Kā samazināt spriegumu: metodes un ierīces. Kā iegūt nestandarta spriegumu, samazinot spriegumu no 12 uz 5

12 voltu spriegums tiek izmantots, lai darbinātu daudzas elektroierīces: uztvērējus un radioaparātus, pastiprinātājus, klēpjdatorus, skrūvgriežus, LED lentes utt. Tie bieži darbojas ar baterijām vai barošanas blokiem, bet, kad viens vai otrs neizdodas, lietotājs saskaras ar jautājumu: "Kā iegūt 12 voltu maiņstrāvu"? Mēs par to runāsim tālāk, sniedzot pārskatu par racionālākajām metodēm.

Mēs iegūstam 12 voltus no 220

Visizplatītākais uzdevums ir iegūt 12 voltus no 220 V mājsaimniecības barošanas avota. To var izdarīt vairākos veidos:

1. Samaziniet spriegumu bez transformatora.
2. Izmantojiet 50 Hz tīkla transformatoru.
3. Izmantojiet komutācijas barošanas avotu, kas, iespējams, ir savienots pārī ar impulsu vai lineāro pārveidotāju.

Sprieguma samazināšana bez transformatora

Jūs varat pārveidot spriegumu no 220 voltiem uz 12 bez transformatora 3 veidos:

1. Samaziniet spriegumu, izmantojot balasta kondensatoru. Universālā metode tiek izmantota mazjaudas elektronikas, piemēram, LED lampu, barošanai un mazu akumulatoru, piemēram, lukturīšu, uzlādēšanai. Trūkums ir ķēdes zemais kosinuss Phi un zemā uzticamība, taču tas neliedz to plaši izmantot lētās elektroierīcēs.
2. Samaziniet spriegumu (ierobežojiet strāvu), izmantojot rezistoru. Metode nav īpaši laba, taču tai ir tiesības pastāvēt, tā ir piemērota ļoti vājas slodzes, piemēram, gaismas diodes, barošanai. Tās galvenais trūkums ir liela daudzuma aktīvās jaudas izdalīšana siltuma veidā uz rezistora.
3. Izmantojiet autotransformatoru vai induktors ar līdzīgu tinumu loģiku.

Dzēšanas kondensators

Pirms sākat apsvērt šo shēmu, vispirms ir vērts pieminēt nosacījumus, kas jums jāievēro:

• Barošanas avots nav universāls, tāpēc tas ir paredzēts un tiek izmantots tikai darbam ar vienu zināmu ierīci.
• Visiem barošanas avota ārējiem elementiem, piemēram, regulatoriem, ja ķēdei izmantojat papildu sastāvdaļas, jābūt izolētiem, un uz metāla potenciometra pogām jāuzliek plastmasas vāciņi. Nepieskarieties barošanas avota platei vai izvades vadiem, ja vien tiem nav pievienota slodze vai ja ķēdē nav uzstādīta Zenera diode vai zema līdzstrāvas sprieguma regulators.

Tomēr maz ticams, ka šāda shēma jūs nogalinās, taču jūs varat saņemt elektriskās strāvas triecienu.

Diagramma ir parādīta zemāk esošajā attēlā:

R1 - nepieciešams, lai izlādētu dzēšanas kondensatoru, C1 - galvenais elements, dzesēšanas kondensators, R2 - ierobežo strāvas, kad ķēde ir ieslēgta, VD1 - diodes tilts, VD2 - Zener diode vajadzīgajam spriegumam, 12 voltiem: ir piemēroti: D814D, KS207V, 1N4742A. Var izmantot arī lineāro pārveidotāju.

Vai arī pirmās shēmas uzlabota versija:

Dzēšanas kondensatora jaudu aprēķina pēc formulas:

C(uF) = 3200*I(slodze)/√(Uinput²-Uoutput²)

C(uF) = 3200*I(slodze)/√Uieeja

Bet jūs varat arī izmantot kalkulatorus, tie ir pieejami tiešsaistē vai datorprogrammas veidā, piemēram, pēc Vadima Gončaruka izvēles varat meklēt internetā.

Kondensatoriem jābūt šādiem - filma:

Vai arī šie:

Nav jēgas apsvērt atlikušās uzskaitītās metodes, jo Sprieguma samazināšana no 220 līdz 12 voltiem, izmantojot rezistoru, nav efektīva lielās siltuma ražošanas dēļ (rezistora izmēri un jauda būs atbilstoši), un induktora aptīšana ar krānu no noteikta pagrieziena, lai iegūtu 12 voltus, ir nepraktiska. darbaspēka izmaksu un izmēru dēļ.

