Содержание
Карта сайта
Карта сайта
Карта сайта
|
|
⚡👎 Низкое бортовое напряжение — 10 распространённых причин
Низкое бортовое напряжение в сети автомобиля является распространённой неисправностью, из-за которой возникают проблемы с АКБ, двигателем и потребителями. Однако эта поломка одна из многих, причину которой реально найти и устранить без помощи профессионального автоэлектрика. Всё, что для этого нужно — умение пользоваться мультиметром и предоставленная далее информация.
Последствия при низком бортовом напряжении
«Мёртвые» аккумуляторы
При заниженном напряжении в бортовой сети — автомобиль продолжает кое-как работать. По этой причине многие автовладельцы так и ездят, в лучшем случае, откладывая решение проблемы в долгий ящик. Другие и вовсе никогда не задумываются о том, какое там напряжение в бортовой сети собственной машины. Едет — и хорошо. Внимание на этот вопрос обращается уже тогда, когда начинают проявляться последствия низкого напряжения.
К таковым относится:
- Постоянный недозаряд АКБ. Если напряжение на борту автомобиля в основном ниже 14,4 В, аккумулятор никогда в жизни не будет «видеть» 100-процентного заряда от генератора. В лучшем случае, уровень заряда будет плавать в районе 40-60%. А полностью он будет заряжаться только от стационарного зарядного устройства.
- Нехватка времени для восстановления АКБ. Если вы используете автомобиль для кратковременных и редких поездок, аккумулятор попросту не будет успевать возвращать потраченную на запуски энергию. Эта проблема имеет тенденцию к накоплению. То есть, после каждой поездки нехватка будет всё большей и большей. В итоге АКБ со временем разрядится в ноль.
- Ускоренная деградация АКБ. Автомобильные аккумуляторы служат тем дольше, чем больше времени они проводили в хорошо заряженном состоянии. Если же случаются глубокие разряды, АКБ в основном заряжен менее, чем на 60% — его ресурс сокращается если не в разы, то намного. Иногда он и больше года не ходит. Быстро теряет ёмкость и силу пускового тока.
- Нехватка питания для мощных потребителей. Первое, на что обычно обращают внимание — это головной свет. При низком напряжении фары светят слабее положенного. Страдает от этой проблемы магнитола (с сабвуфером вообще жесть), инвертор, кондиционер.
- Нестабильная работа двигателя. А именно —плавающие холостые обороты, пропуски зажигания, внезапные остановки. Собственно, с запуском мотора тоже могут быть проблемы, так как слабо заряженная АКБ плохо крутит стартер.
- Отказ элементов электроники. Случается крайне редко. Но бывает. Особенно, если просадки напряжения бортовой сети доходят до критических значений.
В большинстве случаев не найденная своевременно причина низкого бортового напряжения склонна прогрессировать. То есть, по началу проблем, вроде как, и нет никаких. А вот со временем они накапливаются и становятся всё заметнее. В конце концов, если ничего не предпринимать — однажды машина встанет колом. И ещё хорошо, если в гараже, а не где-нибудь на пустынной трассе.
Нормальное напряжение бортовой сети машины
Идеальное напряжение для зарядки АКБ
Пару слов о том, что такое нормальное напряжение бортовой сети автомобиля, так как мнения часто расходятся.
Кому-то и 14,0 В за глаза. У других 14,8 В на борту, и им этого мало. Причина такого значительного разброса чаще всего заключается в неправильной трактовке инструкций по зарядке АКБ. Особенно много разногласий в случае с кальциевыми аккумуляторами. Ещё в этом вопросе надо обязательно учитывать естественные просадки напряжения, которые возникают по мере увеличения нагрузки на бортовую сеть.
Всё сказанное далее базируется на следующих «постулатах»:
- Эталонное (нормальное) напряжение бортовой сети легкового автомобиля — 14,4 В.
- С включённой нагрузкой допускается просадка, но не ниже, чем 14,1 В.
- При использовании кальциевых АКБ допускается напряжение 14,7 В.
- Эталонное напряжение без включённой нагрузки должно наблюдаться при любых оборотах двигателя, в том числе, на холостых (но не ниже минимальных).
То есть, если вы запустили двигатель и выключили все потребители, идеальным напряжением бортовой сети следует считать 14,4 В.
Если в вашем случае оно заметно ниже — далее приведены самые распространённые 10 причин, с поиска которых стоит начать. Если это не поможет, то тогда, скорее всего, целесообразнее обратиться к профессиональному автоэлектрику. Собака зарыта слишком глубоко.
Причина №1. Ошибочные замеры
Дешёвый и неправильно подключенный вольтметр — «врёт»
Прежде всего необходимо понимать, что нормальное напряжение бортовой сети нужно «искать» непосредственно на клеммах аккумулятора. Не в салоне. Не в розетке прикуривателя. Ни ещё где-нибудь. Только на клеммах АКБ. Поэтому, если вы ориентируетесь на показатели штатного или установленного своими руками вольтметра, сверьте его показатели с напряжением на клеммах.
Второй важный момент — мультиметр. Он должен быть откалиброванным, и показывать реальное напряжение. Как правило, многие современные мультиметры проверяются и регулируются на производстве. Но не все. Зато практически любой прибор можно откалибровать самостоятельно. В крайнем случае — сверьте то, что он показывает, с каким-нибудь эталоном.
Как пример, можно обратиться в мастерскую по ремонту электроники. У них всегда есть нормальный лабораторный блок питания и калиброванные измерители.
Последний важный момент — текущая нагрузка на бортовую сеть. Выше об этом уже сказано. Эталонное напряжение бортовой сети автомобиля следует измерять при выключенных потребителях. Вопрос просадки вольтажа под нагрузкой — это уже другая тема. Здесь рассматриваем исключительно низкое напряжение при всех вышеописанных условиях.
