Kuidas alandada pinget: viisid ja seadmed

Te peate teadma, kuidas pinge ringluses vähendada, et mitte kahjustada elektriseadmeid. Kõik teavad, et lähistel läheneb kaks juhtmest - null ja faas. Seda nimetatakse ühefaasiliseks võrguks. Eriasjades ja kortermajades kasutatakse erakordselt haruldast kolmefaasi. Seda lihtsalt ei ole vaja, sest kõik kodumasinad töötavad ühefaasilise vahelduvvooluvõrgu kaudu. Kuid tehnoloogia iseenesest on vaja teha ümberkujundusi - alandada vahelduvvoolu pinget, teisendada see konstantseks pingeks, muuta amplituudi ja muid omadusi. Neid hetki tuleb arvestada.

Pingete vähendamine trafode abil

Lihtsaim viis on kasutada teisendusi sooritava alakoormuse trafo. Primaarmähis sisaldab rohkem pööreid kui sekundaarmähised. Kui on vaja pinget vähendada poole või kolm korda, võib sekundaarmäepidet kasutada ja seda ei tohiks kasutada. Trafo primaarmähist kasutatakse induktiivandurina (kui sellest on kraanid). Kodumajapidamises kasutatakse trafosid, mille sekundaarmähised eemaldatakse pingega 5, 12 või 24 volti.

Need on tänapäeva kodumasinate kõige sagedamini kasutatavad väärtused. 20-30 aastat tagasi oli enamikku tehnoloogiast pinge 9 V. Toru televiisor ja võimendid vajavad pidevat pinget 150-250 V ja vahelduvvoolu filamentidele 6.3 (mõned laternad töötavad 12,6 V). Seepärast sisaldas transformaatorite sekundaarmähis esmase mähisega sama pöörete arv. Kaasaegses tehnoloogias kasutatakse järjest rohkem inverteri toiteallikaid (nagu arvutitoiteallikad), nende disain sisaldab tõukejõu tüüpi transformaatorit, millel on väga väikesed mõõtmed.

Pingejagaja induktiivsuse kohta

Induktiivsus on metallist või ferromagnetilise südamikuga vask (tavaliselt) traat spiraal. Trafo on üks induktiivsuse tüüpidest. Kui primaarmähise keskelt tõmbatakse tõmbejõudu, siis tekib selle ja selle äärepoolseimate klemmide vahel võrdne pinge. Ja see võrdub poole toitepingega. Kuid see on nii, kui trafo ise on kavandatud töötama sellise toitepingega.

Kuid võite kasutada mitut mähist (näiteks võite võtta kahte), ühendada need järjestikku ja lülitada need vahelduvvoolu sisse. Induktiivsuse väärtuste tundmine on kerge arvutada nende kukkumist:

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

Nendes valemites on L1 ja L2 esimese ja teise rulliga induktiivsused, U1 on voolutugevus, U (L1) ja U (L2) on pingelangus vastavalt esimese ja teise induktiivsuse vahel. Sellise jaoturi ahelat kasutatakse laialdaselt mõõteseadmete ahelates.

Kondensaatorite jaoturid

Väga populaarne lülitus, mida kasutatakse vahelduvvooluvõrgu väärtuse vähendamiseks. Seda ei saa kasutada otsese vooluahela vooluringides, kuna vastavalt Kirchhoffi teoreemile on kondensaator DC-ahelas katkendlik. Teisisõnu, praegune läbi selle ei voola. Aga vahelduvvooluahelal töötamisel on kondensaatoril reaktiivvõimendus, mis suudab pinge kustutada. Jaotussüsteem on sarnane eespool kirjeldatuga, kuid induktiivide asemel kasutatakse kondensaate. Arvutamisel kasutatakse järgmisi valemeid:

1. Kondensaatori reaktsioon: X (C) = 1 / (2 * 3,14 * f * C).
2. Pinge langus C1: U (C1) = (C2 * U) / (C1 + C2).
3. Pinge langus C2: U (C1) = (C1 * U) / (C1 + C2).

Siin C1 ja C2 on kondensaatorite mahtuvus, U on pinge toitevõrgus ja f on voolu sagedus.

