Raadio- ja elektriseadmete toiteallikad kasutavad peaaegu alati alaldeid, mis on mõeldud vahelduvvoolu muutmiseks alalisvooluks. See on tingitud asjaolust, et peaaegu kõik elektroonilised ahelad ja paljud teised seadmed peavad saama toite alalisvooluallikatest. Alaldi võib olla mis tahes element, millel on mittelineaarne element voolu-pinge tunnusjoon, teisisõnu, kandes voolu vastassuundades erinevalt. Kaasaegsetes seadmetes kasutatakse selliste elementidena tavaliselt tasapinnalisi pooljuhtdioode.

Tasapinnalised pooljuhtdioodid

Heade juhtide ja isolaatorite kõrval on palju aineid, mis on nende kahe klassi juhtivuse osas vahepealsel kohal. Selliseid aineid nimetatakse pooljuhtideks. Puhta pooljuhi takistus väheneb temperatuuri tõustes, vastupidiselt metallidele, mille takistus nendes tingimustes suureneb.

Lisades puhtale pooljuhile väikese koguse lisandit, saab selle juhtivust oluliselt muuta. Selliseid lisandeid on kahte klassi:

Joonis 1. Tasapinnaline diood: a. dioodseade; b. dioodi tähistamine elektriskeemidel; V. välimus erineva võimsusega tasapinnalised dioodid.

1. Doonor – puhta materjali muundamine n-tüüpi pooljuhiks, mis sisaldab liigselt vabu elektrone. Seda tüüpi juhtivust nimetatakse elektrooniliseks.
2. Aktseptor – sama materjali muundamine p-tüüpi pooljuhiks, millel on kunstlikult tekitatud vabade elektronide puudus. Sellise pooljuhi juhtivust nimetatakse aukjuhtivuseks. "Auk", koht, kust elektron on lahkunud, käitub sarnaselt positiivse laenguga.

Kiht p- ja n-tüüpi pooljuhtide liideses ( p-n ristmik) on ühesuunalise juhtivusega - juhib voolu hästi ühes (edasi) suunas ja väga halvasti vastassuunas (tagurpidi). Tasapinnalise dioodi struktuur on näidatud joonisel 1a. Aluseks on väikese koguse doonorlisandiga (n-tüüpi) pooljuhtplaat (germaanium), millele asetatakse indiumitükk, mis on aktseptorlisandina.

Pärast kuumutamist difundeerub indium pooljuhi külgnevatesse piirkondadesse, muutes need p-tüüpi pooljuhiks. Kahe tüüpi juhtivusega piirkondade piiril esineb p-n-siirde. P-tüüpi pooljuhiga ühendatud terminali nimetatakse saadud dioodi anoodiks ja vastupidist selle katoodiks. Pilt sisse lülitatud pooljuhtdioodist elektriskeemid näidatud joonisel fig. 1b, erineva võimsusega tasapinnaliste dioodide välimus on näidatud joonisel fig. 1. sajand

Tagasi sisu juurde

Lihtsaim alaldi

Joonis 2. Vooluomadused erinevates ahelates.

Tavalises valgustusvõrgus voolav vool on muutuv. Selle suurus ja suund muutuvad ühe sekundi jooksul 50 korda. Selle pinge ja aja graafik on näidatud joonisel fig. 2a. Positiivsed pooltsüklid on näidatud punasega, negatiivsed pooltsüklid on näidatud sinisega.

Kuna voolu väärtus varieerub nullist maksimaalse (amplituudi) väärtuseni, võetakse kasutusele voolu ja pinge efektiivse väärtuse mõiste. Näiteks valgustusvõrgus on efektiivne pinge väärtus 220 V - sellesse võrku ühendatud kütteseadmes tekib sama palju soojust võrdse aja jooksul kui samas seadmes alalisvooluahelas pingega 220 V.

Kuid tegelikult muutub võrgu pinge 0,02 sekundi jooksul järgmiselt:

• selle aja esimene veerand (periood) - suureneb 0-lt 311 V-ni;
• perioodi teine ​​kvartal - väheneb 311 V-lt 0-ni;
• perioodi kolmas kvartal - väheneb 0-lt 311 V-ni;
• perioodi viimane kvartal - tõuseb 311 V-lt 0-ni.

Sel juhul on 311 V pinge amplituud U o. Amplituud ja efektiivne (U) pinge on omavahel seotud valemiga:

Joonis 3. Dioodsild.

Kui jadamisi ühendatud diood (VD) ja koormus on ühendatud vahelduvvooluahelaga (joonis 2b), liigub vool läbi selle ainult positiivsete poolperioodide ajal (joonis 2c). See juhtub dioodi ühesuunalise juhtivuse tõttu. Sellist alaldit nimetatakse poollainealaldiks - ühe poole perioodi jooksul on vooluringis vool ja teisel puudub vool.

Sellises alaldis koormust läbiv vool ei ole konstantne, vaid pulseeriv. Saate selle peaaegu konstantseks muuta, kui ühendate koormusega paralleelselt piisavalt suure mahutavusega filtrikondensaatori C f. Perioodi esimeses kvartalis laetakse kondensaator amplituudi väärtuseni ja pulsatsioonide vaheaegadel tühjendatakse see koormusele. Pinge muutub peaaegu püsivaks. Mida suurem on kondensaatori võimsus, seda tugevam on silumisefekt.

