Напрежението в домакинската електрическа мрежа, както знаете, е 220 или 380 V. Такова захранване обаче не е „смилаемо“ за всички уреди.

Някои изискват напрежение от само 12 V и такива устройства трябва да бъдат свързани чрез специално устройство - трансформатор.

Как трансформаторът от 220 се променя на 12 волта и как можете сами да сглобите това устройство - нашият разговор ще бъде посветен на тази тема.

И така, трансформаторът е електрическо устройство, което преобразува електрическа енергия, а именно промяна в напрежението. Ако изходът, т.е. промененото напрежение, е по-малко от входа, трансформаторът се нарича понижаващ. Ако, напротив, в резултат на преобразуването напрежението се увеличи, тогава трансформаторът се нарича повишаващ.

Понижаващ трансформатор 220/12

Защо се нуждаете от понижаващ трансформатор в ежедневието? Електричеството с ниско напрежение захранва лаптопи и мобилни телефони, но те винаги се продават с трансформатори, разговорно наричани „захранващи устройства“. Друго нещо е осветлението с ниско напрежение, което използва халогенни или ултрамодерни LED лампи.

Днес много хора искат да се сдобият с такъв - поради редица предимства:

няма опасност от токов удар и пожар (особено е желателно да се оборудват бани и други помещения с висока влажност с такова осветление);
в сравнение с традиционните лампи с ниско напрежение, те са много по-икономични: например светодиодите със същата яркост консумират 15 пъти по-малко енергия от 220 V лампа с нажежаема жичка;
лампите с ниско напрежение издържат много по-дълго от аналозите на 220 V: производителите на светодиоди обещават 50 хиляди часа работа и дори дават гаранция за 3 години.

За да свържете такава осветителна система, трансформаторът трябва да бъде закупен отделно. Но в най-простата версия можете да го направите сами.

Принцип на работа от 220 до 12 V

Най-простият трансформатор се състои от две намотки от тел с различен брой навивки. Една бобина - тя се нарича първична - е свързана към източник на променлив ток, който обикновено е домакинското захранване.

Както знаете, проводник, през който протича променлив ток, се превръща в генератор на електромагнитно поле и ако той също е навит в намотка, тогава полето е по-плътно. Освен това, тъй като токът е променлив, тогава електромагнитното поле е същото.

Освен това, в строго съответствие със закона за електромагнитната индукция, променливото електромагнитно поле, генерирано от първичната намотка, индуцира ЕМП във вторичната намотка. Важно е да се разбере, че ЕМП се появява точно когато броят или интензитетът на линиите на полето, проникващи в проводника, се промени.

Принципът на работа на преобразувателя на напрежение

Тоест или полето трябва постоянно да се променя (такова поле се нарича променливо), или проводникът трябва да се движи в него (това се случва в електрическите генератори). Оттук и заключението: ако първичната намотка е свързана към източник на постоянен ток, трансформаторът няма да функционира.

За да може първичната намотка да има висока индуктивност, както и да концентрира магнитния поток вътре в намотките, те се навиват върху сърцевина от феромагнитна стомана.

При липса на такова ядро трансформаторът, свързан към домакинската мрежа, не само няма да функционира, но просто ще изгори.

Как се променя напрежението на изхода на трансформатора зависи от съотношението на броя на завоите в намотките. Ако има по-малко от тях във вторичната намотка, напрежението ще бъде намалено, докато то ще бъде толкова по-малко от входното напрежение, колкото броят на навивките във вторичната намотка е по-малък от този в първичната. Това е, например, ако първичната намотка се състои от 2 хиляди навивки, а вторичната намотка се състои от 1 000 навивки и в същото време към първичната намотка се прилага напрежение от 220 V, тогава ЕМП от 110 V ще се появяват във вторичния.

Трансформатор на напрежение

Съответно, за да се преобразува напрежението от 220 V в 12 V, броят на навивките във вторичната намотка трябва да бъде 220/12 = 18,3 пъти по-малко, отколкото в първичната.

Тъй като мощността от една намотка към друга се предава почти изцяло (пропорцията на загубите зависи от ефективността на трансформатора), а мощността е продукт на напрежение и сила на тока (W = U * I), тогава обратната картина се наблюдава със силата на тока в намотките: колко пъти намалява напрежението във вторичната намотка, силата на тока в нея ще бъде същия брой пъти по-голяма, отколкото в първичната.

Следователно вторичната намотка в понижаващ трансформатор трябва да бъде навита с по-дебел проводник от първичната.

Ред на сглобяване

Проектирането на трансформатор започва с изчисляването на неговите параметри. Задаваме следните стойности:

Входно напрежение: 220 V.
Изходно напрежение: 12 V.
Площта на напречното сечение на ядрото: приемаме S = 6 квадратни метра. см.

N = K*U/S,

N е броят на завоите;
К - емпиричен коефициент. Можете да вземете K \u003d 50, но за да избегнете насищане на трансформатора, е по-добре да вземете K \u003d 60. Това леко ще увеличи броя на завоите и самият трансформатор ще стане малко по-голям, но загубите ще намалеят .
U е напрежението в намотката, V.
S - площ на напречното сечение на сърцевината, кв. см.

Направи си сам автомобилен преобразувател на напрежение 12-220 V

По този начин в първичната намотка броят на завоите ще бъде:

N1 \u003d 60 * 220/6 \u003d 2200 оборота,

във втория:

медна жица, затворена в копринена или хартиена изолация: за първичната намотка - с напречно сечение 0,3 квадратни метра. мм, за вторичния - 1 кв. mm (когато токът в веригата на натоварване е по-малък от 10 A);
няколко кутии (калай ще се използва за направата на сърцевината);
дебел картон;
лакирана кърпа (изолационна лента);
импрегнирана с парафин хартия.

Силова инверторна схема

Производственият процес на трансформатора изглежда така:

От кутиите трябва да се изрежат 80 ленти с размери 30х2 см. Формата трябва да се запече: поставя се във фурна, загрява се на висока температура и след това се оставя да се охлади с фурната. Същността на обработката е именно в постепенното охлаждане, в резултат на което стоманата омеква и губи своята еластичност.
След това плочите трябва да бъдат почистени от сажди и лакирани, след което всяка от тях е залепена от едната страна с тънка хартия - цигара или парафин.
От дебел картон е необходимо да се направи рамка за намотки, състояща се от багажник и бузи. Тя трябва да бъде увита в няколко слоя хартия, импрегнирана с парафин, можете също да използвате хартия за рисуване.
На рамката завой на завой трябва да навиете жицата. За да ускорите тази операция, можете да направите проста машина за навиване: поставете рамката върху стоманена греда, поставете последната в жлебовете, направени в две дъски, и след това огънете единия край под формата на дръжка. При полагане на жицата, на всеки две или три завъртания, трябва да поставите хартия с парафин - за изолация. Когато намотката на първичната намотка приключи, трябва да фиксирате краищата на жицата върху бузите на рамката и да увиете намотката с хартия на 5 слоя.
Посоката на навиване на вторичната намотка трябва да съвпада с посоката на първичната намотка.

Възможно е да се направи трансформатор, способен да понижи напрежението до 12 и 24 волта, които се изискват от някои лампи и други устройства. За да направите това, трябва да навиете 240 оборота на вторичната намотка, но от 120-та направете заключение под формата на цикъл.

След като фиксира изводите на вторичната намотка върху втората буза на рамката, тя (намотката) също се увива с хартия.
Половината от дължината на ламаринените плочи трябва да се вмъкнат в намотката, след което те обикалят рамката, така че краищата да са свързани под намотката. Задължително е да има луфт между плочите и рамката.
Сега домашният трансформатор трябва да бъде фиксиран върху основата - фрагмент от дървена дъска с дебелина около 50 mm. За закрепване използвайте скоби, които трябва да покриват дъното на сърцевината.

В края краищата на намотките се довеждат до основата и се оборудват с контакти.

Връзка

За да свържете трансформатора, трябва да свържете товара към контактите на вторичната намотка и след това да приложите напрежението на домакинската мрежа към контактите на първичната намотка.

Схемата за свързване към вторичната намотка зависи от това какво напрежение трябва да получите на изхода: ако 24 V - свързваме към крайните клеми, ако 12 V - към един от крайните терминали и изхода от 120-ия завой.

Схема на свързване на прожектори 12V през трансформатор

Ако консуматорът работи на постоянен ток, към клемите на вторичната намотка трябва да се включи токоизправител.В това си качество се използва диоден мост, оборудван с кондензатор (той играе ролята на филтър, изглаждащ вълните).

Избор на готово решение

Днес трансформатор с всякакви параметри може да се намери в магазините за електроника или заваръчно оборудване. Наред с традиционните устройства се продават и устройства от ново поколение - инверторни трансформатори. В такива устройства токът първо преминава през токоизправителя, преди да влезе в първичната намотка.

И след това - чрез инвертор, сглобен на базата на микросхема и чифт ключови транзистори, отново превръщайки тока в променлив, но с много по-висока честота: 60 - 80 kHz вместо 50 Hz. Тази трансформация на входния ток може значително да намали размера на трансформатора и значително да намали загубите.

Кутия с понижаващ трансформатор YaTP 0.25

Трансформаторът трябва да бъде избран според следните характеристики:

Входно напрежение и честота на тока:характеристиките на устройството трябва да показват "220 V" или "380 V", ако е закупено за 3-фазна мрежа. Честотата трябва да бъде 50 Hz. Има трансформатори, които са проектирани например за честота от 400 Hz или повече - когато са свързани директно към домакинско захранване, такова устройство ще изгори.
Изходно напрежение и вид ток:всичко е ясно с изходното напрежение - то трябва да съответства на напрежението, за което е проектиран електрическият консуматор. Но в същото време е важно да не забравяте да погледнете какъв ток произвежда трансформаторът. Много от тях днес са оборудвани с токоизправители, в резултат на което изходният ток не е променлив, а постоянен.
Оценена сила:много е важно максималната мощност, с която трансформаторът може да работи (тя се нарича номинална мощност) да е приблизително с 20% повече от мощността на товара. Ако този запас не е наличен и още повече, ако номиналната мощност на трансформатора е по-малка от мощността, консумирана от товара, намотките на преобразувателя ще прегреят и ще изгорят.

Трансформаторите са:

отворено:оборудван с нехерметичен корпус, вътре в който могат да проникнат влага и прах. Но има възможност за принудително охлаждане с вентилатор.
Затворено:оборудвани със запечатан корпус с висока степен на защита от влага и прах, така че могат да се монтират в помещения с висока влажност.

Моделите с алуминиев корпус могат да се използват на открито (улично осветление с LED лампи, реклама). Поради невъзможността да се приложи принудително охлаждане мощността на затворените трансформатори е ограничена.

Трансформатор OSM-1-04

Има и трансформатори

прът: намотките могат да се поставят само във вертикално положение;
бронирани: работа във всяка позиция.

Цената на трансформаторите варира значително и зависи предимно от мощността. Ето няколко примера:

YATP-0,25. Устройство с номинална мощност 250 W, оборудвано с корпус. Цената е 1700 рубли.
ОСМ-1-04. Може да работи с входно напрежение 220 V или 100 - 127 V, изходно 12 V. Няма корпус. Цена - 2600 рубли.
ОСЗ-1 У2 220/12. Трансформатор за 1 kW. Цената му е 5300 рубли.
TSZI-4.0. Преобразувател с корпус, номинална мощност 4 kW. Входно напрежение - 220 или 380 V, изход - 110V или 12 V. Цена - 10,5 хиляди рубли.

Преносим трансформатор в кутия TSZI-2,5 kW. може да се свърже както към 220 V, така и към 380 V, изходът е 12 V. Цената е 13,9 хиляди рубли.

Свързано видео

За еднакви интервали от време преминават еднакъв брой заредени частици. Но при променлив ток броят на тези частици за едни и същи интервали от време винаги е различен.

Но сега можете да преминете директно към преобразуване на променлив ток в постоянен ток, устройство, наречено "диоден мост", ще ни помогне с това. Диоден мост или мостова верига е едно от най-разпространените устройства за коригиране на променлив ток.
Първоначално е разработен с помощта на радиолампи, но се счита за сложно и скъпо решение, вместо това е използвана по-примитивна схема с двойна вторична намотка в трансформатора, захранващ токоизправителя. Сега, когато полупроводниците са много евтини, в повечето случаи се използва мостовата схема. Но използването на тази схема не гарантира 100% коригиране на тока, следователно веригата може да бъде допълнена с филтър върху кондензатор, а също и евентуално с дросел и стабилизатор на напрежението. Сега, на изхода на нашата верига, в резултат на това получаваме постоянен ток

Забележка

Работата с електричество винаги е опасна! Изключително нежелателно е използването на неизолирани проводници, окислени контакти и захранвания в аварийно състояние!

За получаване на променлив ток може да се използва генератор с постоянен магнит. Такова устройство не генерира индустриално напрежение от 220 V, а ниско променливо напрежение в три фази, което след това може да бъде коригирано и изведено като постоянен ток, подходящ за зареждане на 12 V батерии.

Инструкция

Направете статора от шест намотки медна жица, напълнена с епоксидна смола. Фиксирайте корпуса на статора с цапфи, така че да не се върти. Свържете проводниците от бобините към токоизправител, който впоследствие ще произведе тока, необходим за зареждане на батериите. За да избегнете прегряване, прикрепете токоизправителя към алуминиев радиатор.

Монтирайте магнитните ротори върху композитна конструкция, въртяща се на ос. Монтирайте задния ротор зад статора. Предният ротор ще бъде отвън, той е прикрепен към задния ротор с помощта на дълги спици, прекарани през централния отвор на статора. Ако планирате да използвате генератор с постоянен магнит с вятърна мелница, монтирайте лопатките на вятърната мелница на същите спици. Лопатките ще въртят роторите и по този начин ще движат магнитите по намотките. Променливото магнитно поле на роторите създава ток в намотките.

Тъй като генераторът с постоянен магнит е проектиран да се използва заедно с малка вятърна турбина, осигурете следните компоненти: мачта, направена под формата на стоманена тръба, фиксирана с кабели; въртяща се глава, монтирана на върха на мачтата; стебло за завъртане на вятърната мелница; остриета.

Намотките за използване в генератор се навиват, за да се получи по-голяма и по-дебела жица, докато намотката трябва да съдържа малък брой навивки. Все пак, имайте предвид, че ако генераторът е твърде малък, няма да има генератор с постоянен магнит. За да използвате генератора както при високи, така и при ниски скорости, трябва да промените начина на свързване на намотките (от "звезда" на "триъгълник" и обратно). "Звездата" ще работи добре с малък вятър, "триъгълникът" - с голям.

Когато поставяте магнити, обърнете внимание на факта, че те не трябва да се отделят от седалката. Висящ магнит ще разкъса корпуса на статора и ще повреди трайно генератора.

Когато монтирате ротора и статора, оставете разстояние от 1 mm между тях. При тежки условия на работа този просвет трябва да се увеличи.

Друг технологичен момент - не прикрепете лопатките към външния ротор, а само към спиците. В същото време дръжте генератора така, че оста му на въртене да е вертикална, а не хоризонтална.

Подобни видеа

източници:

Направи си сам генератор с постоянен магнит

Повечето електронни устройства изискват постоянен ток за захранване. В същото време генераторите на електроенергия и електрическите мрежи са доставчици на променлив ток. За преобразуване ви е необходимо захранване, което сглобявате сами.

Ще имаш нужда

- трансформатор;
- лампови или полупроводникови диоди;
- дросел;
- електролитни кондензатори;
- измервателни уреди;
- аксесоари за запояване и монтаж.

Инструкция

Мрежовото захранване се състои от три основни части: токоизправител и изглаждащ филтър. Ако имате нужда от напрежение, приблизително равно на електрическата мрежа, тогава можете да направите без трансформатор, като просто коригирате напрежението. Но такова захранване е опасно, тъй като изходът му ще бъде пълно мрежово напрежение. В този случай няма галванична изолация от мрежата. В допълнение, трансформаторът ви позволява да получите необходимото напрежение, което може да бъде по-високо или по-ниско от мрежовото, както и няколко напрежения, което понякога също е необходимо.

Изберете трансформатор, който дава необходимото изходно напрежение. В този случай първичната намотка е проектирана за напрежението на вашия източник на ток (генератор или мрежа).

Свържете полупроводников диод към изходната намотка, както е показано на. Ще получите най-простия полувълнов токоизправител. На изхода му има ток, чиято честота е 2 пъти по-ниска от честотата на мрежата, тъй като вторият ви полупериод изчезва. Но за захранване на някои електронни схеми тази опция е напълно приемлива.

Много по-напреднали са пълновълновите токоизправители, при които текущата честота на пулсации е равна на честотата на захранващата мрежа. В този случай и двата полупериода на захранващото напрежение се коригират. Ако вашият трансформатор има изходна намотка със средна точка, можете да сглобите устройството съгласно схема 2.

На изхода на всеки токоизправител ще получите не постоянно, а пулсиращо напрежение. Трябва да се изглади. За това се използват LC или RC филтри. Те се състоят от електролитни кондензатори с голям капацитет, между които е свързан дросел. Понякога индукторът може да бъде заменен с мощен резистор. Не забравяйте да оборудвате захранването си с такъв филтър.

Подобни видеа

Полезен съвет

В захранващите устройства могат да се използват както лампови, така и транзисторни диоди.

За захранване на устройства, които са чувствителни към колебания на напрежението, се използва допълнителен блок, наречен стабилизатор.

Съвет 4: Каква е разликата между DC и AC

Съвременният свят вече е трудно да си представим без електричество. Осветлението на помещенията, работата на домакински уреди, компютри, телевизори - всичко това отдавна се е превърнало в познат атрибут на човешкия живот. Но някои електрически уреди се захранват с променлив ток, докато други се захранват с постоянен ток.

Електрическият ток е насочен поток от електрони от един полюс на източник на ток към друг. Ако тази посока е постоянна и не се променя във времето, говорим за постоянен ток. Единият изход на източника на ток се счита за положителен, вторият - за отрицателен. Общоприето е, че токът тече от плюс към минус.

Класически пример за източник на постоянен ток е обикновен пръст. Такива батерии се използват широко като източник на енергия в малка електронна техника - например в дистанционни управления, камери, радиостанции и др. и така нататък.

Променливият ток от своя страна се характеризира с това, че периодично променя посоката си. Например в Русия е приет стандарт, според който напрежението в електрическата мрежа е 220 V, а честотата на тока е 50 Hz. Това е вторият параметър, който характеризира честотата, с която се променя посоката на електрическия ток. Ако честотата на тока е 50 Hz, тогава той променя посоката си 50 пъти в секунда.

Това означава ли, че в обикновен електрически, който има два контакта, плюсът и минусът периодично се сменят? Тоест първо на един контакт, плюс, на другия минус, след това обратно и т.н. и така нататък.? Всъщност нещата са малко по-различни. Електрическите контакти имат два изхода: фаза и земя. Обикновено те се наричат "фаза" и "". Заземителната клема е безопасна, няма напрежение върху нея. На фазовия изход с честота 50 Hz в секунда, плюс и минус промяна. Ако докоснете „ “, нищо няма да се случи. По-добре е да не докосвате фазовия проводник, тъй като той винаги се захранва с 220 V.

Някои устройства се захранват с постоянен ток, други с променлив ток. Защо изобщо беше необходимо такова разделение? Всъщност повечето електронни устройства използват постоянно напрежение, дори ако са свързани към променливотоково захранване. В този случай променливият ток се преобразува в постоянен ток в токоизправител, в най-простия случай, състоящ се от диод, който прекъсва една полувълна и кондензатор за изглаждане на пулсациите.

Променливият ток се използва само защото е много удобно да се предава на дълги разстояния, загубите в този случай са сведени до минимум. Освен това е лесно да се трансформира - тоест да се промени напрежението. Постоянният ток не може да се трансформира. Колкото по-високо е напрежението, толкова по-малки са загубите по време на предаване на променлив ток, следователно по главните линии напрежението достига няколко десетки или дори стотици хиляди волта. За захранване на населените места високото напрежение се намалява в подстанциите, в резултат на което към къщите се подава доста ниско напрежение от 220 V.

Различните страни са приели различни стандарти за напрежение. Така че, ако в европейските страни е 220 V, тогава в САЩ е 110 V. Също така е интересно, че известният изобретател Томас Едисон не можа да оцени всички предимства на променливия ток и защити необходимостта от използване на постоянен ток в електрическите мрежи. Едва по-късно той беше принуден да признае, че е сгрешил.

Напрежението от 12 волта се използва за захранване на голям брой електрически уреди: приемници и радиостанции, усилватели, лаптопи, отвертки, LED ленти и др. Често те работят на батерии или захранващи устройства, но когато едното или другото се повреди, пред потребителя възниква въпросът: „Как да получа 12 волта AC“? Ще говорим за това допълнително, като предоставим преглед на най-рационалните начини.

Получаваме 12 волта от 220

Най-честата задача е да получите 12 волта от домакинска електрическа мрежа 220V. Това може да стане по няколко начина:

Намалете напрежението без трансформатор.
Използвайте мрежов трансформатор 50 Hz.
Използвайте импулсно захранване, евентуално съчетано с импулсен или линеен преобразувател.

Понижаващо напрежение без трансформатор

Можете да преобразувате напрежението от 220 волта на 12 без трансформатор по 3 начина:

Намалете напрежението с баластен кондензатор. Универсалният метод се използва за захранване на електроника с ниска мощност, като LED лампи, и за зареждане на малки батерии, като фенерчета. Недостатъкът е ниският косинус Phi на веригата и ниската надеждност, но това не пречи да се използва широко в евтини електрически уреди.
Намалете напрежението (ограничете тока) с резистор. Методът не е много добър, но има право да съществува, подходящ е за захранване на много слаб товар, като например светодиод. Основният му недостатък е отделянето на голямо количество активна мощност под формата на топлина върху резистора.
Използвайте автотрансформатор или дросел с подобна логика на навиване.

охлаждащ кондензатор

Преди да продължите с разглеждането на тази схема, първо си струва да кажете за условията, които трябва да спазвате:

Захранването не е универсално, така че се изчислява и използва само за работа с едно известно устройство.
Всички външни елементи на захранването, като регулатори, ако използвате допълнителни компоненти за веригата, трябва да бъдат изолирани, а на металните копчета на потенциометрите се поставят пластмасови капачки. Не докосвайте захранващата платка и проводниците за изходно напрежение, освен ако към тях не е свързан товар или ако веригата няма ценеров диод или регулатор за ниско постоянно напрежение.

Въпреки това, такава верига едва ли ще ви убие, но можете да получите токов удар.

Веригата е показана на фигурата по-долу:

R1 - необходим за разреждане на охлаждащия кондензатор, C1 - основният елемент, който охлажда кондензатора, R2 - ограничава токовете, когато веригата е включена, VD1 - диоден мост, VD2 - ценеров диод за желаното напрежение, подходящ за 12 волта: D814D, KS207V, 1N4742A. Можете също да използвате линеен преобразувател.

Или подобрена версия на първата схема:

Стойността на охлаждащия кондензатор се изчислява по формулата:

C (uF) \u003d 3200 * I (натоварване) / √ (U вход²-U изход²)

C(µF) = 3200*I(натоварване)/√Uвход

Но можете да използвате и калкулатори, те са достъпни онлайн или под формата на компютърна програма, например като опция от Вадим Гончарук, можете да търсите в Интернет.

Кондензаторите трябва да са така - филм:

Или така:

Няма смисъл да се разглеждат останалите изброени методи, т.к. понижаването на напрежението от 220 до 12 волта с резистор не е ефективно поради голямото генериране на топлина (размерите и мощността на резистора ще бъдат подходящи), а навиването на индуктора с кран от определен оборот, за да получите 12 волта, е непрактично поради разходите за труд и размерите.

Захранване на мрежов трансформатор

Класическа и надеждна схема, идеална за захранване на аудио усилватели, като високоговорители и радиомагнетофони. Подлежи на инсталиране на нормален филтърен кондензатор, който ще осигури необходимото ниво на пулсации.

Освен това можете да инсталирате 12 волтов стабилизатор, като KREN или L7812 или друг за желаното напрежение. Без него изходното напрежение ще се променя според пренапреженията на мощността в мрежата и ще бъде равно на:

Uout=Uin*Ktr

Ктр - коефициент на трансформация.

Тук си струва да се отбележи, че изходното напрежение след диодния мост трябва да бъде с 2-3 волта повече от изходното напрежение на PSU - 12V, но не повече от 30V, ограничено е от техническите характеристики на стабилизатора, а ефективността зависи от разликата в напрежението между входа и изхода.

Трансформаторът трябва да захранва 12-15V AC. Струва си да се отбележи, че коригираното и изгладено напрежение ще бъде 1,41 пъти по-голямо от входното напрежение. Тя ще бъде близка до стойността на амплитудата на входната синусоида.

Също така искам да добавя регулируема захранваща верига към LM317. С него можете да получите всяко напрежение от 1,1 V до стойността на изправеното напрежение от трансформатора.

12 волта от 24 волта или друго повишено директно напрежение

За да намалите постояннотоковото напрежение от 24 волта на 12 волта, можете да използвате линеен или превключващ регулатор. Такава нужда може да възникне, ако трябва да захранвате товар от 12 V от бордовата мрежа на автобус или камион с напрежение 24 V. Освен това ще получите стабилизирано напрежение в мрежата на автомобила, което често се променя. Дори при автомобили и мотоциклети с бордова мрежа от 12 V, тя достига 14,7 V при работещ двигател. Следователно тази верига може да се използва и за захранване на LED ленти и светодиоди на превозни средства.

Веригата с линеен стабилизатор беше спомената в предишния параграф.

Към него можете да свържете товар с ток до 1-1,5A. За да усилите тока, можете да използвате транзистор, но изходното напрежение може леко да спадне - с 0,5V.

По същия начин можете да използвате LDO-стабилизатори, това са същите линейни регулатори на напрежението, но с нисък спад на напрежението, като AMS-1117-12v.

Или импулсни аналози като AMSR-7812Z, AMSR1-7812-NZ.

Схемите на свързване са подобни на L7812 и Krenkam. Също така тези опции са подходящи за понижаване на напрежението от захранването от лаптопа.

По-ефективно е да се използват импулсни понижаващи преобразуватели на напрежение, например на базата на LM2596 IC. Платката има съответно контактни площадки In (input +) и (- Out output). В продажба можете да намерите версия с фиксирано изходно напрежение и с регулируемо, като на снимката по-горе от дясната страна виждате син многооборотен потенциометър.

12 волта от 5 волта или друго намалено напрежение

Можете да получите 12V от 5V, например, от USB порт или зарядно за мобилен телефон, а също така може да се използва с популярните сега литиеви батерии с напрежение 3,7-4,2V.

Ако говорим за захранващи устройства, можете също да се намесите във вътрешната верига, да редактирате източника на референтно напрежение, но за това трябва да имате определени познания в електрониката. Но можете да го направите по-лесно и да получите 12V с помощта на усилващ преобразувател, например, базиран на XL6009 IC. В продажба има опции с фиксиран изход от 12V или регулирани с настройка в диапазона от 3,2 до 30V. Изходен ток - 3А.

Продава се в готова платка, като върху нея има маркировки с предназначението на пиновете - вход и изход. Друг вариант е да използвате MT3608 LM2977, който усилва до 24V и може да издържи изходен ток до 2A. Също така на снимката ясно се виждат подписите за контактните площадки.

Как да получите 12V от импровизирани средства

Най-лесният начин да получите напрежение от 12 V е да свържете последователно 8 батерии 1,5 V AA.

Или използвайте готова 12V батерия с маркировка 23AE или 27A, те се използват в дистанционните управления. Вътре има селекция от малки "хапчета", които виждате на снимката.

Разгледахме набор от опции за получаване на 12V у дома. Всеки от тях има своите плюсове и минуси, различна степен на ефективност, надеждност и ефективност. Коя опция е по-добре да използвате, трябва да изберете сами въз основа на вашите възможности и нужди.

Заслужава да се отбележи също, че не разгледахме нито една от опциите. Можете също така да получите 12 волта от компютърно захранване ATX. За да го стартирате без компютър, трябва да затворите зеления проводник към някой от черните. 12 волта са на жълтия проводник. Обикновено мощността на 12V линия е няколкостотин вата и ток от десетки ампери.

Сега знаете как да получите 12 волта от 220 или други налични стойности. И накрая, препоръчваме да гледате полезно видео

Нека първо изясним какво имаме предвид под "постоянно напрежение". Както ни казва Wikipedia, постоянно напрежение (това също е постоянен ток) е такъв ток, чиито параметри, свойства и посока не се променят с времето. Постоянният ток протича само в една посока и за него честотата е нула.

Обсъдихме DC осцилограмата в статията за осцилоскопа. Оперативни основи:

Както си спомняте, хоризонтално на графиката имаме време(ос X) и вертикално волтаж(ос Y).

За да преобразуваме еднофазно променливо напрежение с една стойност в еднофазно променливо напрежение с по-малка (евентуално по-голяма) стойност, използваме обикновен еднофазен трансформатор. И за да конвертирате в постоянно пулсиращо напрежение, след трансформатора, свързахме диодния мост. Изходът получи постоянно пулсиращо напрежение. Но с такова напрежение, както се казва, времето не се променя.

Но какво да кажем за нас от пулсиращо постоянно напрежение

получите най-истинското постоянно напрежение?

За да направим това, имаме нужда само от един радио компонент: кондензатор.И ето как трябва да се свърже към диодния мост:

Тази схема използва важно свойство на кондензатора: да зарежда и разрежда. Кондензатор с малък капацитет се зарежда бързо и се разрежда бързо. Следователно, за да получим почти права линия на формата на вълната, трябва да поставим приличен кондензатор.

Зависимостта на пулсациите от капацитета на кондензатора

Нека да разгледаме на практика защо трябва да инсталираме голям кондензатор. На снимката по-долу имаме три кондензатора с различен капацитет:

Нека разгледаме първия. Ние измерваме номиналната му стойност с помощта на нашия LC - метър. Капацитетът му е 25,5 нанофарада или 0,025 микрофарада.

Ние го придържаме към диодния мост според схемата по-горе

И ние се придържаме към осцилоскопа:

Нека да разгледаме формата на вълната:

Както можете да видите, пулсациите все още остават.

Е, нека вземем по-голям кондензатор.

Получаваме 0,226 микрофарада.

Придържаме се към диодния мост по същия начин като първия кондензатор, вземаме показания от него.

А ето и осцилограмата

Не… почти, но все пак не е същото. Вълничките все още се виждат.

Взимаме третия кондензатор. Капацитетът му е 330 микрофарада. Дори моят LC метър няма да може да го измери, тъй като имам ограничение за него от 200 микрофарада.

Закачаме го за диодния мост и вземаме осцилограма от него.

И ето я

Ето. Съвсем друг е въпросът!

И така, нека направим някои изводи:

- колкото по-голям е капацитетът на кондензатора на изхода на веригата, толкова по-добре. Но не злоупотребявайте с капацитета! Тъй като в този случай нашето устройство ще бъде много голямо, тъй като кондензаторите с голям капацитет обикновено са много големи. И първоначалният заряден ток ще бъде огромен, което може да доведе до претоварване на захранващата верига.

- колкото по-нисък е товарът на изхода на такова захранване, толкова по-голяма ще бъде амплитудата на пулсациите. Те се борят с това с помощта на и също така използват интегрирани регулатори на напрежението, които дават най-чистото постоянно напрежение.

Как да изберем радио елементи за токоизправител

Да се върнем на нашия въпрос в началото на статията. Как да получите постоянен ток от 12 волта на изхода за вашите нужди? Първо трябва да изберете трансформатор, така че да издава ... 12 волта на изхода? Но не са познали! От вторичната намотка на трансформатора ще получим.

Където

U D - работно напрежение, V

U max - максимално напрежение, V

Следователно, за да получите 12 волта постоянно напрежение, изходът на трансформатора трябва да бъде 12/1,41=8,5 волта променливо напрежение. Ето реда. За да получим такова напрежение на трансформатора, трябва да добавим или намалим намотките на трансформатора. Формула. След това избираме диоди. Избираме диоди въз основа на максималната сила на тока във веригата. Търсим подходящи диоди по дейташит (технически описания за радио елементи). Вмъкваме кондензатор с приличен капацитет. Избираме го въз основа на факта, че постоянното напрежение върху него не надвишава това, което е написано на неговата маркировка. Най-простият източник на постоянно напрежение е готов за употреба!

Между другото, имам 17-волтов източник на постоянно напрежение, тъй като трансформаторът има 12 волта на изхода (умножете 12 по 1,41).

И накрая, за да запомните по-добре:

Електричество-това е насочено или подредено движение на заредени частици: електрони в металите, йони в електролитите и електрони и йони в газовете. Електрическият ток може да бъде както постоянен, така и променлив.

Определение за постоянен електрически ток, неговите източници

D.C(DC, на английски Direct Current) е електрически ток, чиито свойства и посока не се променят с времето. Постоянният ток и напрежението са посочени под формата на късо хоризонтално тире или две успоредни, едното от които е прекъснато.

Използва се постоянен токв автомобили и у дома, в множество електронни устройства: лаптопи, компютри, телевизори и др. Измереният електрически ток от контакта се преобразува в постоянен ток с помощта на захранване или трансформатор на напрежение с токоизправител.

Всеки електроинструмент, устройство или устройство, захранвано от батерии, също е потребител на постоянен ток, тъй като батерията или батерията са само източник на постоянен ток, който, ако е необходимо, се преобразува в променлив ток с помощта на специални преобразуватели (инвертори).

Как работи AC

Променлив ток(AC на английски Alternating Current) е електрически ток, който променя големината и посоката си във времето. На електрическите уреди това е условно обозначено със сегмент от синусоидата "~".
Понякога след синусоидата могат да се посочат характеристиките на променливия ток - честота, напрежение, брой фази.

Променливият ток може да бъде еднофазен или трифазен, при който моментните стойности на тока и напрежението се променят според хармоничен закон.

Основни характеристикипроменлив ток - ефективната стойност на напрежението и честотата.

Забележка, като в лявата графика за еднофазен ток посоката и големината на напрежението се променят с преход към нула за период от време T, а във втората графика за трифазен ток има изместване на три синусоиди с една трета от периода. На дясната графика фаза 1 е обозначена с буквата "а", а втората - с буквата "б". Добре известно е, че домашният контакт е 220 волта. Но малко хора знаят, че това е ефективната стойност на променливото напрежение, но амплитудата или максималната стойност ще бъде по-голяма с корен от две, тоест ще бъде равна на 311 волта.

По този начин, ако за постоянен ток величината и посоката на напрежението не се променят с течение на времето, тогава за променлив ток напрежението постоянно се променя по големина и посока (графика под нулата е обратна посока).

И така се приближихме към понятието честота- това е отношението на броя на пълните цикли (периоди) към единицата време на периодично променящ се електрически ток. Измерва се в херци. У нас и в Европа честотата е 50 херца, в САЩ е 60 херца.

Какво означава честотата от 50 херца?Това означава, че имаме променлив ток, който променя посоката си на противоположна и обратно (сегмент Т- на графиката) 50 пъти в секунда!

Източниците на променлив ток савсички контакти в къщата и всичко, което е свързано директно с жици или кабели към ел. таблото. Много хора имат въпрос: защо в контакта няма постоянен ток? Отговорът е лесен. В променливотоковите мрежи стойността на напрежението се преобразува лесно и с минимални загуби до необходимото ниво с помощта на трансформатор във всякакъв обем. Напрежението трябва да се увеличи, за да може да се пренася електричество на големи разстояния с най-малко загуби в промишлен мащаб.
От електроцентралата, където има мощни електрически генератори, излиза напрежение от 330 000-220 000, след което близо до нашата къща в трафопост се преобразува от стойност от 10 000 волта до трифазно напрежение от 380 волта, което идва в жилищна сграда , а в нашия апартамент идва еднофазно напрежение, тъй като между напрежението е 220 V, а между противоположните фази в ел. таблото 380 волта.

И още едно важно предимство на променливото напрежение е, че асинхронните AC двигатели са структурно по-прости и работят много по-надеждно от DC двигателите.

Как да направите променлив ток постоянен

За консуматори, работещи с постоянен ток, променливият ток се преобразува с помощта на токоизправители.

DC към AC конвертор

Ако няма трудности с преобразуването на променлив ток в постоянен ток, тогава с обратното преобразуване всичко е много по-сложно. За това у дома използва се инвертор- Това е генератор на периодично напрежение от константа, по форма близка до синусоида.