Takistite jaoturid

Ahel on sarnane paljudele varasematele, kuid kasutatakse pidevaid takistusi. Niisuguse jaguri arvutamise protseduur on veidi erinev ülaltoodutest. Ahelat saab kasutada nii vahelduvvoolu kui ka alalisvoolu ahelates. Võime öelda, et see on universaalne. Sellega saate kokku panna pingeregulaatori. Kõigi takistite langus arvutatakse järgmiste valemitega:

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

Tuleb märkida üks nüanss: koormustakistuse suurus peab olema 1-2 korda suurem kui jagunevate takistite võimsus. Vastasel juhul on arvutuse täpsus väga karm.

Toiteploki praktiline skeem: trafo

Võimsustrafo valimiseks peate teadma mõningaid põhiandmeid:

1. Toiteallikad, mis peavad ühendama.
2. Võrgu pinge väärtus.
3. Nõutava pinge väärtus sekundaarmähises.

Primaarmähise pöörete arvu arvutamiseks on vaja jagada 50 südamiku ristlõikepindalaga. Ristlõige arvutatakse järgmise valemi abil:

S = 1,2 * √ P1.

Võimsus P1 = P2 / efektiivsus. Trafo efektiivsus ei tohi kunagi olla suurem kui 0,8 (või 80%). Seetõttu on maksimumväärtus 0,8.

Sekundaarne mähisjõud:

P2 = U2 * I2.

Need andmed on vaikimisi tuntud, nii et arvutamist ei ole raske teha. Järgnevalt kirjeldame, kuidas vähendada trafo abil pinget 12 voltiga. Kuid see pole veel kõik: kodumasinad töötavad alalisvoolu abil ja sekundaarmähise võimsus - muutuja. See võtab veel mitmeid teisendeid.

Toiteplokk: alaldi ja filter

Järgmine on vahelduvvoolu muutmine konstantseks. Selleks kasutatakse pooljuhtdioode või -sõlmesid. Kõige lihtsam alaldi koosneb ühest dioodist. Seda nimetatakse poollaineks. Kuid maksimaalset jaotust sai sillaring, mis võimaldab mitte ainult vahelduvvoolu sirgendada, vaid ka vabaneda pulsatsioonist nii palju kui võimalik. Kuid selline konverteri ahel on endiselt mittetäielik, kuna mõned pooljuhtdioodid ei saa muutuva komponendiga lahti saada. Ja 220V alandavad transformaatorid on võimelised teisendama pinget sama sagedusega, kuid väiksema väärtusega.

Elektrolüütilisi kondensaate kasutatakse filtrite toiteallikana. Kirchhoffi teoreemi kohaselt on selline kondensaator vahelduvvooluringis juht ja pideva katkestuse korral. Seetõttu muutub pidev komponent takistamatuks ja muutuja sulgeb ennast, mistõttu see ei ületa seda filtrit. Lihtsus ja usaldusväärsus on täpselt sellised filtrid. Samuti saab pulseerutuseks sileda takistoreid ja induktiivpooleid. Sarnaseid konstruktsioone kasutatakse ka autotööstuse generaatorites.

Pinge stabiliseerimine

Sa õppisid, kuidas pinget soovitud tasemele vähendada. Nüüd peab see olema stabiliseerunud. Selleks kasutatakse spetsiaalseid seadmeid - pooljuhtkomponentidega valmistatud dioodid. Need on paigaldatud alalisvoolu toiteallikale. Tööpõhimõte on see, et pooljuht suudab teatud pinget edasi anda, ülejääk muutub soojuseks ja suunatakse läbi radiaatori atmosfääri. Teisisõnu, kui toiteallika väljund on 15 V, ja stabilisaator on seatud 12 V, jääb see nii palju kui vaja. Erinevus 3 V läheb kütteelemendile (kehtib energia säilitusõigus).

Järeldus

Täiesti erinev disain on pingeregulaator, mis vähendab, see muudab mitmeid teisendusi. Esiteks konverteeritakse toitepinge kõrge sagedusega (kuni 50 000 Hz) konstantseks pingeks. See stabiliseerub ja suunatakse impulsstrafosse. Siis pöördprotsess toimub tööpingega (võrk või vähem väärtuses). Elektrooniliste lülitite (türistoride) kasutamise tõttu teisendatakse alalispinge vahelduvpingega vajaliku sagedusega (meie riigi võrkudes - 50 Hz).