parret med en puls- eller lineær konverter.
Spændingsreduktion uden transformer
Du kan konvertere spændingen fra 220 volt til 12 uden transformer på 3 måder:
- Reducer spændingen ved hjælp af en ballastkondensator. Den universelle metode bruges til at forsyne lavenergielektronik, såsom LED-lamper, og til at oplade små batterier, såsom lommelygter. Ulempen er den lave cosinus Phi i kredsløbet og den lave pålidelighed, men det forhindrer ikke, at den bliver meget brugt i billige elektriske apparater.
- Reducer spændingen (begræns strømmen) ved hjælp af en modstand. Metoden er ikke særlig god, men den har ret til at eksistere, den er velegnet til at drive nogle meget svage belastninger, såsom en LED. Dens største ulempe er frigivelsen af en stor mængde aktiv effekt i form af varme på modstanden.
- Brug en autotransformer eller induktor med lignende viklingslogik.
Slukningskondensator
Før du begynder at overveje denne ordning, bør du først sige om de betingelser, du skal overholde:
- Strømforsyningen er ikke universel, så den er designet og bruges kun til at arbejde med én kendt enhed.
- Alle eksterne elementer i strømforsyningen, såsom regulatorer, hvis du bruger ekstra komponenter til kredsløbet, skal isoleres, og plastikhætter skal placeres på metalpotentiometerknapperne. Rør ikke ved strømforsyningskortet eller udgangsledningerne, medmindre der er en belastning forbundet til dem, eller medmindre en Zener-diode eller lav DC-spændingsregulator er installeret i kredsløbet.
Det er dog usandsynligt, at en sådan ordning vil dræbe dig, men du kan få et elektrisk stød.
Diagrammet er vist i figuren nedenfor:
R1 - nødvendig for at aflade slukningskondensatoren, C1 - hovedelementet, slukningskondensatoren, R2 - begrænser strømmene, når kredsløbet er tændt, VD1 - diodebro, VD2 - zenerdiode for den nødvendige spænding, for 12 volt følgende er egnede: D814D, KS207V, 1N4742A. En lineær konverter kan også bruges.
Eller en forbedret version af den første ordning:
Ratingen af quenching kondensatoren beregnes ved hjælp af formlen:
C(uF) = 3200*I(belastning)/√(Uinput²-Uoutput²)
C(uF) = 3200*I(belastning)/√Uinput
Men du kan også bruge lommeregnere, de er tilgængelige online eller i form af et pc-program, for eksempel kan du som en mulighed fra Vadim Goncharuk søge på internettet.
Kondensatorer skal være sådan her - film:
Eller disse:
Det giver ingen mening at overveje de resterende anførte metoder, fordi at sænke spændingen fra 220 til 12 volt ved hjælp af en modstand er ikke effektiv på grund af den store varmeudvikling (modstandens dimensioner og effekt vil være passende), og det er upraktisk at vikle induktoren med et tryk fra en bestemt drejning for at få 12 volt på grund af lønomkostninger og dimensioner.
Strømforsyning på nettransformator
Et klassisk og pålideligt kredsløb, ideelt til at drive lydforstærkere, såsom højttalere og radioer. Forudsat at der er installeret en normal filterkondensator, som vil give det nødvendige niveau af krusning.
Derudover kan du installere en 12 volt stabilisator, såsom KREN eller L7812 eller en hvilken som helst anden for den ønskede spænding. Uden det vil udgangsspændingen ændre sig i henhold til spændingsstigninger i netværket og vil være lig med:
Uout=Uin*Ktr
Ktr – transformationskoefficient.
Det er værd at bemærke her, at udgangsspændingen efter diodebroen skal være 2-3 volt højere end strømforsyningens udgangsspænding - 12V, men ikke mere end 30V, den er begrænset af stabilisatorens tekniske egenskaber, og effektivitet afhænger af spændingsforskellen mellem input og output.
Transformatoren skal producere 12-15V AC. Det er værd at bemærke, at den ensrettede og udjævnede spænding vil være 1,41 gange indgangsspændingen. Det vil være tæt på amplitudeværdien af input sinusoid.
Jeg vil også gerne tilføje et justerbart strømforsyningskredsløb på LM317. Med det kan du få enhver spænding fra 1,1 V til den ensrettede spænding fra transformeren.
