Как понизить постоянное и переменное напряжение — обзор способов
Нужно знать, как понизить напряжение в цепи, чтобы не повредить электрические приборы. Всем известно, что к домам подходит два провода – ноль и фаза. Это называется однофазной сетью. Трехфазная крайне редко используется в частном секторе и многоквартирных домах. Необходимости в ней просто нет, так как вся бытовая техника питается от сети переменного однофазного тока. Но вот в самой технике требуется делать преобразования – понижать переменное напряжение, преобразовывать его в постоянное, изменять амплитуду и прочие характеристики. Именно эти моменты и нужно рассмотреть.
Снижение напряжения с помощью трансформаторов
Самый простой способ – это использовать трансформатор пониженного напряжения, который совершает преобразования. Первичная обмотка содержит большее число витков, чем вторичная. Если есть необходимость снизить напряжение вдвое или втрое, вторичную обмотку можно и не использовать. Первичная обмотка трансформатора используется в качестве индуктивного делителя (если от нее имеются отводы). В бытовой технике используются трансформаторы, со вторичных обмоток которых снимается напряжение 5, 12 или 24 Вольта.
Это наиболее часто используемые значения в современной бытовой технике. 20-30 лет назад большая часть техники питалась напряжением в 9 Вольт. А ламповые телевизоры и усилители требовали наличия постоянного напряжения 150-250 В и переменного для нитей накала 6,3 (некоторые лампы питались от 12,6 В). Поэтому вторичная обмотка трансформаторов содержала такое же количество витков, как и первичная. В современной технике все чаще используются инверторные блоки питания (как на компьютерных БП), в их конструкцию входит трансформатор повышающего типа, он имеет очень маленькие габариты.
Выбор подходящей марки линолеума под пленочный пол
Считается, что линолеум представляет собой синтетическое покрытие для пола, в процессе нагрева выделяющее вещества, вредящие здоровью человека. Еще один упрек в сторону этого покрытия – плохая способность переносить нагрев. От высоких температур линолеум способен сильно деформироваться. Да и изначально покрытие создавалось не для передачи тепла, а для защиты о холода, проникающего снизу.
Но никто не поспорит, что линолеум отличается приемлемыми ценами и простотой монтажа, и эти позиции придаю ему особую популярность.
Новые технологии дали возможность изготовителям разработать новые виды этого покрытия. В их число входят и те, что отлично передают тепло, противостоят воздействию умеренного нагрева, не выделяют вредных испарений.
Выделяют пять основных видов материала:
- алкидный (грифталевый);
- коллоксилиновый;
- резиновый;
- ПВХ;
- натуральный.
Сразу необходимо отметить, что материалы трех первых групп для эксплуатации с теплыми полами однозначно не подходят. Каждый из видов плохо реагирует на прогрев, а резиновый линолеум для укладки в жилые помещения вообще не используется.
Наибольшей популярностью пользуется линолеум ПВХ. Он имеет много дизайнерских решений и различается по толщине, относительно безопасен, стоит приемлемо. Новое покрытие после укладки источает характерные запахи, которые вскоре выветриваются. Такой линолеум не считается опасным, используется в помещениях, предназначенных для проживания людей. Если вы решили приобрести именно этот вариант, внимательно изучите его маркировку. Как правило, производитель делает соответствующую отметку, что под такой линолеум разрешается монтировать теплый пол.
Натуральный материал – передовая версия рынка напольных покрытий. В составе такого линолеума содержатся компоненты естественного происхождения – кора пробкового дерева, смола сосны, масло льняное, красители натуральные, известняк порошкообразный.
Во время нагрева такой линолеум опасных веществ не выделяет, но отличается чувствительностью к высокому температурному режиму, поэтому эксплуатировать его в тандеме с теплым полом следует весьма аккуратно. Кстати, данная рекомендация относится и к линолеуму ПВХ.
Стоимость такого натурального покрытия достаточно высокая, но устойчивость его к износу компенсирует данный недостаток полностью. Оттенок материал не меняет, отлично противостоит возгоранию.
Определяясь с таким видом покрытия, рекомендуется уделить внимание его толщине. Чрезмерно тонкий линолеум подчеркнет каждую неровность основы, а более толстый понизит эффективность обогрева
Делитель напряжения на индуктивностях
Индуктивность – это катушка, намотанная медным (как правило) проводом на металлическом или ферромагнитном сердечнике. Трансформатор – это один из видов индуктивности. Если от середины первичной обмотки сделать отвод, то между ним и крайними выводами будет равное напряжение. И оно будет равно половине напряжения питания. Но это в том случае, если сам трансформатор рассчитан на работу именно с таким питающим напряжением.
Но можно использовать несколько катушек (для примера можно взять две), соединить их последовательно и включить в сеть переменного тока. Зная значения индуктивностей, несложно произвести расчет падения на каждой из них:
- U(L1) = U1 * (L1 / (L1 + L2)).
- U(L2) = U1 * (L2 / (L1 + L2)).
В этих формулах L1 и L2 – индуктивности первой и второй катушек, U1 – напряжение питающей сети в Вольтах, U(L1) и U(L2) – падение напряжения на первой и второй индуктивностях соответственно. Схема такого делителя широко применяется в цепях измерительных устройств.
Резисторное регулирование
Для регулирования пускового тока и напряжения, подводимого к электродвигателю, в якорную цепь последовательно якорю (или якорю и обмотке возбуждения в случае двигателя последовательного возбуждения) подключают резисторы:
Таким образом, регулируется ток, подводимый к электрической машине. Контакторы К1, К2, К3 шунтируют резисторы при необходимости изменения какого-либо параметра или координаты электропривода. Этот способ довольно еще широко распространен, особенно в тяговых электроприводах, хотя ему сопутствуют большие потери в резисторах и, как следствие, довольно низкий КПД.
Делитель на конденсаторах
Очень популярная схема, используется для снижения значения питающей сети переменного тока. Применять ее в цепях постоянного тока нельзя, так как конденсатор, по теореме Кирхгофа, в цепи постоянного тока – это разрыв. Другими словами, ток по нему протекать не будет. Но зато при работе в цепи переменного тока конденсатор обладает реактивным сопротивлением, которое и способно погасить напряжение. Схема делителя похожа на ту, которая была описана выше, но вместо индуктивностей используются конденсаторы. Расчет производится по следующим формулам:
- Реактивное сопротивление конденсатора: Х(С) = 1 / (2 * 3,14 *f * C).
- Падение напряжения на С1: U(C1) = (C2 * U) / (C1 + C2).
- Падение напряжения на С2: U(C1) = (C1 * U) / (C1 + C2).
Здесь С1 и С2 – емкости конденсаторов, U – напряжение в питающей сети, f – частота тока.
Делитель на резисторах
Схема во многом похожа на предыдущие, но используются постоянные резисторы. Методика расчета такого делителя немного отличается от приведенных выше. Использоваться схема может как в цепях переменного, так и постоянного тока. Можно сказать, что она универсальная. С ее помощью можно собрать понижающий преобразователь напряжения. Расчет падения на каждом резисторе производится по следующим формулам:
- U(R1) = (R1 * U) / (R1 + R2).
- U(R2) = (R2 * U) / (R1 + R2).
Нужно отметить один нюанс: величина сопротивления нагрузки должна быть на 1-2 порядка меньше, чем у делительных резисторов. В противном случае точность расчета будет очень грубая.
Практическая схема блока питания: трансформатор
Для выбора питающего трансформатора вам потребуется знать несколько основных данных:
- Мощность потребителей, которые нужно подключать.
- Значение напряжения питающей сети.
- Значение необходимого напряжения во вторичной обмотке.
Чтобы рассчитать число витков в первичной обмотке, вам нужно 50 разделить на площадь сечения сердечника. Сечение вычисляется по формуле:
А мощность Р1 = Р2 / КПД. Коэффициент полезного действия трансформатора никогда не будет более 0,8 (или 80%). Поэтому при расчете берется максимальное значение – 0,8.
