Napajanja za radio i električnu opremu gotovo uvijek koriste ispravljače dizajnirane za pretvaranje naizmjenične struje u jednosmjernu. To je zbog činjenice da se gotovo sva elektronička kola i mnogi drugi uređaji moraju napajati iz istosmjernih izvora. Ispravljač može biti bilo koji element s nelinearnom strujno-naponskom karakteristikom, drugim riječima, koji različito propušta struju u suprotnim smjerovima. U modernim uređajima se kao takvi elementi obično koriste planarne poluvodičke diode.

Planarne poluvodičke diode

Uz dobre provodnike i izolatore, postoje mnoge tvari koje zauzimaju srednje mjesto u vodljivosti između ove dvije klase. Takve tvari se nazivaju poluvodiči. Otpor čistog poluprovodnika opada sa porastom temperature, za razliku od metala, čiji otpor raste u ovim uslovima.

Dodavanjem male količine nečistoće čistom poluprovodniku, njegova provodljivost se može značajno promijeniti. Postoje dvije klase takvih nečistoća:

Slika 1. Planarna dioda: a. diodni uređaj; b. oznaka diode u električnim dijagramima; V. pojava planarnih dioda različitih snaga.

1. Donator - pretvaranje čistog materijala u poluvodič n-tipa koji sadrži višak slobodnih elektrona. Ova vrsta provodljivosti naziva se elektronska.
2. Akceptor - pretvaranje istog materijala u poluvodič p-tipa, koji ima umjetno stvoren nedostatak slobodnih elektrona. Vodljivost takvog poluprovodnika naziva se provodljivost rupa. “Rupa”, mjesto gdje je elektron napustio, ponaša se slično pozitivnom naboju.

Sloj na granici poluprovodnika p- i n-tipa (p-n spoj) ima jednosmjernu provodljivost - dobro provodi struju u jednom (naprijed) smjeru i vrlo slabo u suprotnom (obrnutom) smjeru. Struktura planarne diode prikazana je na slici 1a. Osnova je poluprovodnička ploča (germanijum) sa malom količinom donorske nečistoće (n-tip), na koju se stavlja komadić indija, koji je akceptorska nečistoća.

Kada se zagreje, indijum difunduje u susedne oblasti poluprovodnika, pretvarajući ih u poluprovodnike p-tipa. P-n spoj se javlja na granici područja sa dva tipa provodljivosti. Terminal spojen na poluvodič p-tipa naziva se anoda rezultirajuće diode, a suprotna katoda. Slika poluvodičke diode na dijagramima kola prikazana je na Sl. 1b, izgled planarnih dioda različitih snaga prikazan je na Sl. 1. vek

Povratak na sadržaj

Najjednostavniji ispravljač

Slika 2. Karakteristike struje u različitim kolima.

Struja koja teče u konvencionalnoj rasvjetnoj mreži je promjenjiva. Njegova veličina i smjer mijenjaju se 50 puta u jednoj sekundi. Grafikon njegovog napona u odnosu na vrijeme prikazan je na Sl. 2a. Pozitivni poluperiodi su prikazani crvenom bojom, negativni poluperiodi su prikazani plavom bojom.

Budući da vrijednost struje varira od nule do maksimalne (amplitudne) vrijednosti, uvodi se koncept efektivne vrijednosti struje i napona. Na primjer, u rasvjetnoj mreži efektivna vrijednost napona je 220 V - u uređaju za grijanje koji je priključen na ovu mrežu, u jednakim vremenskim periodima stvara se ista količina topline kao u istom uređaju u DC kolu napona od 220 V.

Ali u stvari, napon mreže se mijenja za 0,02 s na sljedeći način:

• prva četvrtina ovog vremena (perioda) - povećava se od 0 do 311 V;
• drugi kvartal perioda - smanjuje se sa 311 V na 0;
• treći kvartal perioda - smanjuje se sa 0 na 311 V;
• posljednja četvrtina perioda - povećava se sa 311 V na 0.

U ovom slučaju, 311 V je amplituda napona U o. Amplituda i efektivni (U) naponi su međusobno povezani formulom:

Slika 3. Diodni most.

Kada su serijski spojena dioda (VD) i opterećenje povezani na kolo naizmjenične struje (slika 2b), struja teče kroz njega samo tokom pozitivnih poluperioda (slika 2c). To se događa zbog jednosmjerne provodljivosti diode. Takav ispravljač se naziva polutalasni ispravljač - u kolu postoji struja tokom jedne polovine perioda, a tokom druge nema struje.

Struja koja teče kroz opterećenje u takvom ispravljaču nije konstantna, već pulsirajuća. Možete ga pretvoriti gotovo konstantno spajanjem filtarskog kondenzatora C f dovoljno velikog kapaciteta paralelno s opterećenjem. Tokom prve četvrtine perioda, kondenzator se puni do amplitudne vrijednosti, au intervalima između pulsiranja se prazni do opterećenja. Napetost postaje gotovo konstantna. Što je veći kapacitet kondenzatora, jači je efekat izglađivanja.

Povratak na sadržaj

Diodni most

Napredniji je punovalni ispravljački krug, kada se koriste i pozitivni i negativni poluciklusi. Postoji nekoliko varijanti takvih shema, ali najčešće se koristi pločnik. Kolo diodnog mosta prikazano je na sl. 3c. Na njemu crvena linija pokazuje kako struja teče kroz opterećenje tokom pozitivnih poluperioda, a plava linija - negativnih poluperioda.