12 Volt fra 24 Volt eller anden højere jævnspænding
For at reducere DC-spændingen fra 24 Volt til 12 Volt kan du bruge en lineær eller skiftestabilisator. Et sådant behov kan opstå, hvis du skal strømforsyne en 12 V-last fra en bus eller lastbils indbyggede netværk med en spænding på 24 V. Derudover vil du modtage en stabiliseret spænding i køretøjsnettet, som ofte ændrer sig. Selv i biler og motorcykler med et indbygget 12 V-netværk når den 14,7 V, når motoren kører. Derfor kan dette kredsløb også bruges til at forsyne LED-strips og LED'er på køretøjer.
Kredsløbet med en lineær stabilisator blev nævnt i det foregående afsnit.
Du kan tilslutte en belastning med en strøm på op til 1-1,5A til den. For at forstærke strømmen kan du bruge en pass-transistor, men udgangsspændingen kan falde lidt - med 0,5V.
LDO-stabilisatorer kan bruges på lignende måde, det er de samme lineære spændingsstabilisatorer, men med et lavt spændingsfald, såsom AMS-1117-12v.
Eller pulsanaloger såsom AMSR-7812Z, AMSR1-7812-NZ.
Tilslutningsdiagrammer ligner L7812 og KRENK. Disse muligheder er også velegnede til at reducere spændingen fra den bærbare computers strømforsyning.
Det er mere effektivt at bruge pulsed step-down spændingsomformere, for eksempel baseret på LM2596 IC. Tavlen er mærket med kontaktpuder henholdsvis In (input +) og (- Out output). På udsalg kan du finde en version med en fast udgangsspænding og med en justerbar, da du på billedet ovenfor i højre side ser et blåt multi-turn potentiometer.
12 Volt fra 5 Volt eller anden reduceret spænding
Du kan få 12V fra 5V for eksempel fra en USB-port eller en mobiltelefonoplader, og du kan også bruge den med de efterhånden populære lithium-batterier med en spænding på 3,7-4,2V.
Hvis vi taler om strømforsyninger, kan du forstyrre det interne kredsløb og redigere referencespændingskilden, men for dette skal du have en vis viden inden for elektronik. Men du kan gøre det enklere og få 12V ved hjælp af en boost-konverter, for eksempel baseret på XL6009 IC. Der er muligheder til salg med fast 12V udgang eller justerbare med justering i området fra 3,2 til 30V. Udgangsstrøm - 3A.
Det sælges på et færdigt bræt, og der er mærker på det med formålet med stifterne - input og output. En anden mulighed er at bruge MT3608 LM2977, den øges til 24V og kan modstå udgangsstrøm op til 2A. Også på billedet kan du tydeligt se signaturerne til kontaktpuderne.
Sådan får du 12V fra improviserede midler
Den nemmeste måde at få 12V spænding på er at tilslutte 8 1,5V AA batterier i serie.
Eller brug et færdiglavet 12V batteri mærket 23AE eller 27A, den slags der bruges i fjernbetjeninger. Indeni er det et udvalg af små "tablets", som du ser på billedet.
Vi kiggede på et sæt muligheder for at få 12V derhjemme. Hver af dem har sine fordele og ulemper, varierende grader af effektivitet, pålidelighed og effektivitet. Hvilken mulighed er bedre at bruge, du skal selv vælge ud fra dine evner og behov.
Det er også værd at bemærke, at vi ikke overvejede en af mulighederne. Du kan også få 12 volt fra en ATX computer strømforsyning. For at starte den uden en pc, skal du kortslutte den grønne ledning til en af de sorte. 12 volt er på den gule ledning. Typisk er effekten af en 12V-ledning flere hundrede watt, og strømmen er snesevis af ampere.
Nu ved du, hvordan du får 12 volt fra 220 eller andre tilgængelige værdier. Til sidst anbefaler vi at se denne nyttige video
For at teste driften af individuelle enheder af husholdningsapparater kan en hjemmetekniker have brug for 12 volt både jævn- og vekselstrøm. Vi vil analysere begge tilfælde i detaljer, men først skal vi overveje en anden mængde elektricitet - strøm, som karakteriserer enhedens evne til pålideligt at udføre arbejde.
Hvis kildens kraft ikke er nok, vil den ikke fuldføre opgaven. For eksempel producerer en computerstrømforsyning og et bilbatteri 12 volt. Computerbelastningsstrømme overstiger sjældent 20 ampere, og startstrømmen for et bilbatteri er mere end 200 A.Et bilbatteri har en stor strømreserve til computeropgaver, men en pc-strømforsyning med samme spænding på 12 volt er absolut ikke egnet til at skrue starteren op, den vil simpelthen brænde ud.
Metoder til at opnå konstant spænding
Fra galvaniske celler (batterier)
Industrien producerer runde batterier i forskellige størrelser (afhængig af effekt) med en spænding på 1,5 volt. Hvis du tager 8 stykker, vil de, når de er forbundet i serie, producere 12 volt.
Batteriernes terminaler skal være forbundet til hinanden skiftevis fra "plus" på den forrige til "minus" på den næste. Spændingen på 12 volt vil ligge mellem første og sidste terminal, og mellemværdier, for eksempel 3, 6 eller 9 volt kan måles på to, fire, seks batterier.
Kapacitanserne af elementerne bør ikke afvige, ellers vil kredsløbets effekt blive reduceret af et svækket batteri. For sådanne enheder er det tilrådeligt at bruge alle elementer af samme type serie med en fælles fremstillingsdato. Belastningsstrømmen fra alle 8 batterier samlet i serie svarer til den værdi, der er angivet for et element.
Hvis det bliver nødvendigt at forbinde et sådant batteri til en belastning, der er to gange den nominelle værdi af kilden, skal du oprette et andet lignende design og forbinde begge batterier parallelt, og forbinde deres unipolære terminaler sammen: "+" til "+", og "-" til "-".
Fra små batterier
Nikkel-cadmium-batterier fås med en spænding på 1,2 volt. For at få 12 volt fra dem, skal du forbinde 10 elementer i serie, som i kredsløbet diskuteret før.
Efter samme princip er et batteri samlet af nikkel-metalhydrid-batterier.
Det genopladelige batteri bruges til længere drift end fra konventionelle galvaniske celler: Batteriet kan genoplades og genoplades mange gange, hvis det er nødvendigt.
Fra AC strømforsyninger
Mange husholdningsapparater har indbygget elektronik, der er drevet af ensrettet spænding som følge af en 220-volts konvertering. Strømforsyningerne til en computer eller laptop producerer bare 12 volt ensrettede og .
Det er nok at forbinde til de tilsvarende terminaler på udgangsstikket og strømforsyningen til at få 12 volt fra den.
På lignende måde kan du bruge strømforsyninger fra gamle radioer, båndoptagere og forældede fjernsyn.
Derudover kan du selvstændigt samle en DC-strømforsyning ved at vælge et passende kredsløb til det. De mest almindelige er dem, der omdanner 220 volt til en sekundær spænding, som ensrettes af en diodebro, udglattes af en kondensator og reguleres af en transistor ved hjælp af en trimningsmodstand.
Du kan finde mange lignende ordninger. Det er praktisk at inkludere stabilisatorenheder i dem.
Metoder til at opnå vekselspænding
Via transformer
Den mest tilgængelige metode er brugen af en step-down transformer, som allerede er vist i det foregående diagram. Industrien har længe produceret sådanne enheder til forskellige formål.
Det er dog slet ikke svært for en hjemmehåndværker at lave en transformer til sine behov ud fra gamle strukturer.
For at forbinde transformatoren til 220-netværket, skal der tilføres strøm til den primære vikling gennem beskyttelse, du kan klare dig med en gennemprøvet sikring, selvom en afbryder er bedre egnet til disse formål.
Hele det sekundære belastningskredsløb skal samles på forhånd og testes. Transformatorens strømreserve på omkring 30% vil gøre det muligt at drive den i lang tid uden at overophede isoleringen.
Andre metoder
Det er teknisk muligt at opnå 12 volt vekselstrøm fra en generator drevet af en motor eller ved at konvertere jævnstrøm til en inverter. Disse metoder er dog mere velegnede til industrielle installationer og har et komplekst design. Derfor bruges de praktisk talt ikke i hverdagen.
Brugen af forskellige elektriske apparater og enheder drevet af elektricitet i hverdagen kræver, at vi har minimal viden inden for elektroteknik. Det er den viden, der holder os i live. Svar på spørgsmål om, hvordan man laver vekselstrøm fra jævnstrøm, hvilken spænding der skal være i lejligheden, og hvad moderne mennesker skal vide for at undgå nederlag og død fra det.
Metoder til fremstilling af elektricitet
I dag er det umuligt at forestille sig dit liv uden elektricitet. Hver dag bruger hele vores planets befolkning millioner af watt elektricitet for at sikre et normalt liv. Men endnu en gang, når man tænder for elkedlen, tænker en person ikke på, hvilken vej elektriciteten skulle rejse, så han kunne brygge sig en morgenkop aromatisk kaffe.
Der er flere måder at generere elektricitet på:
- fra termisk energi;
- fra vands energi;
- fra atomenergi (atomkraft);
- fra vindenergi;
- fra solenergi mv.
For at forstå arten af forekomsten af elektrisk energi, lad os overveje flere eksempler.
Elektricitet fra vindenergi
Elektrisk strøm er den enkleste måde at opnå det på - energien fra naturkræfter.
I dette eksempel fra vindenergi. Folk har lært at bruge det naturlige fænomen vind, der blæser med forskellige styrker for længe siden. Vinden tæmmes af en simpel vindmølle udstyret med et drev og forbundet med en generator. Generatoren producerer elektrisk energi.
Overskydende strøm fra konstant brug af en vindmølle kan lagres i batterier. Den genererede jævnstrøm bruges ikke i hverdagen eller i produktionen.
Modtaget og omdannet til vekselstrøm bruges den til husholdningsbrug. Den akkumulerede overskydende elektricitet opbevares i batterier. I mangel af vind omdannes elektricitetsreserverne i batterier og leveres til menneskelige behov.
Elektricitet fra vand
Desværre er denne type naturlig energi, som gør det muligt at skaffe elektricitet, ikke tilgængelig alle steder. Lad os se på steder, hvor der er meget vand.
Det enkleste vandkraftværk, lavet af træ efter princippet om en mølle, hvis størrelse er omkring 1,5 meter, er i stand til at levere elektricitet, som også bruges til opvarmning, til private gårde. Sådan et dæmningsløst vandkraftværk blev lavet af en russisk opfinder, hjemmehørende i Altai, Nikolai Lenev. Han skabte et vandkraftværk, som to voksne mænd kunne bære. Alle yderligere handlinger svarer til at modtage elektricitet fra en vindmølle.
Elektricitet genereres også af store kraftværker og vandkraftværker. Til industriel produktion af elektricitet bruges enorme kedler, der producerer damp. Damptemperaturen når 800 grader, og trykket i rørledningen stiger til 200 atmosfærer. Denne overophedede damp med høj temperatur og enormt tryk kommer ind i turbinen, som begynder at rotere og generere strøm.
Det samme sker på vandkraftværker. Kun her sker rotationen på grund af den høje hastighed og volumen af vand, der falder fra en stor højde.
Betegnelse for strøm og dens anvendelse i hverdagen
Jævnstrøm er betegnet DC. På engelsk skrives det som Direct Current. I processen med arbejdet ændrer den ikke sine egenskaber og retning over tid. DC-frekvensen er nul. Det er angivet på tegninger og udstyr med en lige kort vandret linje eller to parallelle linjer, hvoraf den ene er stiplet.
Jævnstrøm bruges i de velkendte batterier og akkumulatorer, der bruges i et stort antal forskellige typer enheder, såsom:
- tilføjelsesmaskiner;
- børns legetøj;
- høreapparater;
- andre mekanismer.
Alle bruger en mobiltelefon hver dag. Den oplades via en strømforsyning, en kompakt DC/AC-konverter, der er tilsluttet en stikkontakt.
Elektriske apparater bruger enfaset vekselstrøm. Elektriske apparater fungerer kun, hvis en transformer er tilsluttet, og mange producenter installerer en DC/AC-konverter direkte i selve enheden. Dette forenkler i høj grad driften af elektrisk udstyr.
Hvordan laver man vekselstrøm fra jævnstrøm?
Det blev sagt ovenfor, at alle batterier, batterier til lommelygter og tv-fjernbetjeninger har jævnstrøm. For at konvertere strøm er der en moderne enhed kaldet en inverter, den kan nemt omdanne jævnstrøm til vekselstrøm. Lad os se på, hvordan dette gælder i hverdagen.
Det sker, at en person, mens han er i en bil, akut har brug for at udskrive et dokument på en kopimaskine. Der er en kopimaskine, maskinen virker, og ved at sætte en inverteradapter i cigarettænderen kan han tilslutte kopimaskinen til den og printe dokumenter. Konverterkredsløbet er ret komplekst, især for folk, der har en vag forståelse af, hvordan elektricitet fungerer. Derfor er det af sikkerhedsmæssige årsager bedre ikke at prøve at bygge en inverter selv.
Vekselstrøm og dens egenskaber
Når den flyder, ændrer vekselstrømmen retning og størrelse 50 gange inden for et sekund. Ændringen i den aktuelle bevægelse er dens frekvens. Frekvens er angivet i hertz.
Vores nuværende frekvens er 50 hertz. I mange lande, såsom USA, er frekvensen 60 hertz. Der er også trefaset og enfaset vekselstrøm.
Til husholdningsbehov kommer elektriciteten ind på 220 volt. Dette er den faktiske værdi af vekselstrømmen. Men den nuværende amplitude af den maksimale værdi vil være større med roden af to. Hvilket i sidste ende vil give 311 volt. Det vil sige, at den faktiske spænding i husstandsnettet er 311 volt. For at ændre jævnstrøm til vekselstrøm bruges transformere, som anvender forskellige omformerkredsløb.
Overførsel af strøm gennem højspændingsledninger
Alle elektriske eksterne netværk fører vekselstrøm af forskellige spændinger gennem deres ledninger. Den kan variere fra 330.000 volt til 380 volt. Transmission udføres kun ved hjælp af vekselstrøm. Denne transportmetode er den enkleste og billigste. Hvordan man kan omdanne vekselstrøm til jævnstrøm har længe været kendt. Ved at placere transformatoren det rigtige sted opnår vi den nødvendige spænding og strøm.
Konverter kredsløb
Den enkleste løsning på spørgsmålet om, hvordan man laver 220 V vekselstrøm fra jævnstrøm, eksisterer ikke. En diodebro kan gøre dette. DC/AC-konverterkredsløbet indeholder fire kraftige dioder. En bro samlet af dem skaber strømbevægelse i én retning. Broen afskærer de øvre grænser for de sinusformede variable. Dioderne er samlet i serie.
AC-konverterens andet kredsløb er output fra en bro samlet af dioder, en kondensator eller et filter, der vil udjævne og korrigere dips mellem spidserne af sinusoiderne.
Fremragende konverterer DC til AC inverter. Dens ordning er kompleks. De brugte dele er ikke billige. Derfor er prisen på en inverter ret høj.
Hvilken elektrisk strøm er farligst - direkte eller vekslende?
I hverdagen støder vi konstant på elektriske apparater tilsluttet stikkontakter på arbejdet og i hjemmet. Strømmen, der løber fra det elektriske panel til stikkontakten, er enfaset alternerende. Der opstår elektrisk stød. Sikkerhedsforanstaltninger og viden om elektrisk stød er afgørende.
Hvad er den grundlæggende forskel mellem at blive forsynet med vekselstrøm og jævnstrøm? Der er statistikker om, at enfaset vekselstrøm er fem gange farligere end jævnstrøm. Elektrisk stød, uanset dens type, er i sig selv en negativ kendsgerning.
Konsekvenser af elektrisk stød
Skødesløshed ved håndtering af elektriske apparater kan mildt sagt påvirke menneskers sundhed negativt. Derfor bør du ikke eksperimentere med el, medmindre du har særlige kompetencer.
Effekten af strøm på en person afhænger af flere faktorer:
- modstand af ofrets krop;
- den stress, som personen faldt under.
- på strømstyrken på det tidspunkt, en person kommer i kontakt med elektricitet.
Under hensyntagen til alt ovenstående kan vi sige, at virkningen af vekselstrøm er meget farligere end jævnstrøm. Der er eksperimentelle data, der bekræfter det faktum, at for at opnå et ens resultat i tilfælde af skade skal styrken af jævnstrøm være fire til fem gange højere end vekselstrømstyrken.
Selve naturen af vekselstrøm påvirker hjertets funktion negativt. Når der opstår et elektrisk stød, sker der en ufrivillig sammentrækning af hjerteventriklerne. Dette kan få det til at stoppe. Kontakt med udsatte vener er især farlig for personer, der har en hjertestimulator.
Jævnstrøm har ingen frekvens. Men højspænding og strøm kan også være fatalt. Det er lettere at undslippe fra kontakt med jævnstrøm end fra kontakt med vekselstrøm.
Denne korte oversigt over karakteren af elektrisk strøm og dens transformation burde være nyttig for folk, der er langt fra elektricitet. Minimal viden inden for oprindelse og drift af elektricitet vil hjælpe dig med at forstå essensen af driften af almindelige husholdningsapparater, som er så nødvendige for et behageligt og roligt liv.
Lad os først afklare, hvad vi mener med "konstant spænding". Som Wikipedia fortæller os, er konstant spænding (også kendt som jævnstrøm) en strøm, hvis parametre, egenskaber og retning ikke ændrer sig over tid. Jævnstrøm løber kun i én retning, og dens frekvens er nul.
Vi så på DC-oscillogrammet i artiklen Oscilloscope. Grundlæggende betjening:
Som du husker, vandret på diagrammet, vi har tid(X-aksen) og lodret spænding(Y-akse).
For at konvertere en enfaset vekselspænding af en værdi til en enfaset vekselspænding med en mindre (evt. større) værdi, bruger vi en simpel enfaset transformer. Og for at transformere til konstant pulserende spænding, vi tilsluttede diodebroen efter transformeren. Udgangen modtog en konstant pulserende spænding. Men med en sådan spænding, som de siger, kan du ikke ændre vejret.
Men hvordan kan vi komme ud af den pulserende konstante spænding
få den mest reelle konstante spænding?
For at gøre dette har vi kun brug for én radiokomponent: kondensator. Og sådan skal den forbindes til diodebroen:
Dette kredsløb bruger en vigtig egenskab ved en kondensator: opladning og afladning. En kondensator med en lille kapacitet oplades hurtigt og aflades hurtigt. Derfor, for at få en næsten lige linje på oscillogrammet, skal vi indsætte en kondensator med anstændig kapacitet.
Afhængighed af ripple på kondensatorens kapacitans
Lad os tage et praktisk kig på, hvorfor vi skal installere en stor kondensator. På billedet nedenfor har vi tre kondensatorer med forskellig kapacitet:
Lad os se på den første. Vi måler dens værdi ved hjælp af vores LC-måler. Dens kapacitet er 25,5 nanoFarads eller 0,025 microFarads.
Vi forbinder den til diodebroen i henhold til diagrammet ovenfor
Og vi klæber os til oscilloskopet:
Lad os se på oscillogrammet:
Som du kan se, er pulseringerne stadig tilbage.
Nå, lad os tage en kondensator med en større kapacitet.
Vi får 0,226 mikrofarader.
Vi forbinder den til diodebroen på samme måde som den første kondensator og tager aflæsninger fra den.
Og her er selve oscillogrammet
Ikke... næsten, men stadig ikke det samme. Pulsationerne er stadig synlige.
Lad os tage vores tredje kondensator. Dens kapacitet er 330 mikrofarads. Selv min LC-måler kan ikke måle det, da min grænse på det er 200 mikrofarad.
Vi hægter den på diodebroen og tager et oscillogram fra den.
Og her er hun faktisk
Her går du. Det er en helt anden sag!
Så lad os drage nogle konklusioner:
– jo større kondensatorens kapacitans ved udgangen af kredsløbet, jo bedre. Men overforbrug ikke kapaciteten! Da vores enhed i dette tilfælde vil være meget stor, fordi kondensatorer med stor kapacitet normalt er meget store. Og den indledende ladestrøm vil være enorm, hvilket kan føre til en overbelastning af forsyningskredsløbet.
– jo lavere modstandsbelastningen er ved udgangen af en sådan strømforsyning, jo større vil bølgeamplituden fremstå. Det bekæmper de ved hjælp af, og bruger også integrerede spændingsstabilisatorer, som producerer den reneste konstante spænding.
Sådan vælger du radioelementer til en ensretter
Lad os vende tilbage til vores spørgsmål i begyndelsen af artiklen. Hvordan kan du stadig få en jævnstrøm på 12 volt ved udgangen til dine behov? Først skal du vælge en transformer, så den ved udgangen producerer... 12 Volt? Men de gættede ikke rigtigt! Fra transformatorens sekundære vikling vil vi modtage.
Hvor
U D – effektiv spænding, V
U max – maksimal spænding, V
For at opnå 12 volt jævnspænding skal transformatorens output derfor være 12/1,41 = 8,5 volt vekselspænding. Nu er det orden. For at opnå en sådan spænding på transformeren skal vi reducere eller tilføje transformerviklinger. Formel. Så vælger vi dioder. Vi vælger dioder baseret på den maksimale strøm i kredsløbet. Vi leder efter egnede dioder ved hjælp af datablade (tekniske beskrivelser for radioelementer). Vi indsætter en kondensator med en anstændig kapacitet. Vi vælger det baseret på det faktum, at den konstante spænding på den ikke overstiger det, der er skrevet på dens markering. Den enkleste konstantspændingskilde er klar til brug!
Forresten fik jeg en 17 Volt konstant spændingskilde, da transformeren har 12 Volt ved udgangen (multiplicer 12 med 1,41).
Og endelig, for at gøre det nemmere at huske:
