Kako smanjiti napon: načine i uređaje

Morate znati kako smanjiti napon u krugu kako ne biste oštetili električne uređaje. Svi znaju da se dvije kuće približavaju kućama - nuli i fazi. To se zove jednostrana faza mreža. Trofazni

Smanjenje napona uz pomoć transformatora

Najjednostavniji način je korištenje transformatora podvodnog transformatora koji obavlja transformacije. Primarno namotavanje sadrži više okretaja od sekundarnog namota. Ako postoji potreba za smanjenjem napona pola ili tri puta, sekundarno namotavanje se ne može koristiti. Primarno navijanje transformatora koristi se kao induktivni razdjelnik (ako je iz njega izlazi). Kod kućanskih aparata koriste se transformatori s sekundarnim namotima od kojih se uklanja napon od 5, 12 ili 24 volta.

To su najčešće korištena značenja u modernim kućanskim aparatima. Prije 20-30 godina, najveći dio tehnologije bio je napajan od napona od 9 volti. Cijevni TV i pojačala zahtijevali su prisutnost konstantnog napona od 150-250 V i izmjeničnu struju za vlakna 6.3 (neke lampe su bile napajane od 12,6 V). Stoga je sekundarno navijanje transformatora sadržavalo isti broj zavoja kao i primarni namot. U suvremenoj tehnologiji sve više se koriste pretvarač napajanja (kao u računalnim PDU-ima), njihova izvedba uključuje transformator tipa naviše, ima vrlo male dimenzije.

Razdjelnik napona na induktivima

Induktivnost je zavojnica namotana oko bakrene (obično) žice na metalnoj ili feromagnetskoj jezgri. Transformator je jedan od tipova induktiviteta. Ako se povuče od sredine primarnog namota, tada će između njega i vanjskih terminala biti jednak napon. I to će biti jednak polovici napona napajanja. Ali to je slučaj ako je sam transformator dizajniran za rad s takvim naponom napajanja.

Ali možete koristiti nekoliko zavojnica (na primjer, možete uzeti dva), spojite ih u seriju i uključite ih na AC napajanje. Poznavajući vrijednosti induktiviteta, nije teško izračunati pad svake od njih:

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

U tim formulama, L1 i L2 - induktivitet prvi i drugi kalem, U1 - mrežni napon u voltima, U (L1) i U (L2) - pad napona preko prve i druge zavojnice respektivno. Krug takvog razdjelnika široko se koristi u sklopovima mjernih uređaja.

Divideri na kondenzatorima

Vrlo popularan krug, koji se koristi za smanjenje mrežne struje. Ne može se koristiti u strujnim strujnim krugovima, jer je kondenzator, prema Kirchhoffovom teoremu, u DC krugu diskontinuitet. Drugim riječima, trenutni kroz njega neće proći. Ali, kada radite u izmjeničnom strujnom krugu, kondenzator ima reaktanciju koja može potisnuti napon. Krug razdjelnika je sličan onome opisanom gore, ali koriste se kondenzatori umjesto induktiviteta. Izračun se obavlja sljedećim formulama:

1. Reakcija kondenzatora: X (C) = 1 / (2 * 3.14 * f * C).
2. Pad napona na C1: U (C1) = (C2 * U) / (C1 + C2).
3. Pad napona preko C2: U (C1) = (C1 * U) / (C1 + C2).

Ovdje C1 i C2 su kapacitivni kondenzatori, U je napon u mreži napajanja, a f je frekvencija struje.

Dijelovi na otpornicima

Krug je sličan u mnogim pogledima na prethodne, ali koriste se konstantni otpornici. Postupak za izračunavanje takvog dijela razlikuje se malo od gore navedenih. Krug se može koristiti i u AC i DC sklopovima. Možemo reći da je univerzalna. Uz to, možete sastaviti stepenasti pretvarač napona. Izračunavanje kapi na svakom otporniku izrađuje se pomoću sljedećih formula:

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

Treba primijetiti jednu nijansu: veličina otpornosti opterećenja treba biti 1-2 reda veličine manja od onog rezonantnog otpornika. Inače, točnost izračuna bit će vrlo gruba.

Praktična shema napajanja: transformator

Da biste odabrali energetski transformator, trebate znati nekoliko osnovnih podataka:

1. Potrošači koji trebaju spojiti.
2. Vrijednost mrežnog napona.
3. Vrijednost potrebnog napona u sekundarnom namotu.

Da biste izračunali broj zavoja u primarnom namotanju, morate podijeliti 50 s površinom poprečnog presjeka jezgre. Presjek je izračunat formulom:

S = 1,2 * Radić-P1.

Snaga P1 = P2 / UČINKOVITOST. Učinkovitost transformatora nikad neće biti više od 0,8 (ili 80%). Stoga se maksimalna vrijednost uzima kao 0,8.

Sekundarna snaga namotaja:

P2 = U2 * I2.

Ti su podaci po defaultu poznati, stoga nije teško izračunati. Evo kako smanjiti napon na 12 volti pomoću transformatora. Ali to nije sve: kućanski uređaji se napajaju izravnom strujom, a na izlazu sekundarne namotavne varijable. Potrebno će još nekoliko transformacija.

Krug napajanja: ispravljač i filtar

Dalje je pretvorba izmjenične struje na stalni. Za to se koriste poluvodičke diode ili sklopovi. Najjednostavniji tip ispravljača sastoji se od jedne jedine diode. Naziva se poluval. Ali maksimalna distribucija primljena je mostom koji omogućuje ne samo izravnavanje izmjenične struje, već i oslobađanje pulsiranja što je više moguće. Ali takav krug pretvarača još uvijek je nepotpun, jer se neke poluvodičke diode ne mogu riješiti varijabilne komponente. 220V transformatori za spuštanje mogu pretvoriti izmjenični napon u istu frekvenciju, ali s nižom vrijednošću.

Elektrolitički kondenzatori koriste se kao izvor filtra. Prema Kirchhoffovom teoremu, takav kondenzator u AC strujnom krugu je dirigent, a pri radu s konstantnim diskontinuitetom. Stoga će konstantna komponenta teći neometano, a varijabla će se zatvoriti, dakle, neće proći dalje od ovog filtra. Jednostavnost i pouzdanost - upravo ono što karakterizira takve filtre. Otpor i induktivnost također se mogu koristiti za izravnavanje mreškanja. Slične se dizajne koriste čak iu automobilskim generatorima.

Stabilizacija napona

Saznali ste kako smanjiti napon na željenu razinu. Sada treba stabilizirati. U tu se svrhu koriste posebni uređaji - zener diode, koje su izrađene od poluvodičkih komponenti. Instaliraju se na izlazu istosmjernog napajanja. Načelo rada je da poluvodič može proći određeni napon, višak se pretvara u toplinu i prenosi se preko radijatora u atmosferu. Drugim riječima, ako je izlaz napajanja 15 volti, a stabilizator je postavljen na 12 V, tada će proći onoliko koliko je potrebno. Razlika od 3 V ide do grijaćeg elementa (vrijedi zakon o očuvanju energije).

zaključak

Apsolutno drugačiji dizajn - ovo je smanjenje regulatora napona, čini nekoliko transformacija. Prvo, mrežni napon pretvara se u konstantni napon s visokom frekvencijom (do 50.000 Hz). Stabilizira se i unosi u pulsni transformator. Tada dolazi do obrnutog transformiranja na radni napon (mreža ili manje vrijednosti). Zbog upotrebe elektroničkih prekidača (tiristora) DC napon se pretvara u izmjenični napon s potrebnom frekvencijom (u mrežama naše zemlje - 50 Hz).