Как да намалите напрежението: начини и устройства

Трябва да знаете как да намалите напрежението във веригата, така че да не се повредят електрическите уреди. Всеки знае, че два кабела се приближават до къщите - нула и фаза. Това се нарича еднофазно мрежа. Трифазен

Намаляване на напрежението с помощта на трансформатори

Най-простият начин е да използвате трансформатор под напрежение, който извършва трансформации. Първичната намотка съдържа повече намотки от вторичната намотка. Ако има нужда да се намали напрежението половин или три пъти, вторичната намотка не може да се използва. Първичната намотка на трансформатора се използва като индуктивен делител (ако има кранчета от него). При домакинските уреди се използват трансформатори, чиито вторични намотки са отстранени от напрежението от 5, 12 или 24 волта.

Това са най-често използваните значения в модерните домакински уреди. Преди 20-30 години, по-голямата част от технологията беше захранвана от напрежение от 9 волта. Една тръбна телевизия и усилватели изискват наличието на постоянно напрежение от 150-250 V и променлив ток за нишките 6.3 (някои лампи са захранвани от 12.6 V). Следователно, вторичната намотка на трансформаторите съдържаше същия брой намотки като първичната намотка. В съвременната технология все по-често се използват захранвания от инвертор (както при компютърните PDU устройства), като техният дизайн включва трансформатор отгоре, с много малки размери.

Напрежение разделител на индуктивност

Индуктивността е намотка, намотана около медна (обикновено) жица върху метална или феромагнитна сърцевина. Един трансформатор е един от видовете индуктивност. Ако тегленето е направено от средата на първичната намотка, тогава ще има равно напрежение между него и най-външните терминали. И то ще бъде равно на половината от захранващото напрежение. Но това е така, ако самият трансформатор е проектиран да работи с такова захранващо напрежение.

Но можете да използвате няколко намотки (например, можете да вземете две), да ги свържете последователно и да ги включите към променливотоково захранване. Познавайки стойностите на индуктивността, не е трудно да се изчисли спада на всяка от тях:

1. U (L1) = U1 * (L1 / (L1 + L2)).
2. U (L2) = U1 * (L2 / (L1 + L2)).

В тези формули L1 и L2 са индуктивностите на първата и втората намотки, U1 е захранващото напрежение във волта, U (L1) и U (L2) е спадането на напрежението през първата и втората индуктивност, съответно. Веригата на такъв делител се използва широко в схемите на измервателните устройства.

Разделители на кондензатори

Много популярна верига, използвана за намаляване на електрозахранването. Той не може да се използва в схеми за постоянен ток, тъй като кондензаторът, според теоремата на Кирхоф, в DC веригата е прекъсване. С други думи, токът през него няма да тече. Но когато работите в верига с променлив ток, кондензаторът има реактивно съпротивление, което може да потисне напрежението. Разделителната схема е подобна на описаната по-горе, но вместо индуктивност се използват кондензатори. Изчислението се извършва по формулите:

1. Реакция на кондензатора: X (C) = 1 / (2 * 3.14 * f * C).
2. Намаляване на напрежението на C1: U (C1) = (C2 * U) / (C1 + C2).
3. Напрежение на напрежението в C2: U (C1) = (C1 * U) / (C1 + C2).

Тук C1 и C2 са капацитетни кондензатори, U е напрежението в мрежата за захранване и f е честотата на тока.

Разделители на резистори

Веригата е подобна в много отношения с предишните, но се използват постоянни резистори. Процедурата за изчисляване на този разделител леко се различава от посочените по-горе. Веригата може да се използва както в AC, така и в DC схеми. Можем да кажем, че това е универсално. С него можете да сглобите преобразувател на напрежение. Изчисляването на капката на всеки резистор се извършва по формулите:

1. U (R1) = (R1 * U) / (R1 + R2).
2. U (R2) = (R2 * U) / (R1 + R2).

Трябва да се отбележи един нюанс: величината на съпротивлението на натоварването трябва да бъде с 1-2 порядъка по-малка от тази на разделящите резистори. В противен случай точността на изчислението ще бъде много груба.

Практическа схема на захранване: трансформатор

За да изберете силов трансформатор, трябва да знаете няколко основни данни:

1. Потребители на енергия, които трябва да се свързват.
2. Стойността на мрежовото напрежение.
3. Стойността на изискваното напрежение във вторичната намотка.

За да изчислите броя на завъртанията в първичната намотка, трябва да разделите 50 на площта на напречното сечение на сърцевината. Сечението се изчислява по формулата:

S = 1,2 * Radic-Р1.

Мощност P1 = P2 / ЕФЕКТИВНОСТ. Ефективността на трансформатора никога няма да бъде повече от 0.8 (или 80%). Следователно максималната стойност се приема като 0,8.

Сила на вторичната намотка:

P2 = U2 * I2.

Тези данни са известни по подразбиране, така че не е трудно да се направи изчисление. Ето как да намалите напрежението до 12 волта, като използвате трансформатор. Но това не е всичко: домакинските уреди се захранват от постоянен ток, а на изхода на вторичната намотка - променлива. Ще са необходими още няколко трансформации.

Захранващ кръг: токоизправител и филтър

Следва преобразуването на променлив ток в постоянен ток. За това се използват полупроводникови диоди или монтажни възли. Най-простият тип токоизправител се състои от един диод. Нарича се половин вълна. Но максималното разпределение е получено от веригата на моста, която не само позволява да се изправи променлив ток, но и да се отървем от пулсациите колкото е възможно повече. Но такава верига преобразувател все още е непълна, тъй като не е възможно да се отървем от променливия компонент от някои полупроводникови диоди. И 220V понижаващи трансформатори са в състояние да конвертират променливо напрежение в същата честота, но с по-ниска стойност.

Електролитните кондензатори се използват при захранването като филтри. Според теоремата на Кирхоф, такъв кондензатор в електрическата верига е проводник и когато работи с постоянно прекъсване. Поради това, постоянният компонент ще тече безпрепятствено и променливата ще се затвори и следователно няма да премине отвъд този филтър. Простотата и надеждността - точно това са тези филтри. Съпротивлението и индуктивността могат да се използват и за изглаждане на пулсациите. Подобни проекти се използват дори и в автомобилни генератори.

Стабилизиране на напрежението

Научихте как да намалите напрежението до желаното ниво. Сега тя трябва да бъде стабилизирана. За тази цел се използват специални устройства - ценерови диоди, които са направени от полупроводникови елементи. Те се монтират на изхода на постояннотоковото захранване. Принципът на работа е, че полупроводникът е способен да премине определено напрежение, излишъкът се превръща в топлина и се прехвърля през радиатора в атмосферата. С други думи, ако изходът на захранването е 15 волта и стабилизаторът е настроен на 12 V, то тогава той ще премине точно толкова, колкото е необходимо. Разликата от 3 V ще отиде на нагревателния елемент (законът за опазване на енергията е валиден).

заключение

Абсолютно различен дизайн - това е понижаване на напрежението, той прави няколко трансформации. Първо, мрежовото напрежение се преобразува в постоянно напрежение с висока честота (до 50 000 Hz). Той се стабилизира и се подава към импулсен трансформатор. Тогава обратната трансформация се извършва на работното напрежение (мрежа или по-малко в стойност). Поради използването на електронни превключватели (тиристори), постоянното напрежение се преобразува в променливо напрежение с необходимата честота (в мрежите на нашата страна - 50 Hz).