Tagasi sisu juurde

Dioodi silla ahel

Arenenum on täislaine alaldusahel, kui kasutatakse nii positiivseid kui ka negatiivseid pooltsükleid. Selliseid skeeme on mitut sorti, kuid kõige sagedamini kasutatav on kõnnitee. Dioodsilla ahel on näidatud joonisel fig. 3c. Sellel näitab punane joon, kuidas vool läbib koormuse positiivsete pooltsüklite ajal, ja sinine joon - negatiivsed pooltsüklid.

Joonis 4. 12-voldine alaldi ahel, kasutades dioodsilda.

Nii perioodi esimesel kui ka teisel poolel voolab koormust läbiv vool samas suunas (joonis 3b). Pulsatsiooni hulk ühe sekundi jooksul ei ole 50, nagu poollaine alaldi puhul, vaid 100. Sellest tulenevalt on sama filtri kondensaatori võimsusega silumisefekt tugevam.

Nagu näete, on dioodsilla ehitamiseks vaja 4 dioodi - VD1-VD4. Varem kujutati lülitusskeemidel olevaid dioodisillasid täpselt nii, nagu joonisel fig. 3c. Joonisel 1 kujutatud pilt on nüüd üldiselt aktsepteeritud. 3g. Kuigi dioodist on ainult üks pilt, ei tasu unustada, et sild koosneb neljast dioodist.

Sillaahel on enamasti kokku pandud üksikutest dioodidest, kuid mõnikord kasutatakse ka monoliitseid dioodide komplekte. Neid on lihtsam plaadile paigaldada, kuid kui silla üks õla ebaõnnestub, vahetatakse kogu komplekt välja. Dioodid, millest sild on paigaldatud, valitakse neid läbiva vooluhulga ja lubatud pöördpinge suuruse alusel. Neid andmeid saab dioodide juhistest või teatmeraamatutest.

Dioodsilda kasutava 12-voldise alaldi täielik vooluahel on näidatud joonisel fig. 4. T1 on astmeline trafo, mille sekundaarmähis annab pinget 10-12 V. Kaitsme FU1 on ohutuse seisukohalt kasulik detail ja seda ei tohiks tähelepanuta jätta. Dioodide VD1-VD4 mark, nagu juba mainitud, määratakse alaldist tarbitava vooluhulga järgi. Kondensaator C1 on elektrolüütiline, võimsusega 1000,0 μF või suurem pingel vähemalt 16 V.

Väljundpinge on fikseeritud, selle väärtus sõltub koormusest. Mida suurem on vool, seda madalam on pinge. Reguleeritud ja stabiilse väljundpinge saamiseks on vaja keerukamat vooluahelat. Hangi reguleeritav pinge joonisel fig. 4 saab teha kahel viisil:

1. Varustades trafo T1 primaarmähise reguleeritava pingega näiteks LATR-ist.
2. Tehes trafo sekundaarmähist mitu kraani ja paigaldades vastavalt sellele lüliti.

Eelpool toodud kirjeldustest ja diagrammidest loodetakse praktilist abi praktiliste vajaduste jaoks lihtsa alaldi kokkupanekul.

Sama arv laetud osakesi läbib võrdsete ajavahemike järel. Kuid vahelduvvoolu korral on nende osakeste arv võrdsete ajavahemike jooksul alati erinev.

Kuid nüüd saame asuda otse vahelduvvoolu alalisvooluks muutmisele, selles aitab meid seade, mida nimetatakse "dioodsillaks". Dioodsild või sillaahel on üks levinumaid vahelduvvoolu alaldusseadmeid.
Algselt töötati see välja raadiolampide abil, kuid seda peeti keerukaks ja kalliks lahenduseks, selle asemel kasutati alaldit toitavas trafos primitiivsemat kahe sekundaarmähisega vooluringi. Nüüd, kus pooljuhid on väga odavad, kasutatakse enamasti sildahelat. Kuid selle vooluahela kasutamine ei taga voolu 100% alaldamist, nii et vooluahelat saab täiendada kondensaatori filtriga, samuti võib-olla õhuklapi ja pinge stabilisaatoriga. Nüüd saame meie vooluahela väljundis pideva voolu

Märge

Elektriga töötamine on alati ohtlik! Väga ebasoovitav on kasutada isoleerimata juhtmeid, oksüdeerunud kontakte ja rikutud toiteallikaid!

Vahelduvvoolu tootmiseks saab kasutada püsimagnetgeneraatorit. Selline seade ei tekita tööstuslikku pinget 220 V, vaid madalat kolmefaasilist vahelduvpinget, mida saab hiljem alaldada ja väljastada alalisvooluna, mis sobib 12 V akude laadimiseks.

Juhised

Valmistage staator kuuest epoksüvaiguga täidetud vasktraadi rullist. Kinnitage staatori korpus tihvtidega, et see ei pöörleks. Ühendage mähiste juhtmed alaldiga, mis seejärel toodab akude laadimiseks vajalikku voolu. Ülekuumenemise vältimiseks kinnitage alaldi alumiiniumradiaatori külge.

Kinnitage magnetrootorid teljel pöörleva komposiitkonstruktsiooni külge. Paigaldage tagumine rootor staatori taha. Esirootor asub väljas, see on kinnitatud tagumise rootori külge pikkade kodarate abil, mis on läbi staatori keskava. Kui plaanite koos tuuleveskiga kasutada püsimagnetgeneraatorit, paigaldage tuuliku labad samadele kodaratele. Labad pööravad rootoreid ja liigutavad magneteid mööda mähiseid. Rootorite vahelduv magnetväli tekitab mähistes voolu.