Strāvas padeve uz tīkla transformatora

Klasiska un uzticama shēma, kas ir ideāli piemērota audio pastiprinātāju, piemēram, skaļruņu un radio, barošanai. Ar nosacījumu, ka ir uzstādīts parasts filtra kondensators, kas nodrošinās nepieciešamo pulsācijas līmeni.

Papildus vēlamajam spriegumam varat uzstādīt 12 voltu stabilizatoru, piemēram, KREN vai L7812 vai jebkuru citu. Bez tā izejas spriegums mainīsies atkarībā no sprieguma pārspriegumiem tīklā un būs vienāds ar:

Uout=Uin*Ktr

Ktr – transformācijas koeficients.

Šeit ir vērts atzīmēt, ka izejas spriegumam pēc diodes tilta jābūt par 2-3 voltiem augstākam nekā barošanas avota izejas spriegumam - 12 V, bet ne vairāk kā 30 V, to ierobežo stabilizatora tehniskie parametri un efektivitāte ir atkarīga no sprieguma starpības starp ieeju un izeju.

Transformatoram jārada 12-15 V maiņstrāva. Ir vērts atzīmēt, ka iztaisnotais un izlīdzinātais spriegums būs 1,41 reizes lielāks par ieejas spriegumu. Tas būs tuvu ievades sinusoīda amplitūdas vērtībai.

Es arī vēlētos pievienot regulējamu barošanas ķēdi LM317. Ar to jūs varat iegūt jebkuru spriegumu no 1,1 V līdz rektificētajam spriegumam no transformatora.

12 volti no 24 voltiem vai cita augstāka līdzstrāvas sprieguma

Lai samazinātu līdzstrāvas spriegumu no 24 voltiem līdz 12 voltiem, varat izmantot lineāro vai komutācijas stabilizatoru. Šāda vajadzība var rasties, ja nepieciešams barot 12 V slodzi no autobusa vai kravas automašīnas borta tīkla ar spriegumu 24 V. Turklāt jūs saņemsiet stabilizētu spriegumu transportlīdzekļa tīklā, kas bieži mainās. Pat automašīnās un motociklos ar iebūvētu 12 V tīklu tas sasniedz 14,7 V, kad dzinējs darbojas. Tāpēc šo shēmu var izmantot arī, lai darbinātu transportlīdzekļu LED sloksnes un gaismas diodes.

Ķēde ar lineāro stabilizatoru tika minēta iepriekšējā punktā.

Tam var pieslēgt slodzi ar strāvu līdz 1-1,5A. Lai pastiprinātu strāvu, varat izmantot caurlaides tranzistoru, taču izejas spriegums var nedaudz samazināties - par 0,5 V.

LDO stabilizatorus var izmantot līdzīgi, tie ir tie paši lineārie sprieguma stabilizatori, bet ar zemu sprieguma kritumu, piemēram, AMS-1117-12v.

Vai impulsu analogi, piemēram, AMSR-7812Z, AMSR1-7812-NZ.

Savienojuma shēmas ir līdzīgas L7812 un KRENK. Šīs opcijas ir piemērotas arī klēpjdatora barošanas avota sprieguma samazināšanai.

Efektīvāk ir izmantot impulsa pazemināšanas sprieguma pārveidotājus, piemēram, pamatojoties uz LM2596 IC. Plate ir marķēta ar kontaktu paliktņiem attiecīgi In (ieeja +) un (- Out output). Pārdošanā jūs varat atrast versiju ar fiksētu izejas spriegumu un ar regulējamu, jo augšējā fotoattēlā labajā pusē redzat zilu daudzpagriezienu potenciometru.

12 volti no 5 voltiem vai cits samazināts spriegums

12V var iegūt no 5V, piemēram, no USB pieslēgvietas vai mobilā telefona lādētāja, kā arī var izmantot ar šobrīd populārajiem litija akumulatoriem ar spriegumu 3,7-4,2 V.

Ja mēs runājam par barošanas avotiem, jūs varat traucēt iekšējo ķēdi un rediģēt atsauces sprieguma avotu, taču šim nolūkam jums ir jābūt zināšanām elektronikā. Bet jūs varat padarīt to vienkāršāku un iegūt 12 V, izmantojot pastiprināšanas pārveidotāju, piemēram, pamatojoties uz XL6009 IC. Pārdošanā ir opcijas ar fiksētu 12V izeju vai regulējamas ar regulēšanu diapazonā no 3,2 līdz 30V. Izejas strāva - 3A.

Tas tiek pārdots uz gatavā dēļa, un uz tā ir atzīmes ar tapu mērķi - ievadi un izvadi. Vēl viena iespēja ir izmantot MT3608 LM2977, tas palielinās līdz 24V un var izturēt izejas strāvu līdz 2A. Arī fotoattēlā var skaidri redzēt kontaktu paliktņu parakstus.

Kā iegūt 12V no improvizētiem līdzekļiem

Vienkāršākais veids, kā iegūt 12 V spriegumu, ir savienot virknē 8 1,5 V AA baterijas.

Vai arī izmantojiet gatavu 12V akumulatoru ar marķējumu 23AE vai 27A, tādu, kāds tiek izmantots tālvadības pultī. Tā iekšpusē ir neliela “planšetdatoru” izvēle, ko redzat fotoattēlā.

Mēs apskatījām iespēju kopumu, kā mājās iegūt 12 V. Katram no tiem ir savi plusi un mīnusi, dažādas efektivitātes, uzticamības un efektivitātes pakāpes. Kuru iespēju labāk izmantot, jums pašam jāizvēlas, pamatojoties uz savām iespējām un vajadzībām.

Ir arī vērts atzīmēt, ka mēs neizskatījām vienu no iespējām. Varat arī iegūt 12 voltus no ATX datora barošanas avota. Lai to palaistu bez datora, zaļais vads ir jāsavieno ar kādu no melnajiem. Uz dzeltenā vada ir 12 volti. Parasti 12 V līnijas jauda ir vairāki simti vatu, un strāva ir desmitiem ampēru.

Tagad jūs zināt, kā iegūt 12 voltus no 220 vai citām pieejamajām vērtībām. Visbeidzot, mēs iesakām noskatīties šo noderīgo videoklipu

Līdzstrāvas-līdzstrāvas pārveidotājs 12>3 volti, tika izveidots, lai darbinātu mazjaudas atskaņotājus, kurus darbina divas AA baterijas. Tā kā atskaņotāji bija paredzēti darbam automašīnā un automašīnas borta tīkls nodrošina 12 voltus, bija nepieciešams pazemināt spriegumu līdz nominālvērtībai 3-4 volti.

Kad automašīnas dzinējs darbojas, borta spriegums paaugstinās līdz 14 voltiem; tas arī jāņem vērā.

Divreiz nedomājot, nolēmu izgatavot visvienkāršāko pakāpju pārveidotāju, ja uzrādīto ierīci var saukt pat par pārveidotāju. Līdzstrāvas-līdzstrāvas pārveidotāja dizains ir diezgan vienkāršs un ir balstīts uz sprieguma samazināšanās fenomenu, kas iet caur pusvadītāju diodes kristālu. Kā zināms, izejot cauri pusvadītāju diodei, līdzstrāvas spriegums samazinās par aptuveni 0,7 voltiem. Tāpēc, lai iegūtu vēlamo sprieguma kritumu, tika izmantotas 12 lētas IN4007 sērijas pusvadītāju diodes. Tās ir parastās taisngriežu diodes ar strāvu 1 ampēru un reverso spriegumu aptuveni 1000 voltu; ieteicams izmantot šīs diodes, jo tās ir vispieejamākā un lētākā iespēja. Nekādā gadījumā nevajadzētu izmantot diodes ar Schottky barjeru., sprieguma kritums uz tiem ir pārāk mazs, tāpēc tie nav piemēroti mūsu mērķiem.

Pēc diodēm ir vēlams uzstādīt kondensatoru (elektrolīts 100-470 μF), lai izlīdzinātu viļņus un traucējumus.

Mūsu “DC-DC pārveidotāja” izejas spriegums ir 3,3-3,7 volti, izejas strāva (maksimums) ir līdz 1 ampēram. Darbības laikā diodēm vajadzētu nedaudz pārkarst, taču tas ir diezgan normāli.

Visu uzstādīšanu var veikt uz parastā maizes dēļa vai eņģēm, taču neaizmirstiet, ka vibrācijas var sabojāt lodēšanas savienojumus, tāpēc, ja izmantojat šarnīra versiju, ieteicams līmēt diodes vienu pie otras, izmantojot karstu kausējumu. līmi.

Līdzīgā veidā jūs varat pazemināt automašīnas borta tīkla spriegumu līdz 5 voltiem, lai uzlādētu portatīvo digitālo elektroniku - planšetdatorus, navigatorus, GPS uztvērējus un mobilos tālruņus.

Kā iegūt nestandarta spriegumu, kas neietilpst standarta diapazonā?

Standarta spriegums ir spriegums, ko ļoti bieži izmanto jūsu elektroniskajos sīkrīkos. Šis spriegums ir 1,5 volti, 3 volti, 5 volti, 9 volti, 12 volti, 24 volti utt. Piemēram, jūsu antediluvian MP3 atskaņotājā bija viens 1,5 voltu akumulators. Televizora tālvadības pults jau izmanto divas virknē savienotas 1,5 voltu baterijas, kas nozīmē 3 voltus. USB savienotājā attālākajiem kontaktiem ir 5 voltu potenciāls. Droši vien katram bērnībā bija Dendijs? Lai Dandy darbinātu, tas bija jāpiegādā ar 9 voltu spriegumu. Nu, 12 volti tiek izmantoti gandrīz visās automašīnās. 24 volti jau tiek izmantoti galvenokārt rūpniecībā. Arī šai, nosacīti runājot, standarta sērijai tiek “uzasināti” dažādi šī sprieguma patērētāji: spuldzes, skaņuplašu atskaņotāji utt.

Bet diemžēl mūsu pasaule nav ideāla. Dažreiz jums vienkārši nepieciešams iegūt spriegumu, kas nav no standarta diapazona. Piemēram, 9,6 volti. Nu ne šitā, ne šitā... Jā, barošanas avots mums te palīdz. Bet atkal, ja jūs izmantojat gatavu barošanas bloku, tad jums tas būs jānēsā kopā ar elektronisko nieciņu. Kā atrisināt šo problēmu? Tātad, es jums sniegšu trīs iespējas:

Variants #1

Izveidojiet sprieguma regulatoru elektroniskajā piekariņu ķēdē saskaņā ar šo shēmu (sīkāk):

Variants Nr.2

Izmantojot trīs spaiļu sprieguma stabilizatorus, izveidojiet stabilu nestandarta sprieguma avotu. Shēmas uz studiju!

Ko mēs redzam kā rezultātu? Mēs redzam sprieguma stabilizatoru un zenera diode, kas savienota ar stabilizatora vidējo spaili. XX ir pēdējie divi cipari, kas rakstīti uz stabilizatora. Var būt skaitļi 05, 09, 12, 15, 18, 24. Var jau būt pat vairāk par 24. Nezinu, nemelošu. Šie pēdējie divi cipari norāda spriegumu, ko stabilizators radīs saskaņā ar klasisko savienojuma shēmu:

Šeit stabilizators 7805 dod mums 5 voltus pie izejas saskaņā ar šo shēmu. 7812 ražos 12 voltus, 7815 - 15 voltus. Jūs varat lasīt vairāk par stabilizatoriem.

U Zener diode - tas ir stabilizācijas spriegums uz Zener diodes. Ja ņemam Zenera diodi ar stabilizācijas spriegumu 3 volti un sprieguma regulatoru 7805, tad izeja būs 8 volti. 8 volti jau ir nestandarta sprieguma diapazons ;-). Izrādās, ka, izvēloties pareizo stabilizatoru un pareizo zenera diodi, jūs varat viegli iegūt ļoti stabilu spriegumu no nestandarta spriegumu diapazona ;-).

Apskatīsim to visu ar piemēru. Tā kā es vienkārši mēru spriegumu pie stabilizatora spailēm, es neizmantoju kondensatorus. Ja es barotu slodzi, tad izmantotu arī kondensatorus. Mūsu jūrascūciņa ir stabilizators 7805. Mēs piegādājam 9 voltus no buldozera uz šī stabilizatora ieeju:

Tāpēc izeja būs 5 volti, galu galā stabilizators ir 7805.

Tagad mēs ņemam Zener diodi U stabilizācijai = 2,4 volti un ievietojam to saskaņā ar šo shēmu, tas ir iespējams bez kondensatoriem, galu galā mēs tikai mērām spriegumu.

Hmm, 7,3 volti! 5+2,4 volti. Darbojas! Tā kā manas Zener diodes nav augstas precizitātes (precizitātes), Zener diodes spriegums var nedaudz atšķirties no datu plāksnītes (ražotāja deklarētais spriegums). Nu, es domāju, ka tā nav problēma. 0,1 volts mums neko nemainīs. Kā jau teicu, šādā veidā jūs varat izvēlēties jebkuru vērtību, kas nav parasta.

Variants #3

Ir arī cita līdzīga metode, taču šeit tiek izmantotas diodes. Varbūt jūs zināt, ka sprieguma kritums silīcija diodes priekšējā krustojumā ir 0,6-0,7 volti, bet germānija diodei - 0,3-0,4 volti? Tieši šo diodes īpašību mēs izmantosim ;-).

Tātad, ievedīsim diagrammu studijā!

Mēs saliekam šo struktūru saskaņā ar shēmu. Nestabilizētais ieejas līdzstrāvas spriegums arī palika 9 volti. Stabilizators 7805.

Tātad, kāds ir rezultāts?

Gandrīz 5,7 volti;-), kas bija tas, kas bija jāpierāda.

Ja divas diodes ir savienotas virknē, spriegums katrā no tām samazināsies, tāpēc tas tiks summēts:

Katra silīcija diode nokrīt par 0,7 voltiem, kas nozīmē 0,7 + 0,7 = 1,4 voltus. Tas pats ar germāniju. Varat pieslēgt trīs vai četras diodes, tad katrai ir jāsaskaita spriegumi. Praksē vairāk nekā trīs diodes netiek izmantotas. Diodes var uzstādīt pat ar mazu jaudu, jo šajā gadījumā strāva caur tām joprojām būs maza.

5–12 voltu DC-DC pastiprināšanas pārveidotāju ir visvieglāk montēt, izmantojot LM2577, kas nodrošina 12 V izvadi, izmantojot 5 V ieejas signālu un maksimālo slodzes strāvu 800 mA. M\C LM2577 ir pastiprinājuma uz priekšu impulsu pārveidotājs. Tas ir pieejams trīs dažādās izejas sprieguma versijās: 12V, 15V un regulējams. Šeit ir detalizēta dokumentācija.

Uz tā esošās shēmas prasa minimālu ārējo komponentu skaitu, un šādi regulatori ir rentabli un viegli lietojami. Citas funkcijas ietver iebūvētu oscilatoru ar fiksētu frekvenci 52 kHz, kam nav nepieciešami ārēji komponenti, mīkstās palaišanas režīmu, lai samazinātu ieslēgšanas strāvu, un strāvas vadības režīmu, lai uzlabotu ieejas sprieguma toleranci un izejas mainīgo slodzi.

LM2577 pārveidotāja īpašības

• Ieejas spriegums 5V DC
• Izeja 12V DC
• Slodzes strāva 800 mA
• Mīkstās palaišanas funkcija
• Pārkaršanas izslēgšana

Šeit tiek izmantota regulējama mikroshēma LM2577-adj. Lai iegūtu citus izejas spriegumus, jāmaina atgriezeniskās saites rezistora R2 un R3 vērtība. Izejas spriegumu aprēķina pēc formulas:

V izeja = 1,23 V (1+R2/R3)

Kopumā LM2577 ir lēts, induktors šajā ķēdē ir unificēts - 100 μH un maksimālā strāva ir 1 A. Pateicoties impulsu darbībai, dzesēšanai nav nepieciešami lieli radiatori - tāpēc šo pārveidotāja ķēdi var droši ieteikt atkārtošanai. Tas ir īpaši noderīgi gadījumos, kad nepieciešams iegūt 12 voltus no USB izejas.

Ir jāzina, kā samazināt spriegumu ķēdē, lai nesabojātu elektroierīces. Ikviens zina, ka uz mājām nāk divi vadi - nulle un fāze. To sauc par vienfāzes, un to ļoti reti izmanto privātajā sektorā un daudzdzīvokļu ēkās. Tas vienkārši nav nepieciešams, jo visas sadzīves tehnikas tiek darbinātas no vienfāzes maiņstrāvas tīkla. Bet pašā tehnoloģijā ir nepieciešams veikt transformācijas - pazemināt maiņspriegumu, pārveidot to par nemainīgu, mainīt amplitūdu un citus raksturlielumus. Šie ir punkti, kas jāņem vērā.