Причина №2. Сильно разряжена АКБ
Разряженная АКБ = просадка напряжения
Достаточно распространённая причина низкого напряжения бортовой сети — текущий уровень заряда АКБ. Если он низкий, то напряжение бортовой сети может быть тоже слегка заниженным. Происходит это потому, что разряженный аккумулятор после запуска двигателя начинает интенсивно заряжаться, потребляя большой ток. То есть, он является серьёзной нагрузкой на генератор.
Чтобы расширить кругозор по теме АКБ, прочитайте статьи «Проверка аккумулятора нагрузочной вилкой» и «Напряжение аккумулятора автомобиля» на сайте Авто без СТО.
История из жизни. Один хороший друг автора решил однажды победить низкое напряжение бортовой сети известным кустарным способом. Речь идёт о диоде, который впаивается в разрыв между АКБ и реле-регулятором. Это решение позволяет «обмануть» реле-регулятор. На диоде падает порядка 0,5-0,7 В, регулятор это «обнаруживает», и «требует» от генератора большего.
До установки диода в бортовой сети автомобиля было напряжение 13,7 В. После — 14,3 В. Почти эталонное. Но друг автора не учёл один момент, а именно текущий уровень заряда аккумулятора. Поскольку напряжение бортовой сети было слишком низким, АКБ постоянно недозаряжался. Ситуация усугубилась ещё и тем, что машина использовалась для коротких поездок.
Установка диода как раз совпала со случаем, когда потребовалось ехать на автомобиле на довольно дальнее расстояние. В процессе этого путешествия аккумулятор нормально зарядился, и напряжение бортовой сети поползло вверх.
Зато помогла замена реле-регулятора.
Доползло оно аж до 14,8 В. А это уже напряжение, при котором кипит аккумулятор (не всякий). В итоге, как показал этот опыт, диод в качестве решения проблемы низкого напряжения в данном конкретном случае не подошёл.Причина №3. Неисправность реле-регулятора напряжения
Реле-регулятор напряжения
Задача реле-регулятора — отслеживать напряжение в бортовой сети, и по мере его изменения корректировать степень возбуждение генератора. То есть, напряжение в сети падает — реле-регулятор «заставляет» генератор выдавать больше вольт, и наоборот. Если же эта деталь глючит, то в бортовой сети наблюдается (чаще) низкое напряжение. Установить эту причину позволяет простейшая проверка реле-регулятора. Решить — его замена.
Глючит реле-регулятор по разным причинам. Чаще всего из-за перегрева. Реже в нём подгорают электронные компоненты, отвечающие за правильную работу схемы. Ещё попадаются некачественные модели, которые поначалу работают отлично, а потом напряжение опять начинает плавать.
Оригинальные (но дорогие), как правило, сразу и надолго помогают решить проблему низкого напряжения.
Причина №4. Недостаточная мощность генератора
Штатный генератор рассчитан на штатные потребители энергии
Первый момент — естественный износ генератора. Если он достиг критического уровня, то мощности, которую он выдаёт, попросту не хватает для питания всех потребителей.
Второй момент — возросшая нагрузка на генератор. Если вы установили в машину мощнейший сабвуфер, инвертор, ксеноновый свет, холодильник — есть все шансы, что генератору эта «ноша не по зубам». Решается проблема очень просто. Заменой генератора на более мощный. И не надо беспокоиться по поводу мифов, что из-за этого испортится аккумулятор, как-то пострадает двигатель и так далее.
Причина №5. Проскальзывание ремня генератора
Привод генератора
Всё просто — генератор вырабатывает электроэнергию в требуемом объёме до тех пор, пока крутится. Если же в действие он приводится от ремня, который поизносился, порвался, растянулся, проскальзывает — низкое напряжение бортовой сети не заставит себя ждать.
Нередко ремень проскальзывает и без видимых на то причин. То есть, он целый или вообще новый, и правильно натянут. В таких случаях причиной может быть попавшая на шкив генератора вода из луж, либо моторное масло, текущее из двигателей старых автомобилей со всех щелей.
Причина №6. Выгоревший диодный мост
Силовой диодный мост
Задача диодного моста — выпрямлять переменное напряжение, которое вырабатывает генератор автомобиля. Состоит он, как минимум, из шести диодов, соединённых по схеме моста. Если хоть один из диодов моста выгорает (пробивается) — напряжение бортовой сети падает. Установить проблему позволяет весьма несложная проверка диодного моста. Решить — замена выгоревших (пробитых) диодов или всей «подковы» сразу.
Причина №7. Проблемы с проводкой автомобиля
Окисление + перегрев проводов
Проблем с проводкой, из-за которых может наблюдаться низкое напряжение бортовой сети, бывает 3:
- Короткое замыкание.
- Обрыв.
- Плохой контакт.
Искать всё это не так уж просто, и в двух словах процесс описать невозможно. Либо глубже изучаем тему, либо едем к автоэлектрику. Возможно, вам «повезёт», и одна из вышеперечисленных проблем окажется где-то на поверхности, где вы сами сможете её выявить и устранить своими силами.
Причина №8. Ненадёжный контакт в цепи зарядки АКБ
Так выглядят надёжные контакты
Первая точка, которую надо проверить — это клеммы АКБ. Если здесь будет плохой контакт, напряжение бортовой сети точно будет плавающим. Решается проблема элементарно. Клеммы АКБ очищаются от окислов и солей, а зажимы проверяются на целостность и надёжно затягиваются. Для профилактики эти точки желательно защитить каким-либо составом, предотвращающим отложение окислов и солей на клеммах и зажимах.