Kuna püsimagneti generaator on ette nähtud kasutamiseks väikese tuulegeneraatoriga, varuge järgmiste komponentidega: vormitud mast terastoru, kinnitatud kaablitega; masti ülaosale paigaldatud pöörlev pea; vars tuuleveski pööramiseks; terad.

Tuulepoolid kasutamiseks generaatoris, et arendada suuremaid paksema traadiga ja mähis peaks sisaldama väikest arvu pöördeid. Kuid pange tähele, et kui see on liiga väike, siis püsimagneti generaator ei tööta. Generaatori kasutamiseks nii suurel kui ka väikesel kiirusel peaksite muutma mähiste ühendamise meetodit (tähest kolmnurkseks ja vastupidi). "Täht" töötab hästi madala tuulega, "kolmnurk" - tugeva tuulega.

Magnetite kinnitamisel pöörake tähelepanu sellele, et need ei tohiks istmelt eralduda. Lahtine magnet rebib staatori korpuse laiali ja kahjustab generaatorit pöördumatult.

Rootori ja staatori paigaldamisel jätke nende vahele 1 mm vahe. Raskete töötingimuste korral tuleks seda vahet suurendada.

Teine tehnoloogiline punkt on see, et labad ei ole kinnitatud välisrootori külge, vaid ainult kodarate külge. Seda tehes hoidke generaatorit nii, et selle pöörlemistelg oleks vertikaalne, mitte horisontaalne.

Video teemal

Allikad:

• DIY püsimagneti generaator

Enamik elektroonikaseadmeid vajavad nende toiteks alalisvoolu. Samal ajal on elektrigeneraatorid ja elektrivõrgud vahelduvvoolu tarnijad. Teisendamiseks vajate toiteplokki, mille peate ise kokku panema.

Sa vajad

• - trafo;
• - lamp- või pooljuhtdioodid;
• - gaasihoob;
• - elektrolüütkondensaatorid;
• - mõõteriistad;
• - tarvikud jootmiseks ja paigaldamiseks.

Juhised

Võrgutoiteallikas koosneb kolmest põhiosast: alaldist ja antialiasing-filtrist. Kui vajate pinget, mis on ligikaudu võrdne võrgupingega, saate ilma trafota hakkama lihtsalt pinge alaldamisega. Kuid selline toiteallikas on ohtlik, kuna selle väljund on täisvõrgu pinge. Sel juhul puudub elektrivõrgust galvaaniline isolatsioon. Lisaks võimaldab trafo saada vajalikku pinget, mis võib olla võrgupingest kõrgem või madalam, aga ka mitu pinget, mis vahel ka vajalik on.

Valige trafo, mis annab teile vajaliku väljundpinge. Sellisel juhul on primaarmähis ette nähtud teie vooluallika (generaatori või võrgu) pinge jaoks.

Ühendage pooljuhtdiood väljundmähisega, nagu näidatud joonisel. Saate lihtsa poollaine alaldi. Selle väljundis on vool, mille sagedus on 2 korda madalam võrgu sagedusest, kuna teie teine ​​pooltsükkel kaob. Kuid mõne elektroonilise vooluahela toiteks on see valik üsna vastuvõetav.

Palju arenenumad on täislaine alaldid, milles voolu pulsatsiooni sagedus on võrdne toitevõrgu sagedusega. Sel juhul alaldatakse toitepinge mõlemad pooltsüklid. Kui teie trafol on keskpunktiga väljundmähis, saate seadme kokku panna vastavalt skeemile 2.

Mis tahes alaldi väljundis ei saa te mitte pidevat, vaid pulseerivat pinget. See tuleb siluda. Selleks kasutatakse LC- või RC-filtreid. Need koosnevad suure võimsusega elektrolüütkondensaatoritest, mille vahele on ühendatud drossel. Mõnikord saab induktiivpooli asendada võimsa takistiga. Varustage oma toiteallikas kindlasti sellise filtriga.

Video teemal

Abistavad nõuanded

Toiteallikad võivad kasutada nii toru- kui ka transistordioode.

Pingekõikumiste suhtes tundlike seadmete toiteks kasutatakse lisaseadet, mida nimetatakse stabilisaatoriks.

Vihje 4: Mis vahe on alalis- ja vahelduvvoolul?

Kaasaegne maailm Ilma elektrita on seda raske ette kujutada. Ruumivalgustus, töö kodumasinad, arvutid, televiisorid – see kõik on juba ammu muutunud inimelu tuttavaks atribuudiks. Kuid mõned elektriseadmed töötavad vahelduvvooluga, teised aga alalisvooluga.

Elektrivool on elektronide suunatud voog vooluallika ühest poolusest teise. Kui see suund on konstantne ega muutu ajas, räägime sellest DC. Vooluallika ühte terminali peetakse positiivseks, teist negatiivseks. On üldtunnustatud, et vool liigub plussist miinusesse.

Klassikaline näide alalisvooluallikast on tavaline sõrm-tüüpi toiteallikas. Selliseid patareisid kasutatakse laialdaselt toiteallikana väikestes elektroonikaseadmetes - näiteks kaugjuhtimispuldis Pult, kaamerates, raadiotes jne. ja nii edasi.

Vahelduvvoolu iseloomustab omakorda asjaolu, et see muudab perioodiliselt oma suunda. Näiteks Venemaal on vastu võetud standard, mille kohaselt on elektrivõrgu pinge 220 V ja voolusagedus 50 Hz. See on teine ​​parameeter, mis iseloomustab suuna muutumise sagedust elektrivool. Kui voolu sagedus on 50 Hz, muudab see suunda 50 korda sekundis.

Kas see tähendab, et tavalises elektriahelas, millel on kaks kontakti, muutuvad pluss ja miinus perioodiliselt? See tähendab, et kõigepealt on ühel kontaktil pluss, teisel miinus, siis vastupidi jne. ja nii edasi.? Tegelikkuses on asjad veidi teisiti. Elektripistikupesadel on kaks klemmi: faas ja maandus. Neid nimetatakse tavaliselt "faasiks" ja "". Maandustihvt on ohutu ja sellel puudub pinge. Faasiväljundil sagedusega 50 Hz sekundis muutub pluss ja miinus. Kui puudutate " ", ei juhtu midagi. Parem on faasijuhet mitte puudutada, kuna see on alati 220 V pinge all.

Mõned seadmed töötavad alalisvooluga, teised vahelduvvooluga. Milleks sellist jaotust üldse vaja oli? Tegelikult kasutab enamik elektroonikaseadmeid pidev rõhk, isegi kui see on ühendatud vahelduvvooluvõrku. Sel juhul vahelduvvoolu muundatakse alaldis konstantseks, mis koosneb lihtsaimal juhul dioodist, mis lõikab maha ühe poollaine ja kondensaatorist pulsatsiooni tasandamiseks.

Vahelduvvoolu kasutatakse ainult seetõttu, et seda on väga mugav edastada pikkadele vahemaadele, sel juhul on kaod minimaalsed. Lisaks on seda lihtne teisendada - see tähendab pinget muuta. Alalisvoolu ei saa teisendada. Mida kõrgem on pinge, seda väiksemad on kaod vahelduvvoolu ülekandel, mistõttu põhiliinidel ulatub pinge mitmekümne või isegi sadade tuhandete voltideni. Et alluda asulad kõrgepinge alajaamades väheneb, mille tulemusena antakse majadele üsna madal pinge 220 V.

IN erinevad riigid Võetakse vastu ebaühtlased toitepinge standardid. Seega, kui Euroopa riikides on see 220 V, siis USA-s 110 V. Huvitav on ka see, et kuulus leiutaja Thomas Edison ei osanud hinnata kõiki vahelduvvoolu eeliseid ja kaitses alalisvoolu kasutamise vajadust. elektrivõrgud. Alles hiljem oli ta sunnitud tunnistama, et eksis.

elekter- See on laetud osakeste suunatud või järjestatud liikumine: elektronid metallides, ioonid elektrolüütides ning elektronid ja ioonid gaasides. Elektrivool võib olla kas alalis- või vahelduvvool.

Alalisvoolu määratlus, selle allikad

D.C(DC, inglise keeles Direct Current) on elektrivool, mille omadused ja suund ajas ei muutu. Alalisvool ja pinge on näidatud lühikese horisontaalse kriipsu või kahe paralleelse kriipsu kujul, millest üks on katkendlik.

Kasutatakse alalisvoolu autodes ja majades, paljudes elektroonilised seadmed: sülearvutid, arvutid, telerid jne Pistikupesast mõõdetud elektrivool muundatakse toiteallika või alaldiga pingetrafo abil alalisvooluks.

Iga patareidel töötav elektritööriist, seade või seade on ka alalisvoolu tarbija, sest patarei või aku on eranditult alalisvoolu allikas, mis vajadusel muudetakse spetsiaalsete muundurite (inverterite) abil vahelduvvooluks.

Vahelduvvoolu tööpõhimõte

Vahelduvvoolu(inglise keeles AC Alternating Current) on elektrivool, mille suurus ja suund muutub aja jooksul. Elektriseadmetel tähistatakse seda tavaliselt siinuslaine segmendiga “~”.
Mõnikord võib sinusoidi järel näidata vahelduvvoolu omadusi - sagedust, pinget, faaside arvu.

Vahelduvvool võib olla kas ühe- või kolmefaasiline, mille puhul voolu ja pinge hetkväärtused varieeruvad vastavalt harmoonilisele seadusele.

Peamised omadused vahelduvvool - efektiivne pinge väärtus ja sagedus.

Märge, nagu vasakpoolsel graafikul ühefaasilise voolu korral muutub pinge suund ja suurus nulli üleminekuga ajaperioodi T jooksul ning teisel graafikul kolmefaasilise voolu puhul on nihe kolme sinusoidi võrra. kolmandiku võrra perioodist. Parempoolsel graafikul on 1. etapp tähistatud tähega "a" ja teine ​​​​täht "b". Koduses pistikupesas on teadupärast 220 volti. Kuid vähesed inimesed teavad, et see on tegelik tähendus Vahelduvpinge, kuid amplituud või maksimaalne väärtus on kahe juure võrra suurem, st see võrdub 311 voltiga.

Seega, kui alalisvoolu puhul pinge suurus ja suund ajas ei muutu, siis vahelduvvoolu puhul vool-pinge pidevalt muutuv suurus ja suund (null allpool olev graafik on vastupidine).

Ja nii me tulimegi sageduse mõiste juurde on täielike tsüklite (perioodide) arvu suhe perioodiliselt muutuva elektrivoolu ajaühikusse. Mõõdetud hertsides. Siin ja Euroopas on sagedus 50 Hz, USA-s 60 Hz.

Mida tähendab sagedus 50 hertsi? See tähendab, et meie vahelduvvool muudab oma suunda vastassuunas ja tagasi (graafikul segment T-) 50 korda sekundis!

Vahelduvvoolu allikad on kõik majas olevad pistikupesad ja kõik, mis on juhtmete või kaablitega otse elektrikilbi külge ühendatud. Paljudel inimestel on küsimus: miks pistikupesas pole alalisvoolu? Vastus on lihtne. Vahelduvvooluvõrkudes muudetakse pinge lihtsalt ja minimaalsete kadudega mis tahes mahus trafo abil vajalikule tasemele. Pinge tuleb tõsta, et oleks võimalik edastada elektrit pikkadele vahemaadele minimaalsete kadudega tööstuslikus mastaabis.
Elektrijaamast, kus asuvad võimsad elektrigeneraatorid, tuleb välja pinge 330 000-220 000, siis meie maja lähedal trafo alajaamas konverteeritakse see väärtusest 10 000 V kolmefaasiliseks pingeks 380 V, mis tuleb kortermaja, aga meie korterisse tuleb ühefaasiline pinge, kuna nendevaheline pinge on 220 V ja elektrikilbis vastandfaaside vahel 380 volti.

Ja veel üks oluline vahelduvpinge eelis on see, et asünkroonsed vahelduvvoolumootorid on struktuurselt lihtsamad ja töötavad palju usaldusväärsemalt kui alalisvoolumootorid.

Kuidas muuta vahelduvvool konstantseks

Alalisvoolul töötavate tarbijate jaoks muundatakse vahelduvvool alaldi abil.

DC-AC konverter

Kui vahelduvvoolu alalisvooluks muutmisega raskusi pole, siis pöördmuundamisega on kõik palju keerulisem. Kodus selleks kasutatakse inverterit- See on konstantse pinge perioodilise pinge generaator, mis on sinusoidi lähedase kujuga.

Täna proovime välja mõelda, mis on 12 volti. Kes see koletis on? Kui kõvasti see hammustab? Ja üldiselt, milleks ta võimeline on? Uskuge mind, see, et see on nõrgem kui tavaline koletis, mille pinge on 220 volti, on muinasjutt. Huvitav, lähme siis.

Alustame selle päritolu ajaloost. Ja lugu on lihtne, kogu mõte on ohutu. Kõik, mis välja mõeldakse, tehakse ju kahel põhjusel. Esimene on laiskus, see on teatavasti progressi mootor. Teine on soov end kaitsta, sest sina ja mina kardame sageli midagi. Siin tekibki vajadus uuenduste järele. Lõppude lõpuks hirmutavad nad meid pidevalt sellega, et te ei saa oma sõrmi pistikupessa pista - see tapab teid. Kuigi kui teie ja mina oma sõrmed pistikupessa pistame, on ebatõenäoline, et meiega juhtub midagi hullemat kui kerge šokk. Kuid paljudel meist on kodus lapsed ja lemmikloomad. Lapsed on uudishimulikud inimesed. Neid huvitab alati kõik ja laps pole laps, kui ta väljundist mööda roomab. Kindlasti peab ta oma näpud sinna panema. Aga kui ta saab elektrilöögi, siis midagi head kindlasti ei juhtu. On selge, et kõik sõltub konkreetsest juhtumist, kuid parem on mitte katsetada. Mis siis, kui loom satub pistikupessa? Ja see on hea, kui teie kass põletab ainult vurrud ja istub paar minutit šokis voodi all. Aga asjad võivad olla hullemad.

Okei, küllalt jubedatest asjadest. 12 volti on ohutu pinge, mis võib korraga lahendada palju probleeme. Kuid kahjuks pole see pinge pistikupesades tavaline, kuna elektriseadmeid pole lihtsalt selle jaoks loodud.

Lähme tagasi juurte juurde. Seal on palju ruume, mis on elektriohtlikud või kõrge ohutasemega. Selliste ruumide hulka kuuluvad teie korteris köök, vannituba ja muud sarnased ruumid. Kujutage ette, millise lühise võib põhjustada 220-voldine elektrikoletis? Tagajärjed võivad ületada meie kujutlusvõimet. Ja uskuge mind, need ei pruugi piirduda ainult käivitatud turvasüsteemidega. 12 volti ei põhjusta kindlasti katastroofi planeedi või isegi korteri mastaabis. Halvimal juhul töötavad turvasüsteemid või põleb trafo läbi.

Nüüd sellest, kust tuli 12-voldine pinge. Seda pinget kasutatakse enamikul juhtudel valgustamiseks ja see tuleb sealt. Mitu aastakümmet tagasi leiutati koduseks kasutamiseks mõeldud halogeenlambid. Mis on halogeenlamp? See on sama hõõglamp, kuid sellel on pikem kasutusiga ja see on palju väiksema suurusega. Mis teeb selle võimalikuks? Tulenevalt asjaolust, et sellise lambi pirn on täidetud halogeeni sisaldava gaasiga, näiteks joodiga. Hõõgniit kulub sellises keskkonnas palju aeglasemalt. Nii selgub, et selline lamp kestab kaks korda kauem, kusjuures suurus on neljandik tavalisest. Aga mis on pingel pistmist 12 voltiga? Ja samal ajal. Keegi tegi katseid ja mõistis, et sellisel pingel mõjutab hõõgniit elektrivoolu palju vähem hävitavat mõju. See tähendab, et seda saab soojendada kõrgem temperatuur ja saavad seetõttu rohkem valgust. Lisage sellele peaaegu absoluutne ohutus märgade ruumide jaoks. See osutub väga lahedaks juhtmestiku ja valgustuse viisiks.

Kuid ärge kiirustage, nagu iga tasuta juustu puhul, on ka siin hiirelõksud. Need asuvad trafos. Ja kuna ülejäänud korteris on 220 volti, siis me ei saa seda kindlasti teha. Ja lisaelement toitevõrgus, nagu teada, vähendab selle töökindlust. Kuid ainus asi, mis trafo puhul võib ohtlik olla, on see, et see lihtsalt põleb läbi. Liigume nüüd edasi võrgu enda kirjelduse juurde, kuidas see on üles ehitatud ja mida selleks vaja on.

12-voldine võrk ise algab trafost. Just tema muudab tavalise 220 volti 12-ks. Trafo tuleb aga targalt valida. Trafo enda konstruktsiooni me üksikasjalikult ei käsitle. Ütlen üht, trafo peab olema sobiva võimsusega. See tähendab, et kõigepealt peate mõistma, kui palju lampe on, milline on nende koguvõimsus. Saadud väärtusele tasub lisada 40 protsenti reservist ja saadki vajaliku trafo võimsuse. Vastasel juhul võib trafo väga kiiresti ebaõnnestuda ja see pole hea.

Pärast trafo valimist peaksite mõtlema valgustite ja lampide peale. Lampides pole midagi ebatavalist, paljud lambid on universaalsed, kuid enne ostmist tasub igaks juhuks üle vaadata. Kuid lampidega on asjad mõnevõrra keerulisemad. Need on jagatud lampideks, mis töötavad 220 voltist, ja nendeks, mis töötavad alates 12 voltist. Ja kui 220-vatised lambid alates 12 voltist lihtsalt ei tööta, siis hakkavad vilkumad vastupidises järjekorras. Ülepinge võib põhjustada lambi plahvatuse. Seetõttu kontrollige lihtsalt märgistust ja kõik, nagu öeldakse, on hunnik. 12-voldised lambid kipuvad olema kallimad. Lihtsalt sellepärast, et see on ohutum, pole disainil muid struktuurseid ega põhimõttelisi erinevusi.

Kui ta räägib lampide ja trafo vahelisest ühenduslülist - traadist, siis võib see olla ükskõik milline. Kuid tohutu eelis on see, et saate kasutada väikese ristlõikega juhtmeid. Kuna sellise võrgupinge juures on ülekuumenemine praktiliselt võimatu. Seal on spetsiaalsed juhtmed, neid müüakse poodides, kuid iga väikese ristlõikega traat sobib. Nüüd teate kõike.

Järeldus: madalpinge valgustus on suur pluss koduseks kasutamiseks ja isegi mõne tööstusrajatise jaoks. Saate aru, ohutus on esikohal. Teine suur ja vaieldamatu eelis on see, et saate sellist juhtmestikku oma vannitoas või köögis ise teha. Nõus, artikkel ei kirjelda rohkem kui ühte keeruline protsess. Isegi laps saab paljude nende protsessidega hakkama, kuid parem on mitte seda neile usaldada.

Majapidamise elektrivõrgu pinge on teadupärast 220 või 380 V. Selline toiteallikas ei ole aga kõikide seadmete jaoks “seeditav”.

Mõned nõuavad ainult 12 V pinget ja sellised seadmed tuleb ühendada spetsiaalse seadme - trafo kaudu.

Kuidas muuta trafo 220-lt 12-le ja kuidas seda seadet ise kokku panna - meie vestlus on pühendatud sellele teemale.

Niisiis, seda nimetatakse trafoks elektriseadeümberkujundamine elektrienergia, nimelt pinget muutes. Kui väljundi, st muutunud, pinge on sisendist väiksem, nimetatakse trafot alandavaks trafoks. Kui vastupidi, muundamise tulemusena pinge suureneb, nimetatakse trafot astmeliseks trafoks.

Alandava trafo 220/12

Miks vajate igapäevaelus astmelist trafot? Madalpingelekter toidab sülearvuteid ja Mobiiltelefonid, kuid neid müüakse alati koos trafodega, mida tavaliselt nimetatakse toiteallikateks. Madalpingevalgustus, mis kasutab halogeen- või ülimoodsaid LED-lampe, on hoopis teine ​​asi.

Tänapäeval soovivad paljud inimesed seda mitmete eeliste tõttu:

• puudub elektrilöögi või tulekahju oht (eriti soovitav on sellise valgustusega varustada vannitoad ja muud kõrge õhuniiskusega ruumid);
• võrreldes traditsioonilistega on madalpingelambid palju säästlikumad: näiteks sama heledusega LED-id tarbivad 15 korda vähem energiat kui 220 V hõõglamp;
• Madalpingelambid kestavad palju kauem kui nende 220 V kolleegid: LED-tootjad lubavad 50 tuhat töötundi ja annavad isegi 3-aastase garantii.

Sellise valgustussüsteemi ühendamiseks tuleb trafo eraldi osta. Kuid kõige lihtsamal kujul saate seda ise teha.

Tööpõhimõte 220 kuni 12 V

Lihtsaim trafo koosneb kahest erineva keerdude arvuga traadipoolist. Üks mähis – mida nimetatakse primaarseks – on ühendatud vahelduvvooluallikaga, milleks on tavaliselt majapidamises kasutatav toiteallikas.

Teatavasti muutub juht, mille kaudu voolab vahelduvvool, elektromagnetvälja generaatoriks ja kui see ka mähisesse kerida, muutub väli tihedamaks. Pealegi, kuna vool on muutuv, on elektromagnetväli sama.

Lisaks indutseerib primaarmähise tekitatud vahelduv elektromagnetväli ranges kooskõlas elektromagnetilise induktsiooni seadusega sekundaarmähises EMF-i. Oluline on mõista, et elektromagnetväljad ilmnevad täpselt siis, kui juhti läbistavate jõujoonte arv või intensiivsus muutub.

Pingemuunduri tööpõhimõte

See tähendab, et väli peab pidevalt muutuma (sellist välja nimetatakse muutuvaks) või juht peab selles liikuma (nii juhtub elektrigeneraatorites). Siit järeldus: kui primaarmähis on ühendatud alalisvooluallikaga, siis trafo ei tööta.

Selleks, et primaarmähisel oleks kõrge induktiivsus ja ka magnetvoo kontsentreerimine mähiste sees, on need keritud ferromagnetilisele terassüdamikule.

Sellise südamiku puudumisel majapidamisvõrguga ühendatud trafo mitte ainult ei tööta, vaid põleb lihtsalt läbi.

Pinge muutumise viis trafo väljundis sõltub mähiste keerdude arvu suhtest. Kui sekundaarmähises on neid vähem, siis pinge väheneb ja see on sama palju kordi väiksem sisendpingest, kuna sekundaarmähise keerdude arv on väiksem kui primaarmähises. See tähendab näiteks, et kui primaarmähis koosneb 2 tuhandest pöördest ja sekundaarmähis koosneb 1 tuhandest pöördest ning samal ajal rakendatakse primaarmähisele pinget 220 V, siis tekib 110 V EMF. ilmuvad sekundaarmähisesse.

Pingetrafo

Sellest lähtuvalt peab pinge teisendamiseks 220 V-lt 12 V-ni sekundaarmähise keerdude arv olema 220/12 = 18,3 korda väiksem kui primaarmähises.

Kuna võimsus ühelt mähiselt teisele kantakse üle peaaegu täies mahus (kadude osakaal sõltub trafo kasutegurist) ning võimsus on pinge ja voolu korrutis (W = U*I), siis on täheldatav vastupidine pilt voolutugevusega mähistes: mitu korda pinge sekundaarmähis väheneb, on voolutugevus selles sama mitu korda suurem kui primaarmähises.

Seetõttu tuleb astmelise trafo sekundaarmähis kerida primaarjuhtmest paksema traadiga.

Montaaži järjekord

Trafo projekteerimine algab selle parameetrite arvutamisega. Määrame järgmised väärtused:

1. Sisendpinge: 220 V.
2. Väljundpinge: 12 V.
3. Südamiku ristlõikepindala: võtke S = 6 ruutmeetrit. cm.

N = K*U/S,

• N - pöörete arv;
• K on empiiriline koefitsient. Võite võtta K = 50, kuid trafo küllastumise vältimiseks on parem võtta K = 60. Sel juhul suureneb pöörete arv veidi ja trafo ise muutub veidi suuremaks, kuid kaod väheneb.
• U – pinge mähises, V.
• S - südamiku ristlõikepindala, ruutmeetrit. cm.

Autode isetegemise pingemuundur 12-220 V

Seega on primaarmähise keerdude arv järgmine:

N1 = 60 * 220/6 = 2200 pööret,

teiseses:

• siidist või paberist isolatsiooniga ümbritsetud vasktraat: primaarmähise jaoks - ristlõikega 0,3 ruutmeetrit. mm, sekundaarseks - 1 ruutmeetrit. mm (vooluga koormusahelas alla 10 A);
• mõned plekkpurgid(tina kasutatakse südamiku valmistamiseks);
• paks papp;
• lakitud kangas (lindi isolatsioon);
• parafiiniga immutatud paber.

Toiteinverteri ahel

Trafo tootmisprotsess näeb välja selline:

1. Purkidest tuleb lõigata 80 riba mõõtmetega 30x2 cm. Vorm tuleb lõõmutada: asetada ahju, kuumutada kõrgel temperatuuril ja seejärel koos ahjuga jahtuda. Hoolduse olemus on täpselt järkjärguline jahutamine, mille tulemusena teras pehmeneb ja kaotab oma elastsuse.
2. Järgmisena tuleb plaadid tahmast puhastada ja lakkida, seejärel kaetakse igaüks neist ühelt poolt õhukese paberiga - pehme paberi või parafiinpaberiga.
3. Mähiste jaoks on vaja teha paksust papist raam, mis koosneb tünnist ja põskedest. See tuleks mähkida mitme kihina parafiiniga leotatud paberisse, võite kasutada ka jälituspaberit.
4. Pööramiseks peate traadi kerima ümber raami pöörde. Selle toimingu kiirendamiseks võite teha lihtsa kerimismasina: asetage raam terasvardale, sisestage viimane kahes lauas tehtud soontesse ja painutage üks ots käepidemeks. Traadi paigaldamisel tuleb iga kahe-kolme pöörde järel paigaldada isolatsiooniks parafiinpaber. Kui primaarmähise mähis on lõpetatud, peate kinnitama traadi otsad raami põskedele ja mähkima mähise paberiga 5 kihina.
5. Sekundaarse mähise mähise suund peab ühtima primaarpooli suunaga.

Võimalik on teha trafo, mis on võimeline vähendama pinget nii 12 kui 24 voldini, mida mõned lambid ja muud seadmed nõuavad. Selleks tuleb sekundaarmähisele kerida 240 pööret, aga alates 120. pöördest tuleks väljund teha silmusena.

1. Olles kinnitanud sekundaarmähise juhtmed raami teise põske külge, mähitakse see (mähis) samuti paberisse.
2. Plekkplaadid tuleb sisestada pool nende pikkusest, misjärel need lähevad ümber raami nii, et otsad on mähise all ühendatud. Plaatide ja raami vahel on kohustuslik vahe.
3. Nüüd tuleb omatehtud trafo kinnitada aluse külge - umbes 50 mm paksuse puitplaadi fragmendi külge. Kinnitamiseks peaksite kasutama sulgusid, mis peaksid katma südamiku põhja.

Lõpuks tuuakse mähiste otsad alusele välja ja varustatakse kontaktidega.

Ühendus

Trafo ühendamiseks peate sekundaarmähise kontaktidega ühendama koormuse ja seejärel rakendama primaarmähise kontaktidele majapidamispinget.

Sekundaarmähise ühendusskeem sõltub sellest, millist pinget on vaja väljundis saada: kui 24 V, siis ühendame välisklemmidega, kui 12 V, siis ühe välimise klemmiga ja klemmiga 120. pöördest.

Ühendusskeem prožektorid 12V läbi trafo

Kui tarbija töötab alalisvoolul, tuleb sekundaarmähise klemmidega ühendada alaldi. Selleks kasutatakse kondensaatoriga varustatud dioodsilda (see toimib filtrina, silub lainetust).

Valmislahenduse valimine

Tänapäeval võib raadioelektroonika või keevitusseadmete kauplustes leida mis tahes parameetritega trafot. Traditsiooniliste kõrval müüakse ka uue põlvkonna seadmeid - invertertrafosid. Sellistes seadmetes läbib vool enne primaarmähisesse sisenemist kõigepealt alaldi.

Ja siis - läbi mikroskeemi ja võtmetransistori paari baasil kokkupandud inverteri, mis muudab voolu taas vahelduvvooluks, kuid palju suurema sagedusega: 50 Hz asemel 60 - 80 kHz. Selline sisendvoolu muundamine võimaldab oluliselt vähendada trafo suurust ja oluliselt vähendada kadusid.

Kast koos astmelise trafoga YaTP 0,25

Trafo tuleks valida vastavalt järgmistele omadustele:

1. Sisendpinge ja voolu sagedus: seadme omadused peavad näitama "220 V" või "380 V", kui see ostetakse 3-faasilise võrgu jaoks. Sagedus peaks olema 50 Hz. On trafosid, mis on mõeldud näiteks sagedusele 400 Hz või rohkem – kui ühendada otse majapidamise elektrivõrku, põleb selline seade läbi.
2. Väljundpinge ja voolu tüüp: Väljundpingega on kõik selge - see peab vastama pingele, mille jaoks elektritarbija on ette nähtud. Kuid samal ajal on oluline mitte unustada vaadata, millist voolu trafo toodab. Paljud neist on tänapäeval varustatud alalditega, mille tulemusena ei ole väljundvool vahelduv, vaid otsene.
3. Hinnatud jõud: on väga oluline, et maksimaalne võimsus, millega trafo saab töötada (seda nimetatakse nimivõimsuseks), oleks ligikaudu 20% suurem kui koormusvõimsus. Kui seda reservi pole ja veelgi enam, kui trafo nimivõimsus on väiksem kui koormuse poolt tarbitav võimsus, kuumenevad muunduri mähised üle ja põlevad läbi.

Trafod on:

1. Avatud: on varustatud lekkiva korpusega, millesse pääseb niiskus ja tolm. Kuid ventilaatori abil on võimalik sundjahutus.
2. Suletud: on varustatud suletud korpusega, millel on kõrge niiskus- ja tolmukaitse, nii et neid saab paigaldada kõrge õhuniiskusega ruumidesse.

Alumiiniumist korpusega mudeleid saab kasutada välitingimustes (tänavavalgustus LED lambid, reklaam). Sundjahutuse rakendamise võimatuse tõttu on suletud trafode võimsus piiratud.

Trafo OSM-1-04

Trafod on ka:

• varras: pooli saab asetada ainult vertikaalsesse asendisse;
• soomustatud: töötage igas asendis.

Trafode maksumus on väga erinev ja sõltub eelkõige võimsusest. siin on mõned näidised:

1. YaTP-0,25. Seade nimivõimsusega 250 W, varustatud korpusega. Maksumus on 1700 rubla.
2. OSM-1-04. Saab töötada sisendpingega 220 V või 100 - 127 V, väljund on 12 V. Korpus puudub. Maksumus - 2600 rubla.
3. OSZ-1 U2 220/12. Trafo 1 kW. Maksab 5300 rubla.
4. TSZI-4.0. Korpusega muundur, nimivõimsus on 4 kW. Sisendpinge - 220 või 380 V, väljund - 110 V või 12 V. Maksumus - 10,5 tuhat rubla.

Kaasaskantav trafo TSZI-2,5 kW korpuses. saab ühendada nii 220 V kui 380 V, väljund - 12 V. Maksumus - 13,9 tuhat rubla.

Video teemal