КАК ПОНИЗИТЬ НАПРЯЖЕНИЕ БЕЗ ТРАНСФОРМАТОРА. Как понизить напряжение с 220 до 110 вольт без трансформатора
grimmi.ru Как понизить напряжение: способы и приборыНужно знать, как понизить напряжение в цепи, чтобы не повредить электрические приборы. Всем известно, что к домам подходит два провода – ноль и фаза. Это называется однофазной сетью. Трехфазная крайне редко используется в частном секторе и многоквартирных домах. Необходимости в ней просто нет, так как вся бытовая техника питается от сети переменного однофазного тока. Но вот в самой технике требуется делать преобразования – понижать переменное напряжение, преобразовывать его в постоянное, изменять амплитуду и прочие характеристики. Именно эти моменты и нужно рассмотреть. Снижение напряжения с помощью трансформаторов
Самый простой способ – это использовать трансформатор пониженного напряжения, который совершает преобразования. Первичная обмотка содержит большее число витков, чем вторичная. Если есть необходимость снизить напряжение вдвое или втрое, вторичную обмотку можно и не использовать. Первичная обмотка трансформатора используется в качестве индуктивного делителя (если от нее имеются отводы). В бытовой технике используются трансформаторы, со вторичных обмоток которых снимается напряжение 5, 12 или 24 Вольта. Это наиболее часто используемые значения в современной бытовой технике. 20-30 лет назад большая часть техники питалась напряжением в 9 Вольт. А ламповые телевизоры и усилители требовали наличия постоянного напряжения 150-250 В и переменного для нитей накала 6,3 (некоторые лампы питались от 12,6 В). Поэтому вторичная обмотка трансформаторов содержала такое же количество витков, как и первичная. В современной технике все чаще используются инверторные блоки питания (как на компьютерных БП), в их конструкцию входит трансформатор повышающего типа, он имеет очень маленькие габариты. Делитель напряжения на индуктивностях
Индуктивность – это катушка, намотанная медным (как правило) проводом на металлическом или ферромагнитном сердечнике. Трансформатор – это один из видов индуктивности. Если от середины первичной обмотки сделать отвод, то между ним и крайними выводами будет равное напряжение. И оно будет равно половине напряжения питания. Но это в том случае, если сам трансформатор рассчитан на работу именно с таким питающим напряжением. Но можно использовать несколько катушек (для примера можно взять две), соединить их последовательно и включить в сеть переменного тока. Зная значения индуктивностей, несложно произвести расчет падения на каждой из них:
В этих формулах L1 и L2 – индуктивности первой и второй катушек, U1 – напряжение питающей сети в Вольтах, U(L1) и U(L2) – падение напряжения на первой и второй индуктивностях соответственно. Схема такого делителя широко применяется в цепях измерительных устройств. Делитель на конденсаторах
Очень популярная схема, используется для снижения значения питающей сети переменного тока. Применять ее в цепях постоянного тока нельзя, так как конденсатор, по теореме Кирхгофа, в цепи постоянного тока – это разрыв. Другими словами, ток по нему протекать не будет. Но зато при работе в цепи переменного тока конденсатор обладает реактивным сопротивлением, которое и способно погасить напряжение. Схема делителя похожа на ту, которая была описана выше, но вместо индуктивностей используются конденсаторы. Расчет производится по следующим формулам:
Здесь С1 и С2 – емкости конденсаторов, U – напряжение в питающей сети, f – частота тока. Делитель на резисторахСхема во многом похожа на предыдущие, но используются постоянные резисторы. Методика расчета такого делителя немного отличается от приведенных выше. Использоваться схема может как в цепях переменного, так и постоянного тока. Можно сказать, что она универсальная. С ее помощью можно собрать понижающий преобразователь напряжения. Расчет падения на каждом резисторе производится по следующим формулам:
Нужно отметить один нюанс: величина сопротивления нагрузки должна быть на 1-2 порядка меньше, чем у делительных резисторов. В противном случае точность расчета будет очень грубая. Практическая схема блока питания: трансформатор
Для выбора питающего трансформатора вам потребуется знать несколько основных данных:
Чтобы рассчитать число витков в первичной обмотке, вам нужно 50 разделить на площадь сечения сердечника. Сечение вычисляется по формуле: S = 1,2 * √P1. А мощность Р1 = Р2 / КПД. Коэффициент полезного действия трансформатора никогда не будет более 0,8 (или 80%). Поэтому при расчете берется максимальное значение – 0,8. Мощность во вторичной обмотке: Р2 = U2 * I2. Эти данные известны по умолчанию, поэтому произвести расчет не составит труда. Вот как понизить напряжение до 12 вольт, используя трансформатор. Но это не все: бытовая техника питается постоянным током, а на выходе вторичной обмотки - переменный. Потребуется совершить еще несколько преобразований. Схема блока питания: выпрямитель и фильтр
Далее идет преобразование переменного тока в постоянный. Для этого используются полупроводниковые диоды или сборки. Самый простой тип выпрямителя состоит из одного диода. Называется он однополупериодный. Но максимальное распространение получила мостовая схема, которая позволяет не просто выпрямить переменный ток, но и избавиться максимально от пульсаций. Но такая схема преобразователя все равно неполная, так как от переменной составляющей одними полупроводниковыми диодами не избавиться. А понижающие трансформаторы напряжения 220 В способны преобразовать переменное напряжение в такое же по частоте, но с меньшим значением. Электролитические конденсаторы используются в блоках питания в качестве фильтров. По теореме Кирхгофа, такой конденсатор в цепи переменного тока является проводником, а при работе с постоянным - разрывом. Поэтому постоянная составляющая будет протекать беспрепятственно, а переменная замкнется сама на себя, следовательно, не пройдет дальше этого фильтра. Простота и надежность – это именно то, что характеризует такие фильтры. Также могут применяться сопротивления и индуктивности для сглаживания пульсаций. Подобные конструкции используются даже в автомобильных генераторах. Стабилизация напряжения
Вы узнали, как понизить напряжение до нужного уровня. Теперь его нужно стабилизировать. Для этого используются специальные приборы – стабилитроны, которые изготовлены из полупроводниковых компонентов. Они устанавливаются на выходе блока питания постоянного тока. Принцип работы заключается в том, что полупроводник способен пропустить определенное напряжение, излишек преобразуется в тепло и отдается посредством радиатора в атмосферу. Другими словами, если на выходе БП 15 вольт, а установлен стабилизатор на 12 В, то он пропустит именно столько, сколько нужно. А разница в 3 В пойдет на нагрев элемента (закон сохранения энергии действует). ЗаключениеСовершенно другая конструкция – это стабилизатор напряжения понижающий, он делает несколько преобразований. Сначала напряжение сети преобразуется в постоянное с большой частотой (до 50 000 Гц). Оно стабилизируется и подается на импульсный трансформатор. Далее происходит обратное преобразование до рабочего напряжения (сетевого или меньшего по значению). Благодаря использованию электронных ключей (тиристоров) постоянное напряжение преобразуется в переменное с необходимой частотой (в сетях нашей страны - 50 Гц). fb.ru Электроприборы из США. Алгоритм решения проблемы 110-220 вольт. Покупка электроники и бытовой техники в Соединенных Штатах очень распространенное на сегодняшний день явление, поскольку цены на мобильные телефоны, планшеты, ноутбуки электробритвы и многое другое там порой гораздо ниже. Во всяком случае ценники на товары Apple, в частности флагманский смартфон – iPhone может отличаться в разы, особенно если речь идет о б.у. или "refurbished". Но напряжение в электросети США составляет 110 вольт, против 220-ти, так привычных в России, Украине, Казахстане, да и вообще во всей Европе. Да и форма вилки питания отличается радикальным образом. Что же делать? Оправдана ли покупка? Будет ли это проблемой? Давайте разберемся. Для начала основные моменты. Начнем с того, что в описании товаров, продающихся в интернет-магазинах США, в частности на Amazon.com, eBay.com и других площадках, спецификация относительно электропитания указывается крайне редко. Получить дополнительную информацию, задав вопрос не всегда возможно – вам попросту могут не ответить. Дело в том, что все эти в основном товары рассчитаны на внутренний рынок Соединенных Штатов и вникать в "какое-то там напряжение", продавцу или службе поддержки интернет-магазина слишком сложно. Да они и не обязаны. И понять их можно. Поэтому на вопрос о целесообразности покупки придется в большинстве случаев отвечать самостоятельно. Но это не так сложно, как кажется. Все проще гораздо. Достаточно запомнить следующие основные моменты. На сегодняшний день 100% ноутбуков, ультрабуков, смартфонов, планшетов, фаблетов, триммеров, эпиляторов, электробритв, беспроводных колонок и других электроприборов малой мощности вне зависимости от страны производства работают в диапазоне напряжений 110 – 220 вольт и могут без проблем использоваться по всему миру. Все без исключения мощные электроприборы, вне зависимости от размера, как то фен, плойка, утюг, посудомоечная машина, телевизор, монитор, тостер, электрочаник, кухонный комбайн, кофеварка, десктоп (настольный компьютер), роботы и просто пылесосы не имеют универсальных блоков питания и в США работают строго с напряжением 100 – 110 вольт. Правда несложно? Теперь просто ориентируясь на наименование товара вы сможете ответить на вопрос о целесообразности покупки его в США. Теперь немного подробнее. Универсальные электроприборы, работающие в диапазоне напряжений 110 – 220 вольтВозьмите любой ноутбук, смартфон или триммер, рассмотрите информацию, которая присутствует на зарядном устройстве или блоке питания. Вы обнаружите там диапазон допустимых напряжений электросети для безопасной работы. Ищите строку "INPUT". Обычно это 110 – 220 вольт, или же 100 – 240 вольт. Вот стандартное зарядное устройство смартфона Samsung. В графе допустимого входного напряжения – "INPUT", указан диапазон от 100 до 240 вольт. Это означает что вы без проблем можете использовать его по всему миру. Аналогичным образом выглядит зарядное устройство планшета Apple iPad, тот же диапазон напряжений: 100 – 240 вольт. Или же любая электробритва, будь то Philips, Braun или Panasonic, все те же 100 – 240 вольт. Можете не утруждать себя поисками данных о рабочих напряжениях беспроводных колонок, ноутбуков, виндеров (устройство для завода механических часов), видео и фотокамер. Всюду вы найдете универсальный рабочий диапазон напряжений. На второй параметр, а именно частоту тока, указываемую в герцах также внимания можно не обращать, она универсальна по всему миру и составляет 50-60 герц. Вывод? Не задумываясь вы можете приобретать мелкие электроприборы. Вы сразу сможете включить их в розетку при наличии специального переходника для вилки питания. Переходник для вилки питанияВсе без исключения электроприборы, которые продаются в Соединенных Штатах комплектуются вилкой питания с заземлением (тип B) или без оного (тип A). Первый вариант, вилка с заземлением встречается достаточно редко. Вот как они выглядят. Вилка питания с заземляющим контактом Вилка питания без заземляющего контакта В Европейском Союзе, всех странах бывшего СССР, Китае, Японии, странах Африки привычной является вилка совершенно другой формы (тип C). Разница видна невооруженным, как говорится, глазом. Вилки стандарта A (США) и C (Европа, Азия) Решается эта проблема очень просто – путем покупки т.н. "универсального переходника". И если сетевая вилка купленного электроприбора имеет заземляющий контакт, то необходимо приобрести переходник, который подходит, как для вилок с заземляющим контактом, так и без. Если же заземляющий контакт на вилке отсутствует, то подойдет обычный переходник, без заземления. Сетевые переходники с американской вилки шнура питания на европейскую. Для вилок без заземляющего контакта (справа) и универсальный (слева). Переходник просто надевается на вилку и ваш электроприбор готов к работе. Вариант покупки такого адаптера – универсальное решение. Стоит он обычно $1-2. Как правило они продаются в магазинах электротоваров. В наличии те или иные модели есть практически всегда. По отзывам многих пользователей без проблем такие переходники можно приобрести на радиорынках. Многие пользователи предпочитают приобретать их через интернет, обычно сразу по пять – десять штук, как правило покупая на китайской площадке Aliexpress.com, где они всегда продаются в широком ассортименте с бесплатной доставкой. Но не гонитесь за дешевизной! Крайне низкая цена адаптера обычно означает приблизительно такое же качество. Крошащийся дурно пахнущий пластик, греющиеся и гнущиеся контакты, выпадающий из розетки полностью или по частям адаптер, плохо фиксирующаяся в адаптере вилка электроприбора – все это не надумано. Это реальные проблемы поджидающие вас, если решите сэкономить и купите откровенный мусор. Плюс опасность оплавления вилки, порчи электроприбора и даже возникновения пожара никто не отменял. Хороший адаптер прослужит много лет и стоит он 1-2 доллара, но никак не 10 центов. Есть еще один вариант решения проблемы – замена на "европейский стандарт" вилки питания или всего шнура. Данная манипуляция не сложна и произвести ее можно в сервисном центре или же если вы дружите с отверткой и головой – просто дома. Единственное, что хочется отметить: при самостоятельной замене шнура или вилки рискуете испортить электроприбор и даже получить удар током, поэтому приступайте, только в том случае если на 100% уверены в себе. Если будете менять вилку или шнур, то оптимально использовать оригинальные от другого электроприбора. Идущие "на замену" вилки и шнуры обычно очень низкого качества и с оригинальными не идут ни в какое сравнение. Вот, например решение проблемы с вилкой питания, для полученного из США ноутбука. Оригинальный шнур (слева) отправился в мусор и просто был куплен новый шнур идущий от блока питания к розетке (справа). Это решение не самое лучшее, т.к. отдельно продающиеся шнуры, повторимся, качества, как правило низкого. Оптимально было бы купить качественный адаптер, сохранив оригинальный шнур. Электроприборы работающие в диапазоне напряжений 100-110 вольтТеперь рассмотрим другой вариант ситуации: купленный электроприбор рассчитан строго на напряжение 100-110 вольт. Это все крупные стационарные электроприборы, которые редко путешествуют между континентами. Кроме телевизоров со стиральными машинами сюда относятся небольшие, но мощные электроприборы: утюги, фены, плойки, электрочайники, тостеры, пылесосы. Решить и эту проблему можно, но не так просто и дешево, как с адаптером. Вас выручит покупка специального прибора, т.н. понижающего трансформатора, который преобразовывает напряжение электросети 220 вольт, автоматически понижая его до необходимых прибору 110 вольт. После его покупки такого трансформатора никаких адаптеров покупать больше не надо, т.к. все необходимые разъемы уже есть на приборе. Со стороны пользователя никаких настроек, кроме соединения вилок питания не требуется, просто придется каждый раз подключать имеющийся электроприбор к сети через данный трансформатор. Но момент, который необходимо обязательно учесть при покупке - это мощность вашего электроприбора. Для мощных электроприборов нужен понижающий трансформатор большей мощности. Вам необходимо определить максимальную мощность вашего электроприбора, которая обычно указывается в Ваттах (ищите "W" или "Watt") и исходя из этой информации уже покупать понижающий трансформатор. Габариты понижающих трансформаторов варьируют. Для электроприборов небольшой мощности – до 150-200 Ватт (принтер, ксерокс) он немного больше обычного блока питания, а для большей мощности, например 1000-3000 Ватт (фен, пылесос), его габариты могут достигать размеров двухлитрового пакета с соком. Вот как выглядит стандартный понижающий трансформатор небольшой мощности. Обратите внимание, что на всех подобных приборах разъем под вилку американского стандарта уже присутствует А вот понижающий трансформатор большей мощности, рассчитанный на целых два электроприбора. Торговая марка "Штиль", Российская Федерация. Обычно понижающие транформаторы найти в магазинах электротоваров непросто. Легче заказать через интернет, например с бесплатной доставкой, они есть в китайском Aliexpress или гипермаркете Amazon. Стоят от $20, для приборов мощностью до 200 Ватт. Чем мощнее подключаемый прибор, тем дороже трансформатор, например для приборов мощностью до 3000 Ватт он уже будет стоить от $100. Также, как и в случае с адаптерами сильно экономить тут не стоит. Рискуете получить проблему. И под конец ответы на несколько распространенных вопросов. Влияет ли понижающий трансформатор на качество работы? Не испортится ли со временем подключаемый прибор?Конечно нет, наоборот трансформатор здесь будет играть роль стабилизатора напряжения. Так, что если правильно подобрана мощность и куплен хороший, качественный, трансформатор, то все будет хорошо. Когда оправдана покупка электроприбора для использования которого необходим понижающий трансформатор?Обычно это дорогостоящая техника, при покупке которой удалось значительно сэкономить. Или же приборы, которых на отечественном рынке попросту нет. Покупать в США простой пылесос на 110 вольт, платить за его доставку, а затем докупать за $100 понижающий трансформатор смысла нет никакого. Нашел в США электроприборы рассчитанные на 220 вольт. Можно их покупать?Да, такие товары и даже целые магазины встречаются. Конечно можете покупать. Обычно эти товары уже укомплектованы "евровилкой". Что будет если прибор рассчитанный строго на 110 вольт подключить к сети 220 вольт?Рискуете его просто испортить. Могут быть и другие последствия. Лучше не пробовать. Работать он точно не будет. Если мощности понижающего трансформатора недостаточно?В этом случае также стоит воздержаться от использования. Хорошо если есть встроенный предохранитель, который просто отключит электроприбор при нагревании. А если нет? Проверять не стоит. Обсудить вопросы связанные с проблемой "110-220" на форумеwww.vxzone.com Как понизить переменное напряжениеНапряжение электрической сети на территории России составляет 220 вольт. Однако порой возникают ситуации, когда для нормальной работы тех или иных электронных устройств требуется пониженное напряжение питания.Инструкция
completerepair.ru КАК ПОНИЗИТЬ НАПРЯЖЕНИЕ БЕЗ ТРАНСФОРМАТОРАВ радиолюбительской практике, да и в промышленной аппаратуре источником электрического тока обычно являются гальванические элементы, аккумуляторы, или промышленная сеть 220 вольт. Если радиоприбор переносной (мобильный), то использование батарей питания себя оправдывает такой необходимостью. Но если радиоприбор используется стационарно, имеет большой ток потребления, эксплуатируется в условиях наличия бытовой электрической сети, то питание его от батарей практически и экономически не выгодно. Для питания различных устройств низковольтным напряжением от бытовой сети 220 вольт существуют различные виды и типы преобразователей напряжения бытовой сети 220 вольт в пониженное. Как правило, это схемы трансформаторного преобразования. Схемы трансформаторного питания строятся по двум вариантам1. "Трансформатор – выпрямитель - стабилизатор" - классическая схема питания, обладающая простотой построения, но большими габаритными размерами; 2. "Выпрямитель - импульсный генератор – трансформатор – выпрямитель – стабилизатор" - схема импульсного источника питания, обладающая малыми габаритными размерами, но имеющая более сложную схему построения. Самое главное достоинство указанных схем питания – наличие гальванической развязки первичной и вторичной цепи питания. Это снижает опасность поражения человека электрическим током, и предотвращает выход аппаратуры из строя по причине возможного замыкания токоведущих частей устройства на "ноль". Но иногда, возникает потребность в простой, малогабаритной схеме питания, в которой наличие гальванической развязки не важно. И тогда мы можем собрать простую конденсаторную схему питания. Принцип её работы заключается в "поглощении лишнего напряжения" на конденсаторе. Для того, чтобы разобраться в том, как это поглощение происходит, рассмотрим работу простейшего делителя напряжения на резисторах. Делитель напряжения состоит из двух резисторов R1 и R2. Резистор R1 – ограничительный, или по другому называется добавочный. Резистор R2 – нагрузочный (Rн), он же является внутренним сопротивлением нагрузки. Предположим, что нам необходимо из напряжения 220 вольт получить напряжение 12 вольт. Указанные U2 = 12 вольт должны падать на сопротивлении нагрузки R2. Это означает, что остальное напряжение U1 = 220 – 12 = 208 вольт должно падать на сопротивлении R1. Допустим, что в качестве сопротивления нагрузки мы используем обмотку электромагнитного реле, а активное сопротивление обмотки реле R2 = 80 Ом. Тогда по закону Ома, ток, протекающий через обмотку реле, будет равен: Iцепи = U2/R2 = 12/80 = 0,15 ампер. Указанный ток должен течь и через резистор R1. Зная, что на этом резисторе должно падать напряжение U1 = 208 вольт, по закону Ома определяем его сопротивление: R1 = UR1 / Iцепи = 208/0,15 = 1 387 Ом. Определим мощность резистора R1: Р = UR1 * Iцепи = 208 * 0,15 = 31,2 Вт. Для того, чтобы этот резистор не грелся от рассеиваемой на нём мощности, реальное значение его мощности необходимо увеличить в раза два, это приблизительно составит 60 Вт. Размеры такого резистора довольно внушительны. И вот здесь нам пригодится конденсатор! Мы знаем, что любой конденсатор в цепи переменного тока обладает таким параметром, как "реактивное сопротивление" - сопротивление радиоэлемента изменяющееся в зависимости от частоты переменного тока. Реактивное сопротивление конденсатора определяется по формуле: где п – число ПИ = 3,14, f – частота (Гц), С – ёмкость конденсатора (фарад). Заменив резистор R1 на бумажный конденсатор С, мы "забудем" что такое резистор внушительных размеров. Реактивное сопротивление конденсатора С должно приблизительно равняться ранее рассчитанному значению R1 = Хс = 1 387 Ом. Преобразовав формулу заменив местами величины С и Хс, мы определим значение ёмкости конденсатора: С1 = 1 / (2*3,14*50*1387) = 2,3*10 -6 Ф = 2,3 мкФ Это может быть несколько конденсаторов с требуемой общей ёмкостью, включенных параллельно, или последовательно. Схема бестрансформаторного (конденсаторного) питания будет выглядеть следующим образом: Но изображённая схема работать будет, но не так как мы планировали! Заменив массивный резистор R1 на один, или два малогабаритных конденсатора, мы выиграли в размерах, но не учли одно - конденсатор должен работать в цепи переменного тока, а обмотка реле – в цепи постоянного тока. На выходе нашего делителя переменное напряжение, и его необходимо преобразовать в постоянное. Это достигается вводом в схему диодного выпрямителя разделяющего входную и выходную цепь, а так же элементов сглаживающих пульсацию переменного напряжения в выходной цепи. Окончательно, схема бестрансформаторного (конденсаторного) питания будет выглядеть следующим образом: Конденсатор С2 - сглаживающий пульсации. Для исключения опасности поражения электрическим током от накопленного напряжения в конденсаторе С1, в схему введен резистор R1, который шунтирует конденсатор своим сопротивлением. При работе схемы он своим большим сопротивлением не мешает, а после отключения схемы от сети, в течение времени, определяемого секундами, через резистор R1 происходит разряд конденсатора. Время разряда определяется обыкновенной формулой: Для того, чтобы следующий раз не делать все вышеперечисленные расчёты, выведем окончательную формулу расчёта ёмкости конденсатора схемы бестрансформаторного (конденсаторного) питания. При известных значениях входного и выходного напряжения, а также сопротивления R2 (оно же - сопротивление нагрузки Rн), значение сопротивления R1 находится в соответствии с пунктом 3 статьи "Делитель напряжения": Объединив две формулы, находим конечную формулу расчета ёмкости конденсатора схемы бестрансформаторного питания: где Rн – сопротивление нагрузки, в нашем случае это – сопротивление обмотки реле Р1. Учитывая, что при работе в переменном напряжении в конденсаторе происходят перезарядные процессы, а также сдвиг фазы тока по отношению к фазе напряжения, необходимо брать конденсатор на напряжение в 1,5…2 раза больше того напряжения, которое подаётся в цепь питания. При сети 220 вольт, конденсатор должен быть рассчитан на рабочее напряжение не менее 400 вольт. По указанной выше формуле можно рассчитать значение ёмкости схемы бестрансформаторного питания для любого устройства, работающего в режиме постоянной нагрузки. Для работы в условиях переменной нагрузки, меняется также ток и напряжение выходной цепи. Для стабилизации выходного напряжения обычно применяют стабилитроны, или эквивалентные транзисторные схемы, ограничивающие выходное напряжение на необходимом уровне. Одна из таких схем показана на рисунке ниже. Вся схема включена в сеть 220 вольт постоянно, а реле Р1 включается в цепь и выключается с помощью выключателя S1. В качестве выключателя может быть и полупроводниковый прибор, например транзистор. Транзисторный каскад VT1 включен параллельно нагрузке, он исключает увеличение напряжения во вторичной цепи. Когда нагрузка отключена, ток течёт через транзисторный каскад. Если бы этого каскада не было, то при отключении S1 и отсутствии другой нагрузки, на выводах конденсатора С2 напряжение могло бы достигнуть максимального сетевого – 315 вольт. Стоит отметить, что при расчёте схем автоматики с реле, необходимо учитывать, что напряжение срабатывания реле, как правило, равно его номинальному (паспортному) значению, а напряжение удержания реле во включенном состоянии приблизительно в 1,5 раза меньше номинального. Поэтому, рассчитывая схему, изображённую выше, оптимально вести расчёт конденсатора для режима удержания, а напряжение стабилизации сделать равным номинальному (или чуть выше номинального). Это позволит работать всей схеме в режиме меньших токов, что повышает надёжность. Таким образом, для расчета емкости конденсатора С1 в схеме с коммутируемой нагрузкой, параметр Uвх мы берём равным не 12 вольт, а в полтора раза меньше – 8 вольт, а для расчёта ограничительного (стабилизирующего) транзисторного каскада – номинальное 12 вольт. С1 = 1 / ( 2 * 3,14 * 50 * ( (220 * 80) / 8 – 80 ) ) = 1,5 мкФ В качестве стабилизирующего элемента при малых токах можно использовать стабилитрон. При больших токах стабилитрон не годится – слишком малая у него рассеиваемая мощность. Поэтому в таком случае оптимально использовать транзисторную схему стабилизации напряжения. Расчёт стабилизирующего транзисторного каскада основан на использовании порога открытия биполярного транзистора, при достижении напряжения база-эмиттер 0,65 вольта (на кристалле кремния). Но учтите, что для разных транзисторов это напряжение колеблется в пределах 0,1 вольта, не только по типам, но и по экземплярам транзисторов. Поэтому напряжение стабилизации на практике может немного отличаться от рассчитанного значения. Расчёт делителя смещения каскада стабилизации проводится всё по тем же формулам делителя напряжения, при известных Uвх.дел. = 12 вольт, Uвых.дел. = 0,65 вольт и токе транзисторного делителя, который должен быть приблизительно в двадцать раз меньше тока протекающего через ёмкость С1. Этот ток легко найти: Iдел. = Uвх.дел. / (20*Rн) = 12 / (20 * 80) = 0,0075 ампер, где Rн – сопротивление нагрузки, в нашем случае это – сопротивление обмотки реле Р1, равное 80 Ом. Номиналы резисторов R1 и R2 определяются по формулам, ранее опубликованным в статье "Делитель напряжения": , где Rобщ – общее сопротивление резисторов делителя смещения транзистора VT1, которое находится по закону Ома: Итак: Rобщ = 12 / 0,0075 = 1600 Ом ; R3 = 0,65 * 1600 / 12 = 86,6 Ом , по номинальному ряду, ближайший номинал – 82 Ом; R2 = 1600 – 86,6 = 1513,4 Ом , по номинальному ряду, ближайший номинал – 1,5 кОм. Зная падение напряжения на резисторах и ток делителя, не забудьте рассчитать их габаритную мощность. С запасом, габаритную мощность R2 выбираем в 0,25 Вт, а R3 – в 0,125 Вт. Вообще, вместо резистора R2 лучше поставить стабилитрон, в данном случае это может быть Д814Г, КС211(с любым индексом), Д815Д, или КС212(с любым индексом). Я научил вас рассчитывать резистор намеренно. Транзистор выбирается также с запасом падающей на его переходе мощности. Как выбирать транзистор в подобных стабилизирующих каскадах, хорошо описано в статье "Компенсационный стабилизатор напряжения". Для лучшей стабилизации, возможно использование схемы "составного транзистора". Думаю, что статья своей цели достигла, "разжёвано" всё до каждой мелочи. Материалы: http://www.meanders.ru/C_vmesto_R.shtml my-repairs.ru |
|
|||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||
|
и 
то 