Даже если внешне клеммы АКБ выглядят чистыми, не поленитесь снять зажимы, и проверить места контакта более детально. Со временем между зажимами и клеммами образуется налёт, из-за которого напряжение бортовой сети может понижаться.
Заглядывать сюда рекомендуется не реже, чем два раз в год.Вторая точка — масса двигателя. Как правило, это толстый провод, который идёт от минуса АКБ куда-то в нижнюю часть мотора. Условия там, мягко говоря, не самые лучшие. Место контакта быстро окисляется, ржавеет, загрязняется. Проверить массу двигателя очень просто (можно на заглушенном моторе). Для этого измерьте напряжение сначала на клеммах АКБ. Затем плюсовой щуп оставьте на аккумуляторе, а минусовым прикоснитесь к мотору вблизи генератора. Если между показателями есть разница — провод массы нуждается в ревизии.
Причина №9. Недостаточное сечение проводов в цепи зарядки АКБ
Толстый силовой провод
Встречается после серьёзного и неумелого ремонта проводки автомобиля. Недостаточное сечение проводов в цепи генератор-аккумулятор — это гарантия низкого напряжения бортовой сети. Кроме того, даже «родные» силовые провода могут иметь малое сечение. Со временем в местах изгибов и в точках крепления жилки постепенно ломаются, в результате чего сопротивление участка цепи увеличивается.
Ремонтируется что первое, что второе — элементарно.
Причина №10. Неисправности генератора
«Гена»
Неисправный или порядком подношенный генератор вполне закономерно может быть причиной низкого бортового напряжения. К сожалению, диагностика и ремонт этого узла требует серьёзного опыта. Начните с простого. Почитайте про типовые неисправности генератора.
Краткие итоги
Низкое бортовое напряжение — распространённая поломка легкового автомобиля. Для её устранения в большинстве случаев не нужен автоэлектрик. При желании даже самые сложные из описанных выше причин неисправности можно найти и устранить своими силами. Но имейте в виду. Бортовая сеть автомобиля не прощает многих ошибок. Поэтому, если нет чёткого понимания и уверенности в том, что вы делаете — получше изучите вопрос, и только потом открывайте капот.
ВИДЕО: о напряжении бортовой сети автомобиля
Страница не найдена — Фонд Наффилда
Страница не найдена — Фонд Наффилда
Страница, которую вы ищете, не может быть найдена.
Пожалуйста, попробуйте использовать либо главное меню, либо поиск по сайту.
Поиск проектов, новостей, воздействия, событий
Поиск
Образование 643 Когнитивные и некогнитивные навыки 32Curriculum и субъект. 30 лет.Образование и навыки после 16 лет 94Начальное образование 130Q-Step 26Эффективность школы 45Среднее образование 154Специальные образовательные потребности и инвалидность 54Проблемы системного образования 97Правосудие 231Доступ к правосудию 36Административное правосудие 23Гражданское правосудие 21Судебный опыт и доказательства 18Уголовное право 22Домашнее насилие 5Равенство и права человека 2Семейное правосудие и 130Частный сектор закон о социальном обеспечении 9Юстиция для молодежи 22Благополучие 760Искусственный интеллект 3Помощь при смерти 1Дополненная реальность 0Преимущества 52Обязанности по уходу 27Сообщества и социальная сплоченность 63Страна рождения 24COVID-19327Прогнозирование преступности 2Данные для общественного блага 27Цифровой вред и дезинформация 33Цифровая интеграция и исключение 14Цифровые навыки 16Цифровое общество 47Инвалидность 14Экономика, государственные расходы и услуги 177Этническая принадлежность 48Семья и семейная динамика 115Гендер 42Глобальное неравенство в отношении здоровья и нуждающиеся дети 73Психическое здоровье 91Заболевания опорно-двигательного аппарата 11Пенсии 16Физическое здоровье 43Бедность и уровень жизни 107Производительность и инновации 6Общественное здравоохранение 150Социальные сети 2Социоэкономика старения 24Социоэкономика раннего взросления 40Спортивная наука 1Злоупотребление психоактивными веществами 11Налоги 47Доверие к демократии 65Оценка данных 5
ProjectsNewsEventsImpactOpinionPublicationsSeriesReportsEducation 643Cognitive and non-cognitive skills 32Curriculum and subject choice 30Early years 161Education workforce 75Educational assessment 28Higher education 92Language and literacy 78Lifelong learning 14Nuffield Research Placements 23Numeracy 83Parenting 73Pedagogy 19Post-16 education and skills 94Primary education 130Q-Step 26School effectiveness 45Secondary education 154Special educational needs и инвалидность 54Системные проблемы образования 97justice 231 к правосудию 36 Административное правосудие 23Civil юстиции 21 Корт.
Опыт и доказательства 18 КРИМИНАЛЬНОЕ ПРАВДОВОСТИ 22DOMESTIC ЗАПОЛНЕНИЕ 5 ИСПРАВЛЕНИЕ И ПРАВО ПРАВА 16 СВОЙСТВА 130 ПРИВАТ И ПРОМЕМОЙ ЗАКОН 2SOCIAL LAWERESEDALE 9-й юстиции 22-й. 19 327Прогнозирование преступности 2Данные для общественного блага 27Цифровой вред и дезинформация 33Цифровая интеграция и исключение 14Цифровые навыки 16Цифровое общество 47Инвалидность 14Экономика, государственные расходы и услуги 177Этническая принадлежность 48Семья и семейная динамика 115Гендер 42Глобальное неравенство в отношении здоровья дети и нуждающиеся дети 73Психическое здоровье 91Заболевания опорно-двигательного аппарата 11Пенсии 16Физическое здоровье 43Бедность и уровень жизни 107Производительность и инновации 6Общественное здравоохранение 150Социальные сети 2Социоэкономика старения 24Социоэкономика раннего взросления 40Спортивная наука 1Злоупотребление психоактивными веществами 11Налоги 47Доверие к демократии 65Оценка данных 5
Ознакомьтесь с нашими проектами
В процессе
Образование | 2023 – 2025
Помогают ли субтитры на одном языке детям научиться читать?