Slika 4. 12-voltni ispravljački krug pomoću diodnog mosta.

I u prvoj i u drugoj polovini perioda, struja kroz opterećenje teče u istom smjeru (slika 3b). Količina talasa unutar jedne sekunde nije 50, kao kod polutalasnog ispravljanja, već 100. Shodno tome, sa istim kapacitetom filterskog kondenzatora, efekat izglađivanja će biti izraženiji.

Kao što vidite, za izgradnju diodnog mosta potrebne su vam 4 diode - VD1-VD4. Ranije su diodni mostovi na dijagramima kola bili prikazani tačno kao na sl. 3c. Slika prikazana na slici 1 je sada opšte prihvaćena. 3g. Iako postoji samo jedna slika diode, ne treba zaboraviti da se most sastoji od četiri diode.

Mostno kolo se najčešće sklapa od pojedinačnih dioda, ali se ponekad koriste i monolitni diodni sklopovi. Lakše se montiraju na ploču, ali ako jedan krak mosta pokvari, mijenja se cijeli sklop. Diode od kojih je most montiran biraju se na osnovu količine struje koja teče kroz njih i količine dozvoljenog obrnutog napona. Ovi podaci se mogu dobiti iz uputa za diode ili referentnih knjiga.

Kompletan krug 12-voltnog ispravljača koji koristi diodni most prikazan je na Sl. 4. T1 je step-down transformator, čiji sekundarni namotaj daje napon od 10-12 V. Osigurač FU1 je koristan detalj sa sigurnosne tačke gledišta i ne treba ga zanemariti. Marka dioda VD1-VD4, kao što je već spomenuto, određena je količinom struje koja će se potrošiti iz ispravljača. Kondenzator C1 je elektrolitički, kapaciteta 1000,0 μF ili više za napon od najmanje 16 V.

Izlazni napon je fiksan, njegova vrijednost ovisi o opterećenju. Što je struja veća, to je niži napon. Za postizanje reguliranog i stabilnog izlaznog napona potreban je složeniji krug. Dobijte regulisani napon iz kola prikazanog na sl. 4 se može uraditi na dva načina:

1. Napajanjem podesivog napona na primarni namotaj transformatora T1, na primjer, iz LATR-a.
2. Izvođenjem nekoliko odvoda iz sekundarnog namota transformatora i ugradnjom prekidača u skladu s tim.

Nadamo se da će gore navedeni opisi i dijagrami pružiti praktičnu pomoć u sastavljanju jednostavnog ispravljača za praktične potrebe.

Isti broj naelektrisanih čestica prolazi u jednakim vremenskim intervalima. Ali kod naizmjenične struje, broj ovih čestica u jednakim vremenskim intervalima uvijek je različit.

Ali sada možemo direktno preći na pretvaranje naizmjenične struje u jednosmjernu, u tome će nam pomoći uređaj koji se zove "diodni most". Diodni most ili premosni krug jedan je od najčešćih uređaja za ispravljanje naizmjenične struje.
U početku je razvijen pomoću radio cijevi, ali se umjesto toga smatralo složenim i skupim rješenjem, korišteno je primitivnije kolo s dvostrukim sekundarnim namotom u transformatoru koji napaja ispravljač. Sada kada su poluvodiči vrlo jeftini, u većini slučajeva se koristi mosni krug. Ali upotreba ovog kruga ne jamči 100% ispravljanje struje, tako da se krug može nadopuniti filterom na kondenzatoru, kao i, eventualno, prigušivačem i stabilizatorom napona. Sada, na izlazu našeg kola, kao rezultat dobijamo konstantnu struju

Bilješka

Rad sa strujom je uvijek opasan! Vrlo je nepoželjno koristiti neizolovane provodnike, oksidirane kontakte i izvore napajanja u zapuštenom stanju!

Generator s permanentnim magnetom može se koristiti za proizvodnju naizmjenične struje. Takav uređaj ne generiše industrijski napon od 220 V, već nizak naizmenični napon u tri faze, koji se naknadno može ispravljati i izlaziti kao jednosmerna struja, pogodna za punjenje baterija od 12 V.

Instrukcije

Napravite stator od šest namotaja bakrene žice ispunjene epoksidnom smolom. Osigurajte kućište statora klinovima da se ne okreće. Spojite žice od zavojnica na ispravljač, koji će naknadno proizvesti struju potrebnu za punjenje baterija. Kako biste izbjegli pregrijavanje, priključite ispravljač na aluminijski radijator.

Pričvrstite magnetne rotore na kompozitnu strukturu koja se okreće oko osi. Ugradite stražnji rotor iza statora. Prednji rotor će se nalaziti spolja, pričvršćen je za zadnji rotor pomoću dugih žbica koje prolaze kroz centralni otvor statora. Ako planirate koristiti generator permanentnih magneta s vjetrenjačom, montirajte lopatice vjetrenjače na iste žbice. Lopatice će rotirati rotore i tako pomicati magnete duž zavojnica. Izmjenično magnetsko polje rotora stvara struju u zavojnicama.

Budući da je generator permanentnih magneta dizajniran za upotrebu sa malim