Sprieguma samazināšana, izmantojot transformatorus

Vienkāršākais veids ir izmantot pazemināta sprieguma transformatoru, kas veic pārveidošanu. Primārais tinums satur vairāk apgriezienu nekā sekundārais tinums. Ja ir nepieciešams samazināt spriegumu uz pusi vai trīs reizes, sekundāro tinumu nedrīkst izmantot. Transformatora primārais tinums tiek izmantots kā induktīvs dalītājs (ja no tā ir krāni). Sadzīves ierīcēs tiek izmantoti transformatori, no kuru sekundārajiem tinumiem tiek noņemts 5, 12 vai 24 voltu spriegums.

Šīs ir mūsdienu sadzīves tehnikas visbiežāk izmantotās vērtības. Pirms 20-30 gadiem lielākā daļa iekārtu tika darbinātas ar 9 voltu spriegumu. Un lampu televizoriem un pastiprinātājiem bija nepieciešams pastāvīgs spriegums 150–250 V un kvēldiega maiņspriegums 6,3 (dažas lampas tika darbinātas ar 12,6 V). Tāpēc transformatoru sekundārais tinums saturēja tādu pašu apgriezienu skaitu kā primārais. Mūsdienu tehnoloģijās arvien vairāk tiek izmantoti invertora barošanas avoti (tāpat kā datoru barošanas blokos), to konstrukcijā ir iekļauts pakāpju transformators, tam ir ļoti mazi izmēri.

Sprieguma dalītājs starp induktoriem

Induktors ir spole, kas uztīta ar (parasti) vara stiepli uz metāla vai feromagnētiskā serdeņa. Transformators ir induktivitātes veids. Ja jūs veicat krānu no primārā tinuma vidus, tad starp to un ārējiem spailēm būs vienāds spriegums. Un tas būs vienāds ar pusi no barošanas sprieguma. Bet tas ir gadījumā, ja pats transformators ir paredzēts darbam tieši ar šādu barošanas spriegumu.

Bet jūs varat izmantot vairākas spoles (piemēram, varat paņemt divus), savienot tos virknē un savienot tos ar maiņstrāvas tīklu. Zinot induktivitātes vērtības, ir viegli aprēķināt katras no tām kritumu:

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

Šajās formulās L1 un L2 ir pirmās un otrās spoles induktivitātes, U1 ir barošanas spriegums voltos, U(L1) un U(L2) ir attiecīgi sprieguma kritums pāri pirmajai un otrajai induktivitātei. Šāda dalītāja ķēde tiek plaši izmantota mērīšanas ierīču ķēdēs.

Sadalītājs uz kondensatoriem

Ļoti populāra shēma, ko izmanto, lai samazinātu maiņstrāvas padeves tīkla vērtību. To nevar izmantot līdzstrāvas ķēdēs, jo saskaņā ar Kirhhofa teorēmu kondensators līdzstrāvas ķēdē ir pārtraukums. Citiem vārdiem sakot, caur to neplūst strāva. Bet, strādājot maiņstrāvas ķēdē, kondensatoram ir pretestība, kas spēj nodzēst spriegumu. Dalītāja ķēde ir līdzīga iepriekš aprakstītajai, taču induktoru vietā tiek izmantoti kondensatori. Aprēķins tiek veikts, izmantojot šādas formulas:

1. Kondensatora pretestība: X (C) = 1 / (2 * 3,14 * f * C).
2. Sprieguma kritums visā C1: U(C1) = (C2 * U) / (C1 + C2).
3. Sprieguma kritums visā C2: U(C1) = (C1 * U) / (C1 + C2).

Šeit C1 un C2 ir kondensatoru kapacitātes, U ir spriegums barošanas tīklā, f ir strāvas frekvence.

Rezistoru dalītājs

Ķēde daudzējādā ziņā ir līdzīga iepriekšējām, taču tiek izmantoti fiksētie rezistori. Šāda dalītāja aprēķināšanas metode nedaudz atšķiras no iepriekš norādītajām. Ķēdi var izmantot gan maiņstrāvas, gan līdzstrāvas ķēdēs. Mēs varam teikt, ka tas ir universāls. Ar tās palīdzību jūs varat salikt pazeminošu sprieguma pārveidotāju. Katra rezistora kritumu aprēķina, izmantojot šādas formulas:

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

Jāatzīmē viena nianse: slodzes pretestības vērtībai jābūt par 1-2 kārtām mazākai nekā koplietošanas rezistoru vērtībai. Pretējā gadījumā aprēķinu precizitāte būs ļoti aptuvena.

Praktiskā barošanas ķēde: transformators

Lai izvēlētos barošanas transformatoru, jums būs jāzina vairāki pamatdati:

1. Patērētāju jauda, ​​kas jāpieslēdz.
2. Barošanas sprieguma vērtība.
3. Nepieciešamā sprieguma vērtība sekundārajā tinumā.

S = 1,2*√P1.

Un jauda P1 = P2 / efektivitāte. Transformatora efektivitāte nekad nebūs lielāka par 0,8 (vai 80%). Tāpēc, aprēķinot, tiek ņemta maksimālā vērtība - 0,8.

Jauda sekundārajā tinumā:

P2 = U2 * I2.

Šie dati ir zināmi pēc noklusējuma, tāpēc aprēķins nav grūts. Lūk, kā samazināt spriegumu līdz 12 voltiem, izmantojot transformatoru. Bet tas vēl nav viss: sadzīves tehnika tiek darbināta ar līdzstrāvu, un sekundārā tinuma izeja ir maiņstrāva. Būs jāveic vēl dažas izmaiņas.

Barošanas shēma: taisngriezis un filtrs

Tālāk seko maiņstrāvas pārvēršana līdzstrāvā. Šim nolūkam tiek izmantotas pusvadītāju diodes vai mezgli. Vienkāršākais taisngrieža veids sastāv no vienas diodes. To sauc par pusviļņu. Bet visizplatītākā ir tilta ķēde, kas ļauj ne tikai iztaisnot maiņstrāvu, bet arī pēc iespējas vairāk atbrīvoties no pulsācijas. Bet šāda pārveidotāja ķēde joprojām ir nepilnīga, jo pusvadītāju diodes vien nevar atbrīvoties no mainīgā komponenta. Un pazeminošie transformatori spēj pārveidot mainīgo spriegumu tajā pašā frekvencē, bet ar zemāku vērtību.

Elektrolītiskie kondensatori tiek izmantoti barošanas blokos kā filtri. Saskaņā ar Kirchhoff teorēmu šāds kondensators maiņstrāvas ķēdē ir vadītājs, un, strādājot ar līdzstrāvu, tas ir pārtraukums. Tāpēc pastāvīgais komponents plūdīs netraucēti, bet mainīgais aizvērsies pats par sevi un tāpēc nepārsniegs šo filtru. Vienkāršība un uzticamība ir tieši tas, kas raksturo šādus filtrus. Pretestības un induktivitātes var izmantot arī, lai izlīdzinātu viļņus. Līdzīgi dizaini tiek izmantoti pat automašīnu ģeneratoros.

Sprieguma stabilizācija

Jūs esat iemācījušies, kā pazemināt spriegumu līdz vajadzīgajam līmenim. Tagad tas ir jāstabilizē. Šim nolūkam tiek izmantotas īpašas ierīces - zenera diodes, kas izgatavotas no pusvadītāju komponentiem. Tie ir uzstādīti pie līdzstrāvas barošanas avota izejas. Darbības princips ir tāds, ka pusvadītājs spēj izlaist noteiktu spriegumu, pārpalikums tiek pārvērsts siltumā un caur radiatoru tiek izvadīts atmosfērā. Citiem vārdiem sakot, ja barošanas avota izeja ir 15 volti un ir uzstādīts 12 V stabilizators, tad tas pāries tieši tik, cik nepieciešams. Un elementa sildīšanai tiks izmantota starpība 3 V (tiek piemērots enerģijas nezūdamības likums).

Secinājums

Pilnīgi atšķirīgs dizains ir pazemināta sprieguma stabilizators, tas veic vairākas transformācijas. Pirmkārt, tīkla spriegums tiek pārveidots par līdzstrāvu augstā frekvencē (līdz 50 000 Hz). Tas tiek stabilizēts un padots impulsa transformatoram. Pēc tam notiek apgrieztā pārveide uz darba spriegumu (tīkla spriegumu vai zemāku vērtību). Pateicoties elektronisko slēdžu (tiristoru) izmantošanai, tiešspriegums tiek pārveidots maiņspriegumā ar nepieciešamo frekvenci (mūsu valsts tīklos - 50 Hz).