Посмотреть проект
Новый
Образование | 2022 – 2024
Долгосрочное влияние пособия на содержание образования
Посмотреть проект
Образование | 2022 – 2023
Перевод в школу Северной Ирландии без экзаменов в 2021 году
Посмотреть проект
Образование | 2022 – 2023
Повышение успеваемости учащихся с ООП и инвалидностью
Посмотреть проект
В процессе
Правосудие | 2022 – 2024
Child First: изучение сотрудничества детей в системе правосудия по делам несовершеннолетних
Посмотреть проект
Благосостояние | 2022 – 2023
Пересмотр политики на рынке труда для будущего работы
Посмотреть проект
Новый
Благосостояние | 2022 – 2023
Влияние автоматического зачисления на пенсию и COVID-19по сохранению поведения
Посмотреть проект
Новый
Правосудие | 2022 – 2024
Административная справедливость в цифровом государстве всеобщего благосостояния
Посмотреть проект
Новый
Благосостояние | 2022 – 2024
Жизнь детей в переменчивых местах
Посмотреть проект
Новый
Правосудие | 2022 – 2025
Изучение расового неравенства при отвлечении от системы правосудия по делам несовершеннолетних
Посмотреть проект
Новый
Благосостояние | 2022 – 2024
Жизнь детей в переменчивых местах
Посмотреть проект
Новый
Правосудие | 2022 – 2024
Административная справедливость в цифровом государстве всеобщего благосостояния
Посмотреть проект
Новый
Правосудие | 2022 – 2023
Прозрачность и судебный контроль: исследование обязанности откровенности
Посмотреть проект
Новый
Благосостояние | 2022 – 2023
Влияние автоматического зачисления на пенсию и COVID-19 на сберегательное поведение
Посмотреть проект
Новый
Образование | 2022 – 2024
Долгосрочное влияние пособия на содержание образования
Посмотреть проект
В процессе
Образование | 2023 – 2025
Помогают ли субтитры на одном языке детям научиться читать?
Посмотреть проект
В процессе
Благосостояние | 2022 – 2024
Связь между когнитивными нарушениями и эксплуатацией в Англии
Посмотреть проект
Образование | 2022 – 2024
Опыт дополнительного образования детей от 14 до 16 лет в Англии
Посмотреть проект
Новый
Правосудие | 2022 – 2024
Административная справедливость в цифровом государстве всеобщего благосостояния
Посмотреть проект
Новый
Правосудие | 2022 – 2023
Прозрачность и судебный контроль: исследование долга откровенности
Посмотреть проект
Новый
Благосостояние | 2022 – 2023
Влияние автоматического зачисления на пенсию и COVID-19 на сберегательное поведение
Посмотреть проект
Новый
Образование | 2022 – 2024
Долгосрочное влияние пособия на содержание образования
Посмотреть проект
В процессе
Образование | 2023 – 2025
Помогают ли субтитры на одном языке детям научиться читать?
Посмотреть проект
В процессе
Благосостояние | 2022 – 2024
Связь между когнитивными нарушениями и эксплуатацией в Англии
Посмотреть проект
В процессе
Правосудие | 2022 – 2024
Child First: изучение сотрудничества детей в системе правосудия по делам несовершеннолетних
Посмотреть проект
В процессе
Образование | 2022 – 2023
Движение и рассказывание историй для приемных детей
Посмотреть проект
В процессе
Образование | 2022 – 2024
Исследовательское обучение языку и грамотности: рандомизированное контрольное исследование
Посмотреть проект
Сообщено
Образование | 2020 – 2022
Этические принципы, лежащие в основе совместного производства с молодежью
Посмотреть проект
Сообщено
Образование | 2020 – 2022
Могут ли математические приложения повысить ценность обучения?
Посмотреть проект
Сообщено
Благосостояние | 2020 – 2022
Реалии COVID: малообеспеченные семьи в период пандемии
Посмотреть проект
Сообщено
Благосостояние | 2020 – 2020
Как население Великобритании получает информацию о COVID-19
Посмотреть проект
Сообщено
Образование | 2019 – 2020
Систематический обзор учебных степеней и путей трудоустройства
Посмотреть проект
Сообщено
Образование | Благосостояние | 2020 – 2020
Измерение разрыва в уровнях образования в 16-19 лет
Посмотреть проект
Сообщено
Образование | 2019 – 2022
«Неуправляемые» школы: может ли решение Ofsted помешать устойчивому улучшению?
Посмотреть проект
Сообщено
Образование | 2014 – 2015
The Nuffield Languages Inquiry and Nuffield Languages Program
Посмотреть проект
Сообщено
Образование | 2003 – 2003
Nuffield Review of 14-19 Education and Training
Посмотреть проект
Увидеть все
Последние
Последние
Напряжение питающей сети
«Какого размера должна быть проводка моей линии электропередач?», «Какой размер розетки мне нужен?»,
и «Нужно ли мне 240 вольт?» часто задаваемые вопросы.
Там вроде просто
вопросы, но простые ответы обычно неверны. Даже технические редакторы
у ARRL были проблемы с пониманием систем линий электропередач и с тем, как оценивать
их! Ранний обзор AL1200 был ошибочным, потому что лаборатория ARRL использовала дефектный
или неподходящий источник питания в обзоре. Они были сбиты с толку самой
то же самое, что обычно обманывает других людей.
Линии электропередач в жилых домах на одну семью в домах и большинстве квартир в США
Однофазные системы 120/240 вольт 60 Гц. Эти линии имеют отвод по центру 240
вольтовая обмотка. Они используют общую нейтраль и землю в распределительной сети.
трансформатора и в подъезде, с двумя встречными линиями 120 вольт.
полярность. Можно также сказать, что «горячие» проводники 240-вольтовых систем имеют напряжение 180
градусов не в фазе по отношению к земле, или к нейтрали, или к источнику питания
центральный кран. Обратите внимание, что это делает НЕ сделайте двухфазную систему! Это
однофазная Система 240 В с центральным ответвлением.
«Горячие» линии противоположны
полярность и (по существу) равные напряжения, но они не разные «фазы».
Это простая система с центральным отводом с заземлением.
Нейтраль соединена или соединена на панели выключателя с защитным заземлением. Безопасность
заземление – это круглый «третий контакт» розетки. Выключатель или распределительный щит
это единственная точка, где защитное заземление должно быть заземлено в проводке дома,
хотя вторая точка заземления к защитному заземлению, как правило, неизбежна в
радиолюбительские установки. Вторая точка заземления в радиолюбительских установках сделает любой GFI
выходы или выключатели для этой линии выхода непригодны для использования или ненадежны. Эта заземляющая петля вызвана
третьим проводом «защитного заземления», который подключается к шкафам оборудования или шасси.
| ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Безопасность превыше всего! США Требования Кодекса NFPA предписывают безопасность радиорубки и кабели. Все коаксиальные кабели должны проходить через заземленную пластину. |
Самая современная проводка обеспечивает 15 ампер в любой обычной розетке на 120 вольт. Если
провод к выключателю или распределительному щиту не слишком длинный, обычный 120 В пер.
розетке часто бывает достаточно для усилителей мощностью до 1200 Вт PEP, голосовой выход SSB или
Выход CW 600 Вт. Ключевым моментом здесь является то, что электропроводка к выключателю
или распределительная панель должна быть достаточно короткой и не должна быть общей розеткой
с критическими нагрузками. Обычно для медной проводки стандарта 14 AWG :
| CW Carrier/SSB PEP Output | макс. средний ампер 120 В |
Пиковый ток
120 В |
расстояние 120 В
2% reg |
макс. средний ампер 240 В | Пиковый ток
240 В |
расстояние 240 В
2% reg |
| Входной конденсаторный фильтр 600/1200 | 12 | 25 | 27 футов | 6 | 12,5 | 108 |
| Входной конденсаторный фильтр 1500/3000 | 26 | 54 | 12,5 футов | 13 | 27 | 50 |
| Входной фильтр с дросселем 600/1200 | 12 | 12 | 56,25 футов | 6 | 6 | 225 |
| Дроссель 1500/3000 входной фильтр | 26 | 26 | 26 футов | 13 | 13 | 104 |
История напряжения электросети США
Напряжение
Определение
Напряжение линии питания всегда указывается в среднеквадратичных значениях (среднеквадратичное значение).
квадратное) напряжение. RMS — это среднеквадратичное значение или квадратный корень из среднего значения
квадраты значений сигнала. Среднеквадратичное значение относится к синусоидальному напряжению идеальной формы.
или формы сигналов тока в частном случае 2, где это квадратный корень из 2
(1,414) или обратное 1,414 (0,707). Для прямоугольной волны среднеквадратичное значение напряжения равно
пиковое напряжение, а среднеквадратичное значение тока равно пиковому току.
RMS измеряет напряжение или ток способом, полезным для
определение работы, которую можно совершить, например, при нагревании чего-либо. В
В то же время не существует такого понятия, как среднеквадратическая мощность, хотя звукорежиссеры часто используют
бессмысленный термин среднеквадратичная мощность для описания мощности синусоидальной волны. Потребитель
путаница со звуком, вероятно, возникает из-за использования синусоидальных волн среднеквадратичного значения тока и напряжения.
для расчета мощности.
При идеальной синусоиде пиковое напряжение в 1,414 раза превышает среднеквадратичное значение.
Напряжение. Другими словами, среднеквадратичное значение напряжения синусоидальной волны составляет 1/1,414 или 0,707, умноженное на пиковое значение.
напряжение в условиях идеальной неискаженной синусоиды.
Стандартное жилое напряжение США
Несмотря на то, что с годами напряжение изменилось, электросети в жилых домах США изменились.
поддерживается однофазная частота 60 Гц. Стандартные напряжения сети питания
начинались как системы на 110 и 220 В переменного тока. Примерно в конце Второй мировой войны стандартизированные сети
напряжение увеличено со 110/220 до 117/234 В переменного тока.
117/234 В переменного тока в течение нескольких десятилетий оставались стандартом напряжения в жилых помещениях.
переход на 120/240 В переменного тока в 1960-х годах.
В 1970-х годах Американский национальный институт стандартов (ANSI) установил действующие
120/240 по стандарту ANSI C84.1-1970. Этот стандарт определяет
два диапазона напряжения, диапазон A и диапазон B, которые включают как рабочее напряжение, так и
напряжение использования.
Рабочее напряжение для этой ситуации обычно интерпретировалось
находиться на счетчике, а напряжение потребления было на клеммах
утилизационное оборудование. Системы электроснабжения должны были быть спроектированы таким образом,
работает так, чтобы большинство рабочих напряжений находились в пределах, указанных в
Диапазон A. Возникновение рабочих напряжений за пределами диапазона A должно быть
нечастый. Рабочее напряжение диапазона А должно было составлять 120 В (+/- 5 процентов), что
должно составлять от 114 до 126 В. Напряжение использования диапазона А было указано в диапазоне от 110 до 126 В.
126 В.
Текущее линейное напряжение с конца 1960-х годов в большинстве мест и
с 1970-х годов по письменному единому стандарту ANSI Standard C84.1 составляет 120/240 + —
5%. После 40 или более лет существования 120/240, возможно, пора остановиться.
называя это 220, 117, 115 или 110. В США это 240 вольт или 120
вольт.
Входная проводка
жилые линии США используют центральный отвод общего заземления на
трансформатор, где нейтраль основного фидера соединяется с жилой
вторичный центральный кран.
Небольшое обычно плохое заземление соединяется с каждым
полюс питания, а иногда и длинные первичные линии без трансформаторов.
При входе в жилище в соответствии с требованиями национальной безопасности
кодов, все кабели, входящие в здание, должны иметь общую точку заземления. Этот
также является общей точкой соединения провода защитного заземления с нейтралью. Этот
общая точка заземления предотвращает значительную разницу в напряжении между заземлениями на
кабели или электропроводка внутри жилища. Имеется небольшой заземляющий стержень или
требуется система заземления. Как правило, эта система имеет хорошее сопротивление заземления.
более 30 Ом, так что это не очень много земли. Однако это лучше, чем
вообще без земли.
По закону все кабели, входящие в Hamshack,
включая заземляющий стержень Hamshack или систему заземления, должны быть подключены к источнику питания
заземление входа в сеть. Опять же, как и в случае с электроэнергией, кабельным телевидением и телекоммуникационными площадками, это
Это предотвращает разность потенциалов земли внутри жилого помещения.
Заземление столба и заземление дома помогают защитить от
повышение напряжения в случае удара молнии, замыкания на землю линии электропередач или
открытые нейтрали. Хотя не должно быть большой разности потенциалов,
всегда какой-то ток течет по этим основаниям на землю. Этот ток течет
потому что на нейтрали всегда есть некоторое падение напряжения. Это падение напряжения
возбуждает стержни заземления по отношению к земле и другим заземлениям, распределенным
вдоль электросети. На самом деле, если мы вбиваем два заземляющих стержня в
заземлите на некотором расстоянии друг от друга, даже несколько далеко от сети питания, напряжение 60 Гц может
обнаружено! Это напряжение возбуждается токами заземления в нашей электросети.
Схема усилителя
Как описано выше, напряжение линии электропередач указано в .
Среднеквадратичное значение напряжения основано на чистой идеальной синусоидальной форме .
Большинство усилителей и блоков питания, включая импульсные
источники питания, используйте емкостные входные фильтры.
В то время как большинство счетчиков что-то реагируют
вокруг среднего или среднеквадратичного напряжения, источники питания конденсаторов работают от пикового значения.
Напряжение. Пиковое напряжение идеальной синусоиды в 1,414 раза больше среднеквадратичного значения, поэтому наши 120 В переменного тока
пик сети (без гармоник и клиппирования) на 1690,68 вольт пик. Если мы
выпрямил линию электропередачи и отфильтровал постоянный ток с помощью идеального входного конденсатора
питания, как и у большинства обычных и импульсных источников питания, у нас было бы около
170 вольт постоянного тока. Это происходит потому, что конденсатор заряжается от линий электропередач.
пиковое напряжение на гребне синусоиды.
При почти полном напряжении блок питания потребляет только ток
на пиках. Если источник питания подает 1 ампер постоянного тока около 170 вольт, все
энергия будет подаваться в течение очень короткого периода на гребне синусоиды. Текущий
от линии электропередач будет много ампер, но в течение очень коротких периодов
время.
Поскольку мощность нагрузки потребляется только при пиках синусоидального напряжения,
наблюдается высокое отношение пикового тока к среднему или току нагрева. в
приведенном выше примере, в то время как средний ток может быть около 1,4 ампера, пиковый ток
будет несколько ампер. Это отношение пикового тока к среднему приводит к
то, что называется кажущимся коэффициентом мощности (APF). APF основан на пиковом и среднем значениях
ток, и не такой же, как стандартный коэффициент мощности фазового сдвига линии электропередач, вызванный
индуктивными нагрузками, такими как двигатели.
Почти все блоки питания радиоприемников и усилителей, поскольку они
почти всегда используют конденсаторные входные фильтры, имеют очень высокую полную мощность
фактор . Чем надежнее мы делаем компоненты блока питания, и тем жестче мы их
спроектируйте источник питания, пытаясь оставаться на уровне, близком к 1,414-кратному среднеквадратичному напряжению переменного тока,
становится больше АПФ.
Самые жесткие, самые большие и негабаритные запасы имеют
самые высокие APF, требующие особого внимания к сериям, эквивалентным силовым сетям
сопротивление (СОЭ), если мы хотим сохранить это регулирование.
Поскольку типичное питание в основном работает в пиковые периоды, среднее
или среднеквадратичное напряжение имеет мало практического применения (кроме расчета тепла). Пока
это может показаться сложным, регулирование мощности должно быть рассчитано с использованием пиковых значений.
тока и/или пикового напряжения. Обычно падение напряжения составляет 5% в среднем.
или среднеквадратичного значения, в то время как пиковое напряжение линии электропередачи падает на 15% и более. Это может
ввести нас в заблуждение, думая, что регулировка электросети хорошая, а блок питания
плохо, даже если основная проблема на самом деле в сети.
АЛ1200
Пример усилителя
В усилителе АЛ1200, работающем от очень жесткой мощности
линии, отношение пикового тока к среднему составляет около 4:1.
При среднеквадратичном токе 12 ампер (нагрев) пиковый ток будет
около 48 ампер. В то время как обогрев ЛЭП рассчитан на 12 ампер, напряжение
падение рассчитано на 48 ампер. Сопротивление линии электропередач один Ом, для
Например, будет производить только 12 Вт тепла, в то время как такое же сопротивление в один Ом
снизило бы пиковое напряжение в сети на 48 вольт, если бы система электроснабжения поддерживала
тот же АПФ! При номинальном линейном напряжении 240 В RMS пиковое линейное напряжение упадет с
339вольт до 291 вольт.
Это снижение высокого напряжения на 14%, в то время как счетчик
измеренное среднеквадратичное значение или среднее линейное напряжение обычно изменяются примерно на 5%. (
точное количество будет зависеть от искажения формы сигнала и измерителя.)
Ан
Пример проблемы с сетью
Проблемы с электросетью могут быть каверзными, ускользая даже от самых
опытные любители. Даже такой опытный человек, как лаборатория ARRL, может промахнуться.
такие проблемы. Лаборатория ARRL, рассматривая усилитель AL1200, измерила
рабочее постоянное напряжение пластины усилителя АЛ1200 равно 2900 вольт под нагрузкой,
в то время как среднее среднеквадратичное значение линейного напряжения было довольно стабильным около 240 В переменного тока.
Несмотря на категорические предупреждения, в лаборатории ARRL что-то не так
в системе электросети лаборатории ARRL не удалось должным образом исследовать перед
выпуск обзора. ARRL, наконец, осознал ошибку, когда после
установив усилитель на W1AW, нагрузочное напряжение вдруг стало нормальным 3300-3400
вольт.
Проблема ARRL Labs заключалась в дорогом регуляторе напряжения.
которые поддерживали стабильное среднее или среднеквадратичное напряжение сети питания, допуская пики линии
прогибаться более чем на 15%. Это привело к тому, что нормальное напряжение 3400 вольт при полной нагрузке
AL1200 упадет до 2900 вольт, при этом измеренное напряжение в розетке едва
измененный. Лаборатория измерила хорошее, стабильное линейное напряжение на обычном измерителе, но
пиковое регулирование было ужасным, потому что их дорогой регулятор напряжения не мог
обрабатывать усилители АПФ.
Хотя осознание проблемы пришло слишком поздно,
предотвратить ложные данные обзора, по крайней мере, это хороший инструмент обучения для других. Хороший
стабильное напряжение на традиционном счетчике не означает, что система линии электропередачи не работает.
без проблем. Лаборатория пропустила простое и легкое наблюдение. это электрически
невозможно значительно уменьшить динамическое регулирование внутри источника с
сопутствующий нагрев или пульсация.
Определение провисания линии электропередач
Высокий коэффициент полной мощности (APF) на входе конденсатора
питания с пиковыми токами, в 2-5 раз превышающими средние токи. Чем лучше мощность
трансформатор, тем более непропорциональным становится пиковый ток по отношению к
средний ток. Из-за высокого APF регулирование напряжения на входе конденсатора
питания в значительной степени зависит от последовательных импедансов конденсаторов фильтра.
обратно к источнику питания. Этот нежелательный последовательный импеданс обычно преобладает.
сопротивлением в проводке обратно к полюсному трансформатору и усилителями
силовой трансформатор.
Для оценки регулирования с помощью измерений напряжения требуется
мысль и забота. Конденсаторный входной источник питания работает от пикового сетевого напряжения.
Пиковое напряжение не изменяется пропорционально среднему или среднеквадратичному напряжению. Как
на самом деле, среднее напряжение часто почти не изменяется, когда пиковые напряжения падают
очень заметная сумма.
Практически все мультиметры не определяют истинное пиковое напряжение,
и они также не считывают среднеквадратичное или среднее напряжение. Большинство мультиметров обнаруживают
что-то около среднего напряжения переменного тока, начиная с пикового напряжения. Что бы ни
они случайно прочитали, исправлено или отрегулировано, чтобы обеспечить псевдосреднеквадратичное напряжение на
дисплей. К сожалению, это хорошо работает только с синусоидой. Поскольку
питание загружает только пики, форма сигнала квадраты.
Среднее напряжение вряд ли
изменяется даже при значительном отсечении пиков дробного цикла, что означает
значительная потеря постоянного напряжения без аналогичного изменения на измерителе линии электропередач.
Для фактического определения регулирования линии электропередач при подаче
конденсаторный входной источник питания, мультиметр должен быть настоящим измерителем пиковых показаний.
Почти в каждом ламповом усилителе высокое напряжение
метр обеспечивает хороший способ определить качество линии электропередач. Если напряжение пластины бежит
нормально на холостом ходу, но значительно ниже заявленных производителем спецификаций.
полная нагрузка без чрезмерного шума носителя или нагрева компонентов блока питания, шансы
являются хорошими, эквивалентное последовательному сопротивлению линии электропередачи (ESR) слишком велико. это
электрически невозможно значительно уменьшить динамическое регулирование внутри
питания с сопутствующим нагревом или пульсацией.
120
или 240 В Работа
Обычно потери внутри усилителя сильно не меняются
при изменении напряжения в сети.
Переход со 120 вольт на 240 вольт может
увеличить или уменьшить срок службы некоторых компонентов, таких как переключатели и реле, но
общая динамическая регуляция в целом практически не изменилась. Рабочее напряжение
вообще не меняется, при условии, что основная система подключена точно к двойному
Напряжение. Это происходит потому, что в большинстве систем используются идентичные двойные первичные
которые параллельно на 120 вольт и последовательно на 240 вольт. С двойными первичными
ток в каждой первичной обмотке и напряжение на каждой первичной обмотке остаются неизменными
независимо от проводки на 120 или 240 вольт, что приводит к увеличению потерь в трансформаторе и ESR.
остаются точно такими же.
Из-за высокого АПФ, СОЭ вызывает заметное регулирование
вопросов может быть на удивление мало. Проводка, которая обычно рассчитана на 1500 Вт.
резистивная нагрузка с минимальным падением может иметь гораздо худшую стабилизацию с 1500-ваттным
нагрузка блока питания. Хуже того, обычный мультиметр может не показать линию
потеря напряжения.
Это связано с тем, что APF приводит к высокому потреблению пикового тока,
который, в свою очередь, обрезает синусоидальную волну до формы волны с плоской вершиной.
Обычно изменения производительности связаны с изменением мощности
линейная нагрузка вне усилителя. Изменения производительности происходят не от
КПД меняется внутри усилителя. Удвоив напряжение со 120В до 240В,
мы уменьшаем ток вдвое. При прочих равных условиях система имеет половину падения напряжения при
удвоенное напряжение сети. Это приводит к четырехкратному лучшему регулированию, когда
выражается в процентах без изменения размера проволоки.
Имейте в виду, что это четырехкратное улучшение. ESR 0,1 Ом
линия с пиковым током 40 ампер упадет на 4 вольта из пикового значения 170 вольт. Этот
приводит к потере напряжения на 2,4%. Переход системы на 240 вольт приводит к
2 вольта выпадают из 340 пиковых вольт. Это около 0,6% потерь регулирования. С
3000 вольт питания, мы можем ожидать около 50 вольт более высокого напряжения под нагрузкой от
меняется линия электропередач.
Это, конечно, выдуманный корпус с петлей 0,1 Ом
сопротивление. Это было бы типично для 25-футового пробега #12 AWG (0,05 Ом) к
хорошая система коробки выключателя на 200 ампер с соседним полюсным трансформатором (обычно
около 0,05 Ом). В моей мастерской подача измеряет ESR ~ 0,1 Ом, включая
строчный трансформатор. Если линия питания имеет значительное ESR, изменение от 120 до
240 вольт могут значительно улучшить динамическое регулирование. Что бы ни часть
общее провисание вызвано линией электропередачи 120 В, это провисание будет
количество. Просадка напряжения внутри усилитель не сильно изменится
много.
SSB
в сравнении с режимами CW и Carrier
Влияние АПФ на динамическую регулировку менее проблематично на
голос SSB. Конденсаторы фильтра источника питания обеспечивают энергию для голосовых пиков; в
линия электропередач никогда не достигает полной пиковой потребляемой мощности, используемой для передачи голоса SSB.
Счетчики на линиях электропередач для усилителей
Если в вашем усилителе используется источник питания с конденсаторным входом (включая большинство
отечественные источники питания высокой мощности), не полагайтесь на обычные вольтметры переменного тока для
замеры устойчивости ЛЭП. Обычные измерители переменного тока обычно подходят для дросселя
входные источники питания или источники питания с коррекцией искажений формы волны.
Большинство любительских источников питания представляют собой системы конденсаторных входных фильтров. При измерении напряжения или тока линии электропередач для усилителей большой мощности
почти каждый метр измеряет не то! Блок питания работает очень
небольшая часть синусоиды в верхней части каждой половины, особенно на
нарастающий фронт сигнала. Практически все счетчики измеряют среднее или
псевдосредние значения напряжения и тока, поэтому они не измеряют напряжение
Требуется блок питания усилителя. Измерители часто калибруются по пиковым или среднеквадратичным значениям.
но они часто просто применяют поправочный коэффициент к среднему напряжению, которое
собственно измерено.
Мы могли бы сделать то же самое вручную, предполагая, что пиковое напряжение в 1,414 раза больше.
указанное среднеквадратичное значение
Напряжение. Этот метод правильный, и метры часто очень близки, когда
измеренная форма волны является идеальной
синусоидальная волна. Это не относится к входной мощности конденсатора.
запасы. Обычным счетчикам нельзя доверять для надежной оценки линии электропередач.
работоспособность, когда линия электропередачи нагружена емкостным входным блоком питания. С
непиковый счетчик, а
Показание напряжения линии электропередачи не может показать значительного измеренного падения напряжения, тем не менее
линия электропередач может быть причиной ужасных
регулирование напряжения и производительность при питании от конденсатора. Дело АРРЛ
был почти идеальным примером счетчика, показывающего стабильный источник сети, в то время как
источник питания был почти бесполезен.
Гармонические искажения и коэффициент полной мощности
Усилитель питания с емкостным входом создает высокое напряжение на гребнях синусоидальных волн.
или пики. Из-за этого ток линии электропередачи для работы конденсаторного входа
поставки приходятся на пики.
Вот пример вторичного тока 811H и
напряжение для анодного тока 750 мА:
Вторичный ток чуть более 4 ампер, а вторичное напряжение всего
более 1500 вольт пик. Растет нагрузка на трансформаторы и линии электропередач
фронт сигнала с длительностью нагрузки около 2,5 мс при каждой мощности 8,3 мс.
полупериод линии.
Измеренный ток трансформатора приблизительно соответствует току вторичной обмотки. В
120 вольт, измеренный первичный пиковый ток 32 ампера. Средний ток за один цикл
при устойчивой несущей 750 Вт это 11 ампер.
Вот почему падение напряжения необходимо измерять с помощью истинного пикового значения переменного тока.
Добавить комментарий