Kako znižati napetost: načini in naprave

Morate vedeti, kako znižati napetost v tokokrogu, da ne bi poškodovali električnih naprav. Vsi vedo, da se dve žici približata hišam - nič in faza. To se imenuje enofazno omrežje. Trifazni

Zmanjšanje napetosti s pomočjo transformatorjev

Najenostavnejši način je, da uporabite prenapetostni transformator, ki izvaja transformacije. Primarni navoj vsebuje več zavojev kot sekundarno navijanje. Če je potrebno napetost zmanjšati za polovico ali trikrat, sekundarnega navitja ni mogoče uporabiti. Primarni navitje transformatorja se uporablja kot induktivni delilnik (če so iz njega prisotne pipe). V gospodinjskih aparatih se uporabljajo transformatorji, pri čemer so sekundarni navitji odstranjeni napetosti 5, 12 ali 24 voltov.

To so najpogosteje uporabljeni pomeni v sodobnih gospodinjskih aparatih. Pred 20-30 leti je večino tehnologije napajala napetost 9 voltov. Cevna TV in ojačevalniki so zahtevali prisotnost konstantne napetosti 150-250 V in izmeničnega toka za filamente 6.3 (nekatere sijalke so napajale s 12,6 V). Zato je sekundarno navijanje transformatorjev vsebovalo isto število obratov kot primarni navit. V sodobni tehnologiji se vedno bolj uporabljajo pretvorniška oskrba z električno energijo (kot pri računalniških PDU-jih), njihova zasnova vključuje transformator navzgor, ima zelo majhne dimenzije.

Napetostni razdelilnik na induktivnost

Induktivnost je tuljava, navita okoli bakra (navadno) žice na kovinskem ali feromagnetnem jedru. Transformator je ena od vrst induktivnosti. Če je vlečenje izvedeno od sredine primarnega navitja, bo med njim in zunanjimi terminali obstajala enaka napetost. In to bo enako polovici napajalne napetosti. Toda to velja, če je sama transformatorica zasnovana tako, da deluje s tako napajalno napetostjo.

Toda lahko uporabite več tuljav (na primer, lahko vzamete dve), jih povežete serijsko in jih vklopite na izmenični tok. Poznavanje vrednosti induktorjev ni težko izračunati padca na vsakega od njih:

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

V teh formulah sta L1 in L2 induktorji prve in druge tuljave, U1 je napajalna napetost v Voltah, U (L1) in U (L2) pa padec napetosti po prvi in ​​drugi induktorji. Vezje takega razdelilnika se pogosto uporablja v tokokrogih merilnih naprav.

Razdelilci na kondenzatorjih

Zelo popularno vezje, ki se uporablja za zmanjšanje omrežne napetosti. Ne moremo ga uporabljati v tokokrogih z neposrednim tokom, ker je kondenzator po Kirchhoffovem izreku v DC vezju diskontinuiteta. Z drugimi besedami, tok prek njega ne bo tekel. Toda, ko delate v izmenično tokovno vezje, ima kondenzator reaktanco, ki lahko odpravi napetost. Razdelitveno vezje je podobno opisanemu zgoraj, vendar se namesto induktorjev uporabljajo kondenzatorji. Izračuna se z naslednjimi formulami:

1. Reaktivnost kondenzatorja: X (C) = 1 / (2 * 3.14 * f * C).
2. Padec napetosti na C1: U (C1) = (C2 * U) / (C1 + C2).
3. Padec napetosti preko C2: U (C1) = (C1 * U) / (C1 + C2).

Tu so C1 in C2 kapacitivni kondenzatorji, U je napetost v omrežju, f pa frekvenca toka.

Razdelilci uporov

Vezje je v mnogih pogledih podobno prejšnjim, vendar se uporabljajo konstantni upori. Postopek za izračun takega delilnika se rahlo razlikuje od zgoraj navedenih. Tok lahko uporabite v AC in DC tokokrogih. Lahko rečemo, da je univerzalen. Z njim lahko sestavite pretvornik napetosti navzdol. Izračun padca na vsakem uporu se naredi z naslednjimi formulami:

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

Treba je omeniti eno odtenek: velikost odpornosti bremena mora biti 1-2 zaporedja manjša od dolžine ločilnih uporov. V nasprotnem primeru bo natančnost izračuna zelo groba.

Praktična shema napajanja: transformator

Če želite izbrati močnostni transformator, morate poznati nekaj osnovnih podatkov:

1. Uporabniki moči, ki jih je treba povezati.
2. Vrednost omrežne napetosti.
3. Vrednost potrebne napetosti v sekundarnem navijanju.

Če želite izračunati število obratov v primarnem navitju, morate razdeliti 50 na prečni prerez jedra. Prerez se izračuna po enačbi:

S = 1,2 * radik-P1.

Moč P1 = P2 / UČINKOVITOST. Učinkovitost transformatorja ne bo nikoli večja od 0,8 (ali 80%). Zato je največja vrednost sprejeta kot 0,8.

Sekundarna moč navijanja:

P2 = U2 * I2.

Ti podatki so privzeto znani, zato ni težko narediti izračuna. Tukaj je, kako znižati napetost na 12 voltov z uporabo transformatorja. Vendar to ni vse: gospodinjski aparati se napajajo z enosmernim tokom in na izhodu sekundarne navitja - spremenljivke. Potrebnih bo več sprememb.

Napajalni tokokrog: usmernik in filter

Naslednja je pretvorba izmeničnega toka v konstantno. Za to se uporabljajo polprevodniške diode ali sklopi. Najpreprostejši tip usmernika je sestavljen iz ene same diode. Imenuje se polovični val. Toda maksimalno porazdelitev je prejel mostni krog, ki omogoča ne le poravnavo izmeničnega toka, temveč tudi čim bolj znebiti pulsacij. Toda to pretvornik vezje je še vedno nepopolno, saj ni mogoče znebiti spremenljivega dela, ki ga nekatere polprevodniške diode. In transformatorji spuščanja 220V lahko pretvorijo izmenično napetost v isto frekvenco, vendar z nižjo vrednostjo.

Elektrolitski kondenzatorji se uporabljajo v napajalnikih kot filtri. Po Kirchhoffovem izreku je tak kondenzator v AC vezju prevodnik in pri delu s konstantno prekinitvijo. Zato bo stalna komponenta neovirano potekala in spremenljivka se bo zaprla, zato ne bo prestopila tega filtra. Enostavnost in zanesljivost - to je točno tisto, kar označuje takšne filtre. Odpornost in induktivnost se lahko uporabijo tudi za nemoteno valovanje. Podobni modeli se uporabljajo tudi v avtomobilskih generatorjih.

Stabilizacija napetosti

Naučili ste se, kako znižati napetost na želeno raven. Zdaj je treba stabilizirati. V ta namen se uporabljajo posebne naprave - zener diode, ki so izdelane iz polprevodniških komponent. Nameščeni so na izhodu enosmernega napajanja. Načelo delovanja je, da je polprevodnik sposoben prenesti določeno napetost, presežek pretvori v toploto in se preko radiatorja prenese v ozračje. Z drugimi besedami, če je izhod oskrbe z električno energijo 15 voltov, stabilizator pa nastavljen na 12 V, potem bo prešel prav toliko, kot je potrebno. Razlika v višini 3 V gre v grelni element (zakon o varstvu energije je veljaven).

Zaključek

Absolutno drugačna zasnova - to je napetostni regulator spuščanja, naredi več transformacij. Prvič, omrežna napetost pretvorimo v konstantno napetost z visoko frekvenco (do 50.000 Hz). Stabilizira se in napaja v impulzni transformator. Potem obratno preoblikovanje pride do delovne napetosti (omrežje ali manj v vrednosti). Zaradi uporabe elektronskih stikal (tiristorjev) se DC napetost pretvori v izmenično napetost z zahtevano frekvenco (v omrežjih naše države - 50 Hz).