Мощность во вторичной обмотке:
Эти данные известны по умолчанию, поэтому произвести расчет не составит труда. Вот как понизить напряжение до 12 вольт, используя трансформатор. Но это не все: бытовая техника питается постоянным током, а на выходе вторичной обмотки — переменный. Потребуется совершить еще несколько преобразований.
Схема блока питания: выпрямитель и фильтр
Далее идет преобразование переменного тока в постоянный. Для этого используются полупроводниковые диоды или сборки. Самый простой тип выпрямителя состоит из одного диода. Называется он однополупериодный. Но максимальное распространение получила мостовая схема, которая позволяет не просто выпрямить переменный ток, но и избавиться максимально от пульсаций. Но такая схема преобразователя все равно неполная, так как от переменной составляющей одними полупроводниковыми диодами не избавиться. А понижающие трансформаторы напряжения 220 В способны преобразовать переменное напряжение в такое же по частоте, но с меньшим значением.
Электролитические конденсаторы используются в блоках питания в качестве фильтров. По теореме Кирхгофа, такой конденсатор в цепи переменного тока является проводником, а при работе с постоянным — разрывом. Поэтому постоянная составляющая будет протекать беспрепятственно, а переменная замкнется сама на себя, следовательно, не пройдет дальше этого фильтра. Простота и надежность – это именно то, что характеризует такие фильтры. Также могут применяться сопротивления и индуктивности для сглаживания пульсаций. Подобные конструкции используются даже в автомобильных генераторах.
КАК СДЕЛАТЬ ИЗ 12 ВОЛЬТ 24
Недавно мы рассматривали устройство понижающее напряжение с 24 до 12 вольт, а теперь изучим повышающий преобразователь 12-24 В. Этот DC-DC преобразователь собран на основе специализированной микросхемы LM2585 производства Texas Instruments. Схема понадобилась для использования в авто (в частности для зарядки ноутбука на 20 В) и была выбрана за предельную простоту, требующую минимального числа внешних компонентов. Элемент переключения — транзистор, интегрирован внутрь регулятора, и способен выдерживать максимальный ток 3А и 60V напряжения. Частота переключения определяется параметрами внутреннего генератора и зафиксирована на 100 кГц. Дополнительные функции — схема плавного пуска, чтобы устранить скачки тока во время пуска и внутреннее ограничение тока. Поддержание точности выходного напряжения составляет 4% в зависимости от нагрузки.
Схема преобразователя 12-24 В
Плата печатная преобразователя 12-24
Технические характеристики преобразователя
- Vin 10-15V DC
- Vout 24V
- Iout 1А
- частота 100 кГц
Вообще сама микросхема обладает более широким диапазоном напряжений и токов. Входное напряжение 4-40 В, выходное до 60 вольт, а предельный ток 3 ампера. Более подробно изучайте в даташите на LM2585.
Входные конденсаторе и диоде должны располагаться достаточно близко к регулятору, чтобы свести к минимуму индуктивности. Элементы IC1, L1, D1, C1, C2, C5, C6 — основные части, используемые в преобразователе напряжения. Конденсатор С3 при монтаже должен располагаться как можно ближе к IC1. Конденсаторы выбирайте типа low ESR с низким сопротивлением постоянному току.
При максимальной выходной мощности, заметна значительная выработка тепла, по этой причине микросхема монтируется непосредственно на общей земле платы.
Графики работы инвертора
Последний график показывает пульсации выходного напряжения и тока индуктивности. Мы видим, что пульсации выходного напряжения составляет около 0,6 Vpp и пиковый ток 2,4 А. Дроссель в конструкции использован на 5 A постоянного тока, поэтому он может легко выдержать такой ток и без особого нагрева катушки.
Как понизить постоянное и переменное напряжение — обзор способов
Это схема понижающего 24 вольта в 12 вольт, на ток 20А и мощность 400 Ватт DC-DC преобразователя. При необходимости снизить напряжение до стандартных 12В некоторые применяют обычный понижающий стабилизатор. Возможно это и оправдано, если надо подключить небольшую автомагнитолу, но когда устройство работает с токами десятки ампер — это не вариант. В схеме обычного линейного регулятора на 20А, возникнут огромные потери, и так делать совсем не рекомендуется. Преобразователь же имеет гораздо более высокую производительность.
Принципиальная схема преобразователя 24-12В
Характеристики инвертора 24-12:
- Выходной ток: 20A на 12V (15A непрерывного и 30A мгновенного),
- Входное напряжение: 18-30В постоянного тока,
- Выходное напряжение: от 5 до 20В,
- Рабочая Частота: 70kHz,
- Эффективность: 95%,
- Максимальная мощность 400 Вт,
- Защита: 30А.
Схема разработана с целью повышения производительности и максимальной простоты. Она может использоваться в различных устройствах, таких как солнечные батареи или просто снижения напряжения у 24-вольтовых транспортных средств. Микросхема 7812 обеспечивает фиксированное напряжение +12 в для питания драйвера IR2111, ШИМ-модуля и контроллера температуры.
Понижение напряжения переменного тока
Переменное напряжение в 220 Вольт повсеместно используется для бытовых нужд, за счет физических особенностей его куда проще понизить до какой-либо величины или осуществлять любые другие манипуляции. В большинстве случаев, электрические приборы и так рассчитаны на питание от электрической сети, но если они были приобретены за рубежом, то и уровень напряжения для них может существенно отличаться.
К примеру, привезенные из США устройства питаются от 110В переменного тока, и некоторые умельцы берутся перематывать понижающий трансформатор для получения нужного уровня. Но, следует отметить, что импульсный преобразователь, которым часто комплектуется различный электроинструмент и приборы не стоит перематывать, так как это приведет к его некорректной работе в дальнейшем. Куда целесообразнее установить автотрансформатор или другой на нужный вам номинал, чтобы понизить напряжение.
С помощью трансформатора
Изменение величины напряжения при помощи электрических машин используется в блоках питания и подзарядных устройствах. Но чтобы понизить вольтаж источника в такой способ, можно использовать различные типы преобразовательных трансформаторов:
- С выводом от средней точки – могут выдавать разность потенциалов как 220В, так и в два раза меньшее – 127В или 110В. От него вы сможете взять установленный номинал на те же 110В со средней точки. Это заводские изделия, которые массово устанавливались в старых советских телевизорах и других приборах. Но у этой схемы преобразователя имеется существенный недостаток – если нарушить целостность обмотки ниже среднего вывода, то на выходе трансформатора получится номинал значительно большей величины.
Рис. 3. Понижение трансформатором с отводом от средней точки
- Автотрансформатором – это универсальная электрическая машина, которая способна не только понизить вольтаж, но и повысить его до нужного вам уровня. Для этого достаточно перевести ручку в нужное положение и проследить полученные показания на вольтметре.
Рис. 4. Использование автотрансформатора
- Понижающим трансформатором с преобразованием 220В на нужный вам номинал или с любого другого напряжения переменной частоты. Реализовать этот метод можно как уже готовыми моделями трансформаторов, так и самодельными. За счет наличия большого количества инструментов и приспособлений, сегодня каждый может собрать трансформатор с заданными параметрами в домашних условиях. Более детально об этом вы можете узнать из соответствующей статьи: https://www.asutpp.ru/transformator-svoimi-rukami.html
Выбирая конкретную модель электрической машины, чтобы понизить напряжение, обратите внимание на характеристики конкретной модели по отношению к тем устройствам, которые вы хотите запитать.
Наиболее актуальными параметрами у трансформаторов являются:
- Мощность – трансформатор должен не только соответствовать, подключаемой к нему нагрузке, но и превосходить ее, хотя бы на 10 – 20%. В противном случае максимальный ток приведет к перегреву обмоток трансформатора и дальнейшему выходу со строя.
- Номинал напряжения – выбирается и для первичной, и для вторичной цепи. Оба параметра одинаково важны, так как, выбрав модель с входным напряжением на 200 или 190В, на выходе вы при питании от 220В получится пропорционально большая величина.
- Защита от поражения электротоком – все обмотки и выводы от них должны обязательно иметь достаточную изоляцию и защиту от прикосновения.
- Класс пыле- влагозащищенности – определяет устойчивость оборудования к воздействию окружающих факторов. В современных приборах обозначается индексом IP.
Помимо этого любой преобразователь напряжения, даже импульсный трансформатор, следовало бы защитить от токов короткого замыкания и перегрузки в обмотках. Это существенно сократит затраты на ремонт при возникновении аварийных ситуаций.
С помощью резистора
Для понижения напряжения в цепь нагрузки последовательно включается делитель напряжения в виде активного сопротивления.
Основной сложностью в регулировке напряжения на подключаемом приборе является зависимость от нескольких параметров:
- величины напряжения;
- сопротивления нагрузки;
- мощности источника.
Если вы будете понижать от бытовой сети, то ее можно считать источником бесконечной мощности и принять эту составляющую за константу. Тогда расчет резистора будет выполняться таким методом:
R = Uc/I — Rн ,
- R – сопротивление резистора;
- RН – сопротивление прибора нагрузки;
- I – ток, который должен обеспечиваться в номинальном режиме прибора;
- UC – напряжение в сети.
После вычисления номинала резистора можете подобрать соответствующую модель из имеющегося ряда. Стоит отметить, что куда удобнее менять потенциал при помощи переменного резистора, включенного в цепь. Подключив его последовательно с нагрузкой, вы можете подбирать положение таким образом, чтобы понизить напряжение до необходимой величины. Однако эффективным способ назвать нельзя, так как помимо работы в приборе, электрическая энергия будет просто рассеиваться на резисторе, поэтому этот вариант является временным или одноразовым решением.
Принципиальная схема модуля генератора
Модуль PWM генерирует колебания с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) на выходах S1, S2, этот сигнал пропорционален настоящего намерения в VSF точки выходной цепи (выходное напряжение источника) и запись модуля, эти точки находятся на положительной обратной связи модуля, определенное значение достигается путем изменения её значения резистором P1 в модуле PWM. Печатная плата — в архиве.
Модуль контроля температуры отвечает за поддержание температуры усилителя на транзисторах MOSFET. Можно его не использовать вообще, а подать питания на кулер напрямую.
Усилитель сигнала задающего генератора собран на драйвере для MOSFET — IR2111. ШИМ-колебания после смешения на диодах имеет результирующий сигнал — прямоугольную волну с фиксированной частотой 70kHz, ширина импульса от 0% до 98%. Далее выход прямоугольного сигнала усиливается каскадами на Т1, Т2, Т3, отфильтровается дросселем L2. После L2 он выпрямляется группой диодов D10 и D11 — это высокопроизводительные типа Шоттки, подходящие для применения в импульсных источниках питания. И, наконец, напряжение 12В фильтруется и стабилизируется двумя электролитическими конденсаторами С10, С11. В итоге напряжение питания получается очень стабильное.
Originally posted 2019-04-08 02:57:11. Republished by Blog Post Promoter
Снижение напряжения с помощью трансформаторов
Самый простой способ – это использовать трансформатор пониженного напряжения, который совершает преобразования. Первичная обмотка содержит большее число витков, чем вторичная. Если есть необходимость снизить напряжение вдвое или втрое, вторичную обмотку можно и не использовать. Первичная обмотка трансформатора используется в качестве индуктивного делителя (если от нее имеются отводы). В бытовой технике используются трансформаторы, со вторичных обмоток которых снимается напряжение 5, 12 или 24 Вольта.
Это наиболее часто используемые значения в современной бытовой технике. 20-30 лет назад большая часть техники питалась напряжением в 9 Вольт. А ламповые телевизоры и усилители требовали наличия постоянного напряжения 150-250 В и переменного для нитей накала 6,3 (некоторые лампы питались от 12,6 В). Поэтому вторичная обмотка трансформаторов содержала такое же количество витков, как и первичная. В современной технике все чаще используются инверторные блоки питания (как на компьютерных БП), в их конструкцию входит трансформатор повышающего типа, он имеет очень маленькие габариты.
Делитель на конденсаторах
Очень популярная схема, используется для снижения значения питающей сети переменного тока. Применять ее в цепях постоянного тока нельзя, так как конденсатор, по теореме Кирхгофа, в цепи постоянного тока – это разрыв. Другими словами, ток по нему протекать не будет. Но зато при работе в цепи переменного тока конденсатор обладает реактивным сопротивлением, которое и способно погасить напряжение. Схема делителя похожа на ту, которая была описана выше, но вместо индуктивностей используются конденсаторы. Расчет производится по следующим формулам:
- Реактивное сопротивление конденсатора: Х(С) = 1 / (2 * 3,14 *f * C).
- Падение напряжения на С1: U(C1) = (C2 * U) / (C1 + C2).
- Падение напряжения на С2: U(C1) = (C1 * U) / (C1 + C2).
Здесь С1 и С2 – емкости конденсаторов, U – напряжение в питающей сети, f – частота тока.
Мощный преобразователь напряжения 24 В – 12 В с высоким КПД
Такой преобразователь необходим водителям грузовиков, автобусов и другой большегрузной техники, с напряжением в бортовой сети 24 В (два последовательно соединенных 12-вольтовых аккумулятора). Почти вся автомобильная техника (магнитолы, телевизоры, холодильники, даже лампы подсветки!) рассчитана на 12 В ±2…3 В и при прямом включении в сеть 24 В мгновенно выходит из строя.
Самый простой выход – более-менее симметрично запитать устройства от «половинок» штатного аккумулятора (например, магнитолу – от одного 12-вольтового аккумулятора, а телевизор – от другого), но полной симметричности при этом добиться невозможно, в итоге один из аккумуляторов будет постоянно перезаряжаться, а другой – недозаряжаться, и в итоге срок службы обоих аккумуляторов резко уменьшится. Поэтому единственный выход – понижаем преобразователь напряжения до необходимых для такой аппаратуры 12 В. Для современной автомагнитолы на максимальной громкости необходим ток 2…4 А, ЖКИ-телевизору – около 1 А, поэтому с учетом запаса выходной ток преобразователя должен быть в районе 5… 10 А. При этом нагрев силовых элементов схемы должен быть минимален (то есть КПД – максимально возможный), так как автомобильная техника часто эксплуатируется в жарком климате да и сама по себе сильно нагревается.
Схема такого преобразователя показана на рис. 1.11.
На таймере DD1.1 собран тактовый генератор, его короткие импульсы с вывода 5 запускают ШИМ-модулятор на таймере DDI.2. Из-за внутренних особенностей микросхемы 555 длительность за-
пускающих импульсов по входу S должна быть минимально возможной, поэтому генератор на DD1.1 несимметричный – сопротивление резистора R1 (через который конденсатор С1 разряжается) в сотни раз меньше сопротивления R2. В большинстве случаев выводы R1 вообще можно закоротить, но лучше не рисковать и впаять резистор небольшого сопротивления (100…330 Ом).
Модулятор собран на таймере DDI.2 по обычной схеме – при уменьшении напряжения на входе REF уменьшается длительность единичных импульсов (при неизменном периоде) на выходе, то есть уменьшается выходное напряжение. Терморезистор R4 обеспечивает защиту от перегрева – при нагреве радиатора ключевых транзисторов выше 80… 100 °С его сопротивление уменьшается ниже порога переключения микросхемы по входу RES (1,0 В), и на выходе микросхемы принудительно устанавливается логический нуль до тех пор, пока транзисторы не остынут. При этом оба ключевых транзистора закрыты, напряжение на выходе пропадает. Микросхема имеет небольшой гистерезис переключения (около 40 мВ) по входу RES, поэтому при надежном тепловом контакте терморезистора с радиатором никакого дребезга переключения нет; для дополнительной защиты от наводок в схему добавлен конденсатор СЗ, его емкость желательно увеличить до сотни микрофарад.
