Jums reikia žinoti, kaip sumažinti įtampą grandinėje,kad nebūtų pažeisti elektros prietaisai. Visi žino, kad du laidai tinka namams - nuliui ir fazei. Tai vadinama vienfaziu tinklu. Trijų fazių yra labai retai naudojamas privačiame sektoriuje ir daugiabučiuose namuose. Paprastai nereikia jo, nes visi buitiniai prietaisai maitinami vieno fazės kintamojo srovės tinklu. Tačiau pačioje technikoje reikia atlikti transformacijas - sumažinti kintamą įtampą, paversti jį pastovia, pakeisti amplitudę ir kitas charakteristikas. Būtent šie momentai turėtų būti svarstomi.
Įtampos mažinimas transformatoriais
Lengviausias būdas yra naudotitransformatoriaus įtampos, kuri daro konversiją. Pirminėje apvijoje yra didesnis posūkių skaičius nei antrinis. Jei reikia sumažinti įtampą per pusę ar tris kartus, antrinės apvijos negalima naudoti. Transformatoriaus pirminė apvija naudojama kaip indukcinis skirstytuvas (jei yra čiaupų). Buitiniuose prietaisuose naudojami transformatoriai, kurių antrinės apvijos atleidžia 5, 12 arba 24 voltus.
Tai yra dažniausiai naudojamos vertėsšiuolaikiniai buitiniai prietaisai. Prieš 20-30 metų dauguma įrenginių buvo maitinami 9 voltų įtampa. Lempų televizoriai ir stiprintuvai turėjo pastovią 150-250 V įtampą ir kintamąsias 6.3 krypčiai (kai kurie žibintai buvo maitinami nuo 12,6 V). Todėl transformatorių antrinis apvijos turėjo tokį patį posūkių skaičių kaip ir pirminis. Šiuolaikinėse technologijose vis dažniau naudojami inverterių maitinimo blokai (kaip ir kompiuterių maitinimo šaltiniai), jų konstrukcija apima pakopinį transformatorių, jis turi labai mažus matmenis.
Induktyvumo įtampos skirstytuvas
Индуктивность – это катушка, намотанная медным (paprastai) viela ant metalo arba feromagnetinio branduolio. Transformatorius yra vieno tipo induktyvumas. Jei iš pirminio apvijos vidurio yra čiaupas, tarp jo ir ekstremalių terminalų bus lygi įtampa. Ir ji bus lygi pusei maitinimo įtampos. Tačiau taip atsitinka, jei pats transformatorius yra skirtas dirbti tik su tokia maitinimo įtampa.
Bet jūs galite naudoti keletą ritinių (Galite paimti du pavyzdžius), prijunkite juos nuosekliai ir prijunkite prie kintamosios srovės tinklo. Žinant induktyvumo vertes, nesunku apskaičiuoti kiekvieno iš jų kritimą:
- U (L1) = U1 * (L1 / (L1 + L2)).
- U (L2) = U1 * (L2 / (L1 + L2)).
В этих формулах L1 и L2 – индуктивности первой и antrosios ritės, U1 yra maitinimo įtampa voltais, U (L1) ir U (L2) yra atitinkamai pirmojo ir antrojo induktoriaus įtampos kritimai. Tokio daliklio grandinė plačiai naudojama matavimo prietaisų grandinėse.
Kondensatoriaus daliklis
Labai populiari grandinė, naudojama sumažintiKintamosios srovės galios vertės. Jo negalima naudoti nuolatinės srovės grandinėse, nes pagal Kirchhoffo teoremą kondensatorius nuolatinės srovės grandinėje yra tarpas. Kitaip tariant, per ją nepratekės jokia srovė. Bet, kita vertus, dirbant kintamos srovės grandinėje, kondensatorius turi reaktyviąją galią, galinčią slopinti įtampą. Daliklio grandinė yra panaši į aukščiau aprašytą, tačiau vietoj induktyvumų naudojami kondensatoriai. Skaičiavimas atliekamas pagal šias formules:
- Kondensatoriaus reaktingumas: X (C) = 1 / (2 * 3,14 * f * C).
- Įtampos kritimas ant C1: U (C1) = (C2 * U) / (C1 + C2).
- Įtampos kritimas C2: U (C1) = (C1 * U) / (C1 + C2).
Čia C1 ir C2 yra kondensatoriai, U yra maitinimo tinklo įtampa, f yra srovės dažnis.
Rezistoriaus daliklis
Schema yra daug panaši į ankstesnes, tačiauNaudojami nuolatiniai rezistoriai. Tokio daliklio skaičiavimo metodas šiek tiek skiriasi nuo aukščiau pateikto. Ši grandinė gali būti naudojama tiek kintamosios, tiek nuolatinės srovės grandinėse. Galime pasakyti, kad ji yra universali. Su jo pagalba galite surinkti nuolatinės įtampos keitiklį. Kiekvieno rezistoriaus kritimas apskaičiuojamas pagal šias formules:
- U (R1) = (R1 * U) / (R1 + R2).
- U (R2) = (R2 * U) / (R1 + R2).
Reikėtų atkreipti dėmesį į vieną niuansą: atsparumo apkrovai vertė turėtų būti 1–2 laipsniais mažesnė už dalijamųjų rezistorių vertę. Priešingu atveju apskaičiavimo tikslumas bus labai grubus.
Maitinimo šaltinio praktinė grandinė: Transformatorius
Norėdami pasirinkti galios transformatorių, turite žinoti keletą pagrindinių duomenų:
- Vartotojų galia būti sujungtiems.
- Maitinimo įtampos vertė.
- Reikalingos įtampos vertė antrinėje apvijoje.
Norėdami apskaičiuoti apsisukimų skaičių pirminėje apvijoje, jums reikia 50, padalytų iš šerdies skerspjūvio ploto. Skerspjūvis apskaičiuojamas pagal formulę:
C = 1,2 * √P1.
Ir galia P1 = P2 / efektyvumas. Transformatoriaus efektyvumas niekada nebus didesnis kaip 0,8 (arba 80%). Todėl skaičiuojant maksimalią vertę imama - 0,8.
Galia antrinėje apvijoje:
P2 = U2 * I2.
Todėl šie duomenys yra žinomi pagal nutylėjimąapskaičiuoti nėra sunku. Štai kaip sumažinti transformatoriaus įtampą iki 12 voltų. Bet tai dar ne viskas: buitiniai prietaisai maitinami nuolatinė srovė, o išleidžiant antrinę apviją - kintama. Tai užtruks dar keletą transformacijų.
Maitinimo grandinė: lygintuvas ir filtras
Kitas yra AC konvertavimas įnuolatinis. Tam naudojami puslaidininkiniai diodai ar mazgai. Paprasčiausią lygintuvo tipą sudaro vienas diodas. Jis vadinamas pusiau banga. Tačiau maksimalų populiarumą įgijo tilto grandinė, leidžianti ne tik ištaisyti kintamąją srovę, bet ir kiek įmanoma atsikratyti įdubimų. Tačiau tokia keitiklio grandinė vis dar nėra išsami, nes vien puslaidininkių diodai negali atsikratyti kintamo komponento. Ir 220 V nuolatinės srovės transformatoriai gali paversti kintamąją įtampą tokiu pat dažniu, bet mažesne verte.
Электролитические конденсаторы используются в maitinimo šaltiniai kaip filtrai. Pagal Kirchhoffo teoremą, toks kintamosios srovės grandinės kondensatorius yra laidininkas, o dirbant su pastovia grandine - tarpas. Todėl pastovus komponentas tekės netrukdomas, o kintamasis užsidarys pats, todėl neperžengs šio filtro. Paprastumas ir patikimumas yra būtent tai, kas apibūdina tokius filtrus. Rezistoriai ir induktyvumai taip pat gali būti naudojami išlyginti virpesius. Panašios konstrukcijos naudojamos net automobilių generatoriuose.
Įtampos stabilizavimas
Jūs sužinojote, kaip sumažinti įtampą į dešinęlygis. Dabar jį reikia stabilizuoti. Tam naudojami specialūs įtaisai - diodai „zener“, kurie yra pagaminti iš puslaidininkinių komponentų. Jie įrengiami nuolatinės srovės maitinimo šaltinio išvestyje. Veikimo principas yra tas, kad puslaidininkis sugeba perduoti tam tikrą įtampą, perteklius paverčiamas šiluma ir per radiatorių atiduodamas į atmosferą. Kitaip tariant, jei PSU išėjimas yra 15 voltų, o stabilizatorius sumontuotas esant 12 V, tada jis praleis tiek, kiek jums reikia. Elementui šildyti bus naudojamas 3 V skirtumas (galioja energijos taupymo įstatymas).
Išvada
Совершенно другая конструкция – это стабилизатор žemyn įtampą, jis daro keletą konversijų. Pirmiausia tinklo įtampa aukšto dažnio (iki 50 000 Hz) paverčiama į pastovią. Jis stabilizuojamas ir paduodamas į impulsinį transformatorių. Tada atvirkštinė konversija įvyksta į darbinę įtampą (pagrindinė arba mažesnė). Dėl elektroninių raktų (tiristorių) naudojimo nuolatinė įtampa paverčiama kintama įtampa reikiamu dažniu (mūsų šalies tinkluose - 50 Hz).