В качестве драйвера силовых транзисторов выбрана микросхема IR2103 (DD2). Для данного устройства эта микросхема идеально подходит по всем параметрам и при этом имеет не слишком высокую стоимость. Один из ее входов – прямой, второй – инверсный; это позволило сэкономить на внешнем инверторе. В микросхему встроены логика, препятствующая одновременному отпиранию обоих транзисторов (сквозные токи), и генератор пауз («мертвое время», dead time) между импульсами на выходах – это позволило до минимума сократить количество внешних элементов и не заниматься построением защиты на дополнительных логических элементах. Также у микросхемы достаточно мощные для непосредственного управления выходными полевыми транзисторами выходы – благодаря чему сэкономлены 4 внешних транзистора в эмиттерных повторителях. И «изюминка» микросхемы – «плавающее» напряжение верхнего уровня (разность напряжений может достигать 600 В!) с полной электрической развязкой внутри самой микросхемы. Без этой «фишки» схему пришлось бы сильно усложнять, вводя быстродействующий (и дорогой) оптрон и еще десяток элементов.
Микросхема включена по типовой схеме, выводы 2 и 3 можно соединить друг с другом, но лучше оставить цепочку R6, С4 – для корректной работы преобразователя при срабатывании термозащиты. Иначе в этой ситуации транзистор нижнего уровня будет постоянно открыт и закоротит выход. Вывод Vs – общий провод высоковольтной (изолированной) части, вывод VB – ее вывод питания (+10…+20 В). В данной схеме пока открыт нижний по схеме транзистор (VT2), Vs соединен с общим проводом, и конденсатор С5 заряжается через диод VD1 почти до напряжения питания. Через некоторое время VT2 закроется, но заряд на конденсаторе С5 останется, так как ток утечки крайне мал. Когда на вход HIN поступит логическая единица, выход НО соединится внутренним транзистором с выводом VB – то есть конденсатор зарядит затвор транзистора VT1, и он откроется. Ток утечки затвора транзистора крайне мал, а его емкость в сотни раз меньше емкости С5, поэтому транзистор отпирается до насыщения, и КПД схемы получается максимально возможным. В следующем такте С5 снова подзаряжается.
Регулятор напряжения собран на транзисторе VT3. Как только выходное напряжение превысит 12 В, через стабилитрон VD2 потечет ток, транзистор приоткроется и понизит напряжение на входе REF модулятора. Длительность единичных импульсов станет чуть меньше, и наступит динамический баланс. Конденсаторы С7 или С8 нужны для подавления шумов стабилитрона и транзистора, впаивать нужно только один из этих конденсаторов! Какой именно – подбирается при настройке, так как это зависит от монтажа и используемых элементов. Без конденсаторов на выходе постоянного напряжения будет присутствовать шум (и будет слышно, как шумит катушка), а КПД чуть снизится за счет разогрева транзисторов, если же впаять оба конденсатора – схема будет возбуждаться. Сопротивление резистора R12 ограничивает коэффициент усиления цепи обратной связи – чем он больше, тем неустойчивее работает преобразователь. При указанном номинале резистора выходное напряжение, в зависимости от тока нагрузки, изменяется не более чем на 0,3…0,5 В, чего для такого преобразователя вполне достаточно. При использовании транзисторов с меньшим коэффициентом h21, сопротивление резистора R12 можно уменьшить до 2… 10 кОм.
Провода питания преобразователя нужно подключить напрямую к аккумулятору. Иначе (если подключить после замка зажигания) система зажигания и прочее электрооборудование автомобиля будут создавать помехи преобразователю; кроме того, он сам будет влиять на электронику машины – а это в некоторых случаях может быть опасным. Так как преобразователь даже при отключенной нагрузке потребляет некоторый холостой ток покоя (эта схема – примерно 30…50 мА), в схему был добавлен выключатель на транзисторах VT4, VT5. Он коммутирует питание только малохмощной управляющей схемы, выходные транзисторы соединены с аккумулятором напрямую, поэтому нет потерь мощности в силовой части. При подаче на «вход управления» напряжения выше 5 В (этот вход можно подключить к замку зажигания или любым маломощным переключателем соединить с +24 В) транзистор VT4 открывается, отпирает транзистор VT5 и подает напряжение на микросхему стабилизатора DA1.
Два транзистора используются для того, чтобы схемой можно было управлять положительным напряжением; конденсатор СЮ сглаживает дребезг контактов. Здесь нет положительной обратной связи для обеспечения ключевого режима работы выключателя, но она и не нужна – коэффициент усиления двух транзисторов настолько огромен (десятки тысяч), что схема всегда работает в ключевом режиме. Резистор R13 защищает схему преобразователя от выхода из строя при случайных коротких замыканиях на корпус, а также понижает входное напряжение, уменьшая нагрев стабилизатора DA1.
При отсутствии напряжения на «входе управления» все микросхемы обесточены, в микросхеме DD2 выводы 4 и 5, 6 и 7 соединены внутренними резисторами небольшого сопротивления, и оба ключевых транзистора закрыты. Потребляемый ток в этом режиме определяется в основном только током утечки фильтрующих конденсаторов С9 и не превышает сотен микроампер.
Для упрощения графики разводка цепей питания на рисунке не показана – к ней данная схема так же чувствительна, как и рассмотренные ранее. Общий вывод резистора Rl 1 подключается к конденсатору С6, элементы обратной связи левее (по схеме) резистора R12 – к выводу 14 DDI.
Фильтрующие конденсаторы С6 и С9 желательно набрать из двух-трех параллельно соединенных конденсаторов меньшей емкости. При работе на номинальном токе эти конденсаторы должны оставаться холодными – через полчаса после включения преобразователя они должны нагреться не более чем на 5… 10 °С. Имеет смысл попробовать использовать конденсаторы разных производителей; в любом случае, чем больше размер корпуса конденсатора при тех же емкости и напряжении, тем лучше он будет работать.
В правильно собранном преобразователе, при токе нагрузки 3…4 А, нагрев корпусов транзисторов VT1 и VT2 не превышает 50…70 °С даже без радиаторов. Поэтому при работе на таком токе будет достаточно небольших пластинок-теплоотводов размером 30×50 мм на каждый транзистор, они не должны соприкасаться! При работе с током нагрузки до 10 А нужны радиаторы посерьезнее – как минимум игольчатый радиатор размерами 50×100 мм (на оба транзистора – при этом транзисторы нужно изолировать от нее, для этого удобно использовать комплект крепления от старых компьютерных блоков питания), или можно прикрепить в основание корпуса преобразователя металлическую пластину, поставить на нее транзисторы и прижать основание корпуса к любой не нагревающейся в процессе работы «железяке» на корпусе машины, поближе к аккумуляторам. При этом нужно обеспечить хороший тепловой контакт – зачистить обе поверхности, и желательно использовать теплопроводящую пасту.
Катушка L1 в авторском варианте изготовлена в броневом сердечнике (чашках) диаметром 48 и высотой 30 мм, между половинками сердечника проложены два слоя газетной бумаги. Обмотка намотана в два параллельно соединенных трансформаторных провода диаметром 1,5 мм, количество витков – до заполнения каркаса (примерно 24…30). Такая катушка оставалась холодной при постоянном токе нагрузки 7 А. При токе нагрузки до 3…5 А можно взять 2…3 кольца К50х40х10 и намотать 40…50 витков проводом диаметром около 1 мм в 2…4 провода. Или можно взять любой другой ферритовый сердечник для импульсных преобразователей, примерно таких же размеров, и желательно разрезной.
Вместо микросхемы NE556 можно использовать две микросхемы 555 или ее отечественную копию КР1006ВИ1, вместо транзисторов ВС817 поставить КТ3102Б, а вместо ВС807 – КТ3107Б. Конденсатор С5 должен быть с низким ESR, то есть пленочным или керамическим, а диод VD1 – быстродействующим, с малыми емкостью и временем обратного восстановления. В крайнем случае можно параллельно включить электролитический конденсатор емкостью 1 мкФ и керамический многослойный (но не дисковый!) емкостью 0,1 мкФ, а диод заменить на КД521 или аналогичный. Иначе транзистор VT1 будет сильно греться. Полевые транзисторы VT1 и VT2 желательно взять с сопротивлением канала в открытом состоянии не более 0,03 Ом, в авторском варианте использовался КП723А – аналоги IRFZ46N. При токе нагрузки до 5 А лучше всего использовать сдвоенные и более высокочастотные транзисторы IRFI4024H – они изготовлены в изолированном корпусе Т0220-5 (то есть не нужно изолировать его корпус от теплоотвода) и способны работать совместно с драйвером IR2103 на частотах до 200…500 кГц (против 30…70 кГц для IRFZ46 и аналогичных).
Терморезистор R4 может быть любым малогабаритным (чтобы быстрее нагревался в случае аварии), с сопротивлением при комнатной температуре выше 5…ЮкОм. Перед использованием термозащиту нужно откалибровать. Это делаем так: припаиваем к выводам терморезистора провода, кладем его в несколько вложенных друг в друга прочных пакетиков и опускаем в кипящую воду. Через минуту измеряем сопротивление терморезистора (нужно убедиться, что вода или пар не попали внутрь пакетиков), умножаем это число на 12… 15 – таким должно быть сопротивление резистора R3, чтобы термозащита срабатывала при температуре 80… 100 °С. Терморезистор нужно закрепить на радиаторе как можно ближе к транзисторам, тщательно смазав место контакта теплопроводящей пастой и позаботившись при необходимости об электрической изоляции.
Также иногда нужно подобрать сопротивление резистора R8 – оно должно быть таким, чтобы при закороченных выводах конденсатора СЗ на выводе 5 DD2 было нулевое напряжение.
Благодаря встроенной логике защиты в микросхему DD2 первое включение преобразователя можно производить с впаянными ключевыми транзисторами VT1 и VT2, но на всякий случай (вдруг дорожки неправильно разведены) «+» от аккумулятора подаем через лампочку на 24 В, 1…2А. Конденсаторы С7 и С8 не припаиваем. В качестве нагрузки подключаем к выходу устройства две последовательно соединенные лампочки от елочной гирлянды (12 В, 0,16 А). При нормальной работе преобразователя эти лампочки должны гореть (напряжение на выходе преобразователя должно быть около 12 В, но больше 6…8 В и меньше 15 В), лампочка по питанию светиться не должна, протекающий через нее ток – не более 200 мА. Заодно проверяем правильность работы выключателя, хотя он при правильном монтаже и исправных деталях никогда не требует настройки, и убеждаемся, что потребляемый ток в режиме «выключено» не превышает 1 мА. Если он больше – выпаиваем конденсаторы С9 и повторяем измерение: если он уменьшился – ставим более качественные конденсаторы, если остался неизменным – впаиваем те же конденсаторы и между выводами затвора и истока обоих полевых резисторов припаиваем по резистору сопротивлением 10 кОм. При работе преобразователь не должен свистеть – если есть звук, нужно увеличить рабочую частоту, уменьшив емкости конденсаторов С1 и С2. Если даже при емкостях в 200 пФ высокочастотный писк не пропадает – скорее всего, схема возбуждается.
После этого отключаем нагрузку и измеряем потребляемый схемой ток – он должен быть в пределах 40…70 мА. Если он гораздо больше – это означает, что индуктивность катушки L1 недостаточна и нужно или увеличить рабочую частоту (если схема и так работает на ультразвуковой (неслышимой) частоте, лучше этого не делать!), или намотать на катушку еще десяток-другой витков.
Далее вместо лампочки в цепи питания включаем амперметр с пределом измерений более 5 А, а к выходу подключаем лампочку с током потребления 2…4 А (то есть ее мощность 24…48 Вт). Потребляемый схемой от аккумулятора ток должен быть примерно в 2 раза меньше тока через лампочку, оба полевых транзистора без радиаторов греться не должны (при токе нагрузки 2 А) или на максимальном токе должны медленно разогреться примерно до 50…70 °С. Причем температура обоих транзисторов должна быть примерно одинаковой. Если VT2 греется заметно сильнее, чем VT1, нужно убедиться в наличии сигнала на его затворе – с помощью последовательно соединенных светодиода и резистора сопротивлением 1…ЮкОм, включать их между общим проводом и затвором транзистора. Если светодиод светится гораздо слабее, чем на затворе VT1, или не светится совсем – нужно увеличить емкость конденсатора С4.
Так как защита по току (от короткого замыкания) в схеме не предусмотрена, нагрузку нужно подключать через плавкий предохранитель на 5… 10 А. Его можно разместить в автомобильном блоке предохранителей или в корпусе (на плюсовом проводе) преобразователя. При токе нагрузки 5 А провода от аккумулятора должны быть сечением более 1 мм (медь), провода к нагрузке – более 1,5 мм, при больших токах провода должны быть толще.
Используя более мощные транзисторы, с меньшим сопротивлением канала, выходной ток при том же нагреве схемы можно повысить в несколько раз. Но тогда нужно будет заменить микросхему драйвера – IR2103 «еле справляется» с транзисторами IRFZ46, и более мощные транзисторы она может просто не раскачать. Идеальная замена – микросхема IR2183 – полный аналог по характеристикам, цоколевке выводов и типу корпуса, но с выходным током до 1,7 А. Ее следует просто впаять на место IR2103, без каких-либо изменений на плате. Емкость конденсатора С5 в таком случае желательно увеличить в несколько раз (минимум 1 мкФ), он должен быть пленочным.
- Предыдущая запись: ИК-ПЕРЕДАТЧИКИ СЕКРЕТНОГО КОДА
- Следующая запись: УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ МОЩНЫМ МОП ТРАНЗИСТОРОМ
Похожие посты:
Делитель напряжения на индуктивностях
Индуктивность – это катушка, намотанная медным (как правило) проводом на металлическом или ферромагнитном сердечнике. Трансформатор – это один из видов индуктивности. Если от середины первичной обмотки сделать отвод, то между ним и крайними выводами будет равное напряжение. И оно будет равно половине напряжения питания. Но это в том случае, если сам трансформатор рассчитан на работу именно с таким питающим напряжением.
Но можно использовать несколько катушек (для примера можно взять две), соединить их последовательно и включить в сеть переменного тока. Зная значения индуктивностей, несложно произвести расчет падения на каждой из них:
- U(L1) = U1 * (L1 / (L1 + L2)).
- U(L2) = U1 * (L2 / (L1 + L2)).
В этих формулах L1 и L2 – индуктивности первой и второй катушек, U1 – напряжение питающей сети в Вольтах, U(L1) и U(L2) – падение напряжения на первой и второй индуктивностях соответственно. Схема такого делителя широко применяется в цепях измерительных устройств.
Как понизить ток в цепи 24в постоянного
РПУ 0 катушка 24 Вольта переменного тока — Реле промежуточное 24В РПУ-0 24В
Источник питания 12в 10а зачастую используется в бытовых условиях. Он позволяет заряжать аккумуляторные батареи, обеспечивать работу приборов освещения, быть элементом источника бесперебойного питания компьютера. Качество питаемого источника влияет на качество его работы или на саму работу устройства.
Устройство простого трансформатора
Основным элементом трансформатора является реле. Непосредственно катушки устанавливаются с различными обмотками. Магнитопроводы имеются с сердечниками. По параметру проводимости тока они довольно сильно различаются. Также важно упомянуть, что в некоторых модификациях предусмотрены специальные расширители. В данном случае многое зависит от параметра рабочей частоты.
Изоляторы в трансформаторах предназначены для защиты сердечника от перегрузок. Для выпрямления постоянного тока в устройствах устанавливаются трансиверы. Выпускаются они ортогонального и подстроечного типа.
РПУ 0 катушка 24 Вольта переменного тока — Реле промежуточное 24В РПУ-0 24В
РПУ-0 Реле промежуточное 24В
РПУ-0-24В
Реле рпу 0 цена1200 рублей
Реле промежуточные РПУ-0 предназначены для работы в электрических цепях управления и промышленной автоматики переменного тока напряжением до 240 В, частоты 50 Гц и постоянного тока напряжением до 240 В.
Реле РПУ-0 состоит из 3 переключающих контактов.
Реле рпу 0 ухл4 24в технические характеристики
— постоянного тока: 6, 12, 24, 48, 60, 110, 220, 230, 240 В,
— переменнного тока: 12, 24, 36, 110, 220, 230, 240 В.
Реле клапанного типа с защитным чехлом из прозрачной пластмассы. Катушка реле литая.
Включение реле в цепь питания и коммутируемые цепи производиться при помощи соединительной (штепсельной) колодки типа ШРП или ШРВ, позволяющей производить быструю смену реле.
Контактная группа реле РПУ-0 состоит из 3 переключающих контактов из серебра (3п).
РПУ 0 характеристики
Номинальное напряжение: 6, 12, 24, 48, 60, 110, 220, 230, 240 В постоянного тока и 12, 24, 36, 110, 220, 230, 240 В переменнного тока
Допустимый ток: до 6 А
Напряжение: 220 В
УХЛ- умеренно холодный климат.
УХЛ-2: Категория размещения 2 — эксплуатация в помещениях, где колебания температуры и влажности воздуха несущественно отличаются от колебаний на открытом воздухе, рабочая температура окружающей среды от минус 10 оС до плюс 45 оС.
УХЛ-3: Категория размещения 3 — эксплуатация в помещениях, где колебания температуры и влажности воздуха существенно меньше, чем на открытом воздухе, рабочая температура окружающей среды от минус 45 оС до плюс 40 оС.
УХЛ-4: — в помещениях с искусственным микроклиматом и отсутствием прямого контакта с атмосферной влагой, солнечными лучами, пылью и т.д.
УСТРОЙСТВО ТИПА РПУ-3М
Устройства эти используются для схем автоуправления в роли промежуточных релюшек электромагнитного типа. Выполняются такие реле в двух вариантах:
для обычных схем;
Первый вариант имеет исполнение втягивающих катушек под рабочее напряжение 24, 48, 60, 110 и 220 вольт; второй же – 24, 50, 75, 110 вольт. Оба типа работают от постоянного напряжения.
Контактная система реле первого типа выпускается двух видов:
8-контактная (5 нормально открытых и 3 нормально закрытых).
4-контактная (по 2 тех и тех).
Причем, на месте монтажа можно пересобрать контактные группы реле.
Тепловозный вариант реле имеет 3 типа:
6-контактный (схема 4/2)
4-контактный (схема 2/2)
2-контактный (схема 1/1)
Этот вариант исполнения, так же, как и предыдущий, допускает пересборку контактных групп на месте монтажа. Контакты всех реле рассчитаны на токи коммутации 16 ампер.
Помимо этого, устройства имеют пару исполнений по классу стойкости к износу коммутационного характера:
индекс А – нормальная;
индекс Б – пониженная.
Тепловозный вариант выпускают только с индексом А.
Эти релюхи предназначаются для управленческих цепей электроприводов переменного тока и цепей, работающих на постоянном токе. Кроме того, такие реле применяются в коммутационных схемах слаботочного типа. Выпускают этот тип реле с тремя контактами на переключение.
Ток, на который рассчитано реле – 6 ампер (правда он зависим от того, с каким напряжением работает устройство). По функционалу реле очень близко устройству типа РП-21-003.
Разница состоит в том, что у последнего значительно меньший коэффициент износостойкости контактов и худшее качество электромеханического устройства. Эти устройства довольно широко используются для цепей вспомогательного типа, контрольных и сигнализационных цепей.
В силу своей универсальности, эти реле можно использовать с целью передачи, усиления и размножения тех команд, что поступают на устройство.
Устройство представляет из себя электромагнитное реле, имеющее магнитную систему клапанного типа. Помимо этого, устройства этой марки можно использовать (поскольку они универсальны) и на постоянном и на переменном токе.
Система контактов устройства являет собой жесткие контактные пружины, одним концом закрепленные на стойках, а на других концах этих пружин наклепаны контакты.
Управляются пружины при помощи изолированной траверсы, закрепленной на якоре электромагнита. Монтировать эти приборы следует в вертикальном положении , чтобы контактная группа располагалась вверх.
Реле эти способны работать в продолжительном, прерывисто-продолжительном и повторно-кратковременном режимах. Для последнего существуют параметры: частота включений — <1200 каждый час; длительность включения — <40% (в режиме коммутации).
Понижающие модификации
Понижающий трансформатор с 220 на 24 вольта часто встречается с мощностью от 100 Вт. Используются устройства данного типа, как правило, для электроприводов. Магнитопроводы с реле у многих моделей имеются с ленточными сердечниками. Также важно отметить, что обмотки в устройствах на 3 кВт устанавливаются концентрические. Однако на рынке представлены модификации с трехслойными аналогами. Всего выводов у понижающих устройств имеется два.
Некоторые модификации выпускаются с клеммами. Весит понижающий трансформатор 220 на 24 вольта не более 5 кг. По параметру проводимости тока модели довольно сильно различаются. В данном случае необходимо учитывать тип трансивера. Отечественные трансформаторы в основном продаются с ортогональными аналогами. Однако зарубежные компании отдают предпочтение подстроченным трансиверам. Показатель перегрузки тока у моделей в среднем составляет 5,5 А. Некоторые устройства выпускаются с переключателями для регулировки фазы.
Тороидальные модели
Трансформатор тороидальный 220 на 24 вольта отличается тем, что в нем предусмотрен компаратор. За счет указанного элемента осуществляется изменение тактовой частоты от сети. Также важно упомянуть о том, что многие устройства оснащены стабилитронами. Магнитопроводы в аппаратах устанавливаются обычные.
Непосредственно обмотки для трансформаторов используются концентрического типа. Применяются данные устройства чаще всего для двигателей небольшой мощности. Также они подходят для многих типов компрессоров. Регуляторы в устройствах, как правило, отсутствуют. Изоляторы применяются композитного типа. В среднем параметр проводимости тока у моделей не превышает 50 мкСм. В свою очередь перегрузку аппараты с мощность 80 Вт способны выдерживать в 3 А.
как понизить постоянное напряжение с 24 до 12
д. с. вторичной обмотки трансформатора зависит от числа витков. Поэтому наиболее простым способом регулирования напряжения трансформатора является изменение числа витков одной из обмоток, чаще обмотки высшего напряжения. Число витков изменяется обычно в пределах ± 5% от номинального. Для этой цели от одного из концов обмотки делают отводы. Если вторичную обмотку трансформатора замкнуть на какой-либо приемник электрической энергии, то во вторичной цепи будет протекать ток I
2, а в первичной обмотке ток
I
1 который может быть представлен геометрической суммой тока холостого хода и нагрузочного тока. Первичная и вторичная обмотки трансформатора электрически не соединены. Однако надо иметь в виду, что за счет магнитной связи между этими обмотками изменение тока во вторичной обмотке
I
2 будет вызывать соответствующее изменение тока первичной обмотки
I
1. Если увеличится ток во вторичной обмотке, то увеличится ток и в первичной обмотке. Наоборот, при уменьшении тока во вторичной обмотке уменьшится ток и в первичной обмотке. Если разомкнуть вторичную обмотку, то ток в ней станет равным нулю, а в первичной обмотке уменьшится до малой величины. Ток
I
0, протекающий по первичной обмотке трансформатора, при разомкнутой вторичной цепи называется током
холостого хода
, который значительно меньше номинального тока трансформатора. По первичной и вторичной обмоткам при нагрузке протекают численно неравные токи. Если пренебречь потерями мощности в трансформаторе, то можно записать, что мощность, отдаваемая трансформатором приемнику энергии
U
2
I
2, равна мощности, потребляемой им из сети источника энергии
U
1
I
1 т. е.
2
I
2 =
U
1
I
1,
2 =
K I
1. (105)
Пренебрегая падением напряжения в сопротивлениях первичной обмотки трансформатора, можно допустить, как это было показано выше, при любой его нагрузке приближенное равенство абсолютных величин приложенного напряжения U
1 и уравновешивающей это напряжение э. д. с. первичной обмотки, т. е.
1 =
E
1. (106)
На основании этого равенства можно сказать, что при неизменном по величине приложенном напряжении U
1 будет приблизительно неизменной э. д. с.
E
1 индуктируемая в первичной обмотке трансформатора при любой его нагрузке. А так как э. д. с.
E
1 зависит от магнитного потока φ
m
, то и магнитный поток в магнитопроводе трансформатора при любом изменении нагрузки будет приблизительно неизменным. Таким образом, при неизменном приложенном напряжении магнитный поток в сердечнике трансформатора будет практически неизменным при любом изменении нагрузки. Ток
I
2, протекающий по вторичной обмотке при нагрузке трансформатора, создает свой магнитный поток, который, согласно закону Ленца, направлен встречно магнитному потоку в сердечнике, стремясь его уменьшить. Чтобы результирующий магнитный поток в сердечнике остался неизменным, встречный магнитный поток вторичной обмотки должен быть уравновешен магнитным потоком первичной обмотки. Следовательно, при увеличении тока вторичной обмотки
I
2 возрастает размагничивающий магнитный поток этой обмотки и одновременно повышается как ток первичной обмотки
I
1 так и магнитный поток, создаваемый этим током. Так как магнитный поток первичной обмотки уравновешивает размагничивающий поток вторичной обмотки, то результирующий магнитный поток в сердечнике поддерживается неизменным. В понижающем трансформаторе напряжение первичной обмотки
U
1 больше напряжения вторичной обмотки
U
2 в
K
раз, следовательно, и сила тока вторичной обмотки
I
2 больше силы тока первичной обмотки
I
1 также в
К
раз. В повышающем трансформаторе имеет место обратное соотношение между напряжениями его обмоток и между силами токов в них. Если, например, включить на полную нагрузку трансформатор, напряжения первичной и вторичной обмоток которого равны
U
1 = 220
в
,
U
2 = 24
в
, то при номинальной силе тока первичной обмотки = 0,3
а
сила тока во вторичной обмотке
Если напряжения первичной и вторичной обмоток соответственно равны U
1 = 127
в
,
U
2 = 510
в
, то при силе тока во вторичной обмотке
I
2 = 0,2
а
в первичной обмотке сила тока будет примерно равна:
Таким образом, обмотка с более высоким напряжением имеет большее число витков и выполнена из провода с меньшим поперечным сечением, чем обмотка с более низким напряжением, так как сила тока в обмотке более высокого напряжения меньше силы тока в обмотке с более низким напряжением.
Масляные модели
Масляный трансформатор 220 на 12–24 вольта оснащается специальным теплообменником. Непосредственно для охлаждающей жидкости используются каналы. Сердечники во многих модификациях предусмотрены ленточного типа. Обмотки чаще всего применяются трехслойные. Отдельного внимания заслуживают реле. Устанавливаются они с различной проводимостью. В среднем для масляных конфигураций указанный параметр колеблется в районе 60 мкСм.
Катушки в устройствах устанавливаются с магнитопроводами. Непосредственно выводов для подключения оборудования имеется два. Некоторые конфигурации производятся с клеммами. Для электроприводов масляные устройства подходят идеально. Трансиверы во всех моделях устанавливаются лишь ортогонального типа.
Как сделать устройство своими руками?
Сделать трансформатор 220 на 24 вольта своими руками довольно сложно. В первую очередь для понижающей модификации потребуется большая катушка с хорошей проводимостью тока. Для того чтобы обеспечивать стабильную рабочую частоту, обмотка должна быть предусмотрена концентрического типа. Непосредственно для подключения оборудования применяются выводы, которые представляют собой просто проводники.
В данном случае расширители устанавливаются обычные. Использовать их можно от любого поломанного трансформатора. Если рассматривать модификации с переключателями, то для них придется делать отдельно стойку. Для того чтобы сбои не происходили часто, применяются изоляторы. В наше время наиболее надежными принято считать композитные аналоги.
Где используется
Инверторы чаще всего применяются в системах аварийного или резервного электроснабжения. С их помощью создаются источники питания переменного тока, предназначенные для подключения приборов и оборудования, работающих от 220 вольт. В их число входит кухонная техника, телевизоры, различные электроинструменты.
В случае отключения света, инвертор 24В-220В способен обеспечить электричеством дачу или загородный дом в течение нескольких часов. При необходимости преобразователь может работать от автомобильного аккумулятора. В этом случае специалисты, занимающиеся строительством и ремонтом, могут подъехать в любую точку и подключить электроинструмент при отсутствии основного напряжения сети. Мобильные инверторы очень хорошо зарекомендовали себя во время путешествий, а также на охоте и рыбалке.
Система резервного электроснабжения с использованием инверторов, используемая в частных домах, обеспечивает полную независимость от централизованных сетей. На период отключения света питание осуществляется от аккумуляторов, энергия которых преобразуется с помощью инвертора. Когда вновь заработает центральная сеть, инвертор в это время в автоматическом режиме заряжает аккумуляторы.
Если сравнивать преобразователи напряжения с генераторными установками, становится заметно, что инверторные системы обладают существенными преимуществами. Прежде всего, это бесшумная работа, отсутствие необходимости в приобретении горюче-смазочных материалов, расходных деталей и запасных частей. Здесь отсутствуют какие-либо движущиеся детали, поэтому преобразователи считаются более надежными и практически не требуют периодического обслуживания.
Модель на 80 Вт
Трансформатор 220 на 24 вольта постоянного тока на 80 Вт больше всего подходит для обычных компрессоров. На производстве модели данного типа встречаются довольно редко. Расход электроэнергии у них незначительный, однако мощности для нормального электропривода однозначно не хватит. Магнитопроводы в устройствах применяются, как правило, с низковольтной обмоткой.
Сердечники при этом встречаются штампованного типа. Если рассматривать конфигурации с высокой проводимостью тока, то у них предусмотрены специальные компараторы. Однако чаще всего устанавливаются обычные отводы. Также существуют модели со стабилизаторами. В данном случае параметр перегрузки тока в среднем составляет 3,5 А. Переключатели у моделей на 80 Вт никогда не используются.
Принцип действия
Чтобы понять принцип работы источника питания, необходимо рассмотреть структурную схему (рис.1). Она состоит из:
Рис. 1 Источник питания 12 вольт
- Выпрямителя сетевого (СВ). Производит трансформацию переменного тока в постоянный. Таким образом он обеспечивает сглаживание импульсов напряжений.
- Преобразователя высокочастотного (ВЧП). Его основная задача – преобразование напряжения постоянного в переменное. При этом: образуется прямоугольная форма импульсов;
- можно достичь необходимой амплитуды сигнала.
Устройство на 100 Вт
Трансформатор 220 на 24 вольта (100Вт) может применяться для электроприводов. Многие модификации оснащаются надежными системами защиты. Чаще всего производителями указывается маркировка ИП20. Все это говорит о том, что система заземления у модели применяется с композитными изоляторами. Если говорить про магнитопроводы, то они используются с вторичной обмоткой.
Довольно часто сердечники встречаются листового типа. Однако штампованных аналогов на рынке имеется много. По качеству листовым сердечникам они не сильно уступают. Проводимость тока у конфигураций на 100 Вт в среднем равняется 70 мкСм. Если говорить про перегрузки, то многое в данной ситуации зависит от производителя. Устройства с трансиверами встречаются редко. Однако трансформаторы на 100 Вт со стабилизаторами пользуются большим спросом.
Стабилизатор постоянного напряжения на 24 В
В широкой сфере радиоэлектронных приборов микросхема КР 142 ЕН 9Б в качестве стабилизатора с тремя выводами с постоянным напряжением 24 В может использоваться для подключения логических схем, а также измерительных приборов, аудиоустройств с качественным воспроизведением.
Наружные элементы могут применяться для ускорения процессов перехода. Конденсатор на входе нужен только в тех случаях, когда регулятор расположен на удалении не больше пяти сантиметров от конденсатора, выполняющего роль фильтра источника питания.
Основные технические параметры:
- Внутренний ограничитель тока замыкания.
- Защита транзистора на выходе.
- Внутренняя термическая защита.
- Нет необходимости в наружных элементах.
- Допускаемый ток выхода 1 ампер.
- Вход.
- Заземление.
- Выход.
Трансформатор на 120 Вт
Трансформатор 220 на 24 вольта на 120 Вт подходит для электродвигателей разной мощности. Сердечники во многих конфигурациях устанавливаются листового типа. Магнитопроводы, в свою очередь, имеются с высоковольтной обмоткой. Выводы в устройствах стандартно имеются в количестве двух. Некоторые модели производятся с клеммами для подключения к оборудованию. Системы охлаждения на сегодняшний день существуют различные. Однако чаще всего речь идет об обычном понижении температуры за счет циркуляции воздуха.
Катушки в трансформаторах часто устанавливаются на опорные кольца. В некоторых случаях у моделей есть расширители. Переключатели также используются в трансформаторах. Трансиверы применяются как ортогонального, так и подстроечного типа. В данном случае многое зависит от показателя рабочей частоты сети. Если она не превышает 40 Гц, то можно смело использовать ортогональные трансиверы. В противном случае для нормальной эксплуатации устройства подходят лишь подстроечные компоненты. Стабилизаторы применяются довольно редко.
Подключение 12 вольтной магнитолы на 24 Вольта
Как говорилось выше, не всегда получается найти магнитолу под 24 Вольта, да или просто хочется поставить привычное головное устройство в грузовое авто, вместо штатной магнитолы. В таком случае, закономерно возникает вопрос: как подключить магнитолу 12 Вольт к 24? Среди пользователей существуют несколько «легенд» подключения, рассмотрим их только в ознакомительных целях, чтобы знать, как делать не стоит.
Первый вариант такого подключения: если на авто стоят 2 аккумулятора по 12 В от клеммы одного из них берется питание на магнитолу. Это чревато риском спалить устройство в случае каких-то неполадок, а также аккумулятор будет постоянно разряжаться и их необходимо периодически менять местами.
Автопроигрыватель Rolsen RCR-102B24
Второй вариант подключения, который советуют некоторые «умники», слышавшие где-то от кого-то, что-то про электротехнику и сопротивления, но сами не вникавшие в суть вопроса, подключение последовательно с магнитолой, нагрузки на 12 В, для обеспечения номинального напряжения для устройства. Такая схема не работоспособна в большинстве случаев, так как необходимо согласовать две нагрузки по реактивному сопротивлению, а это очень проблематично в практическом плане. В случае неправильного подключения (различного реактивного сопротивления) существует большой риск вывести магнитолу из строя.
Правильный и довольно простой способ подключить магнитолу к 24 Вольтам— это использовать специально предназначенный для этих целей преобразователь, который можно найти в специализированном автомагазине для дальнобойщиков. Многие водители, для этих целей, отметили преобразователь Astron N2412-24, как наиболее оптимальный вариант в отношении цена-качество. Конечно, есть и более дорогие и функциональные устройства, все зависит от финансовых возможностей будущего владельца.
Однодиапазонные устройства
Однодиапазонный трансформатор 220 на 24 вольта способен эксплуатироваться в сети с частотой ниже 45 Гц. В данном случае во всех моделях устанавливаются компараторы. За счет них показатель проводимости тока можно легко стабилизировать. Трансиверы встречаются в основном ортогональные. Непосредственно изоляторы уславливаются у моделей композитные. Магнитопроводы для преобразования тока применяются на высоковольтной обмотке. Катушки в данном случае обязательно имеются с опорными кольцами. Теплообменники у однодиапазонных трансформаторов отсутствуют.
Многодиапазонные модификации
Многодиапазонный трансформатор 220 на 24 вольта способен довольно просто использоваться от сети с частностью свыше 45 Гц. Скачки в системе происходят у моделей редко. За счет этого электрооборудование работает более качественно, и расход электроэнергии не сильно большой. Компараторы в таких модификациях имеются двухполюсного типа.
Проводимость тока у моделей превышает 80 мкСм. В свою очередь параметр перегрузки составляет обычно 5,5 А. Изоляторы в данном случае устанавливаются на отводах. Для избегания различных электромагнитных сбоев применяются переключатели. Теплообменники в конструкциях используются различной емкости. Для укрепления их применяются опоры и рейки. Система охлаждения у многих моделей предусмотрена жидкостного типа. Магнитопроводы используются с высоковольтной обмоткой.
Где используются сети на 24 вольта
Бортовые сети автобусов и грузовых автомобилей работают с напряжением 24 вольта, что дает возможность исключить высокие токи. Как правило, источник тока состоит из двух аккумуляторных батарей по 12 вольт, соединенных между собой в последовательную цепь. В результате такой связки получается батарея, способная выдавать 24 В. Емкость аккумуляторов не складываются. Этот показатель определяется по наиболее слабой АКБ в этой паре.
Последовательное соединение исключает переход тока из одной батареи в другую, из более мощной в слабую. Если менее емкая батарея разряжается первой, то движение электрического тока в цепи полностью прекращается.
При использовании такой системы следует учитывать невозможность пропорционального разделения между АКБ тока нагрузки. Если бытовой прибор мощностью 500 ватт потребляет 20 А, то для мощной батареи это будет совсем незначительным током, а для маломощного устройства, включенного в пару, эта нагрузка может оказаться непосильной. В связи с этим, при использовании последовательного соединения, оба аккумулятора должны быть одинаковыми по всем параметрам. Напряжение генератора в грузовом автомобиле обычно немного превышает напряжение в бортовой сети и составляет 28-29 В. Таким образом, обеспечиваются нормальные условия для зарядки АКБ, соединенных в общую систему.
В процессе эксплуатации необходимо следить, чтобы банки в каждой батарее не были разбалансированными. Подобные ситуации возникают при пуске двигателя стартером, когда основная нагрузка приходится на банки, расположенные в непосредственной близости от плюсовой клеммы. Поэтому необходимо периодически изменять места расположения аккумуляторов, чтобы выровнять нагрузку. Если не принять своевременных мер, то через некоторое время состояние банок, находящихся под максимальной нагрузкой, существенно изменится по сравнению с остальными. Постепенно может возникнуть так называемое слабое звено, способное нарушить работу всей системы.
От состояния аккумуляторов будет зависеть и качество тока, производимого инверторными устройствами.
Адаптер — уменьшить силу тока
Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.
Адаптер — уменьшить силу тока
Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.
Последние посетители 0 пользователей онлайн
- Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу
- Ответов 78
- Создана 14 г
- Последний ответ 1 г
Топ авторов темы
Света 4 постов
Igel 7 постов
Dr. West 8 постов
arcadav 6 постов
Популярные посты
Света
11 сентября, 2008
Если ваше устройство питается напряжением 24 В и потребляет, при этом, ток до 500 мА, то ему абсолютно всё равно запитывать ли его от адаптера, который может выдать ток до 500 миллиампер или от аккуму
а ты возьми и измерь напряжение на выходе зарядки во время работы, тогда тупых вопросов возможно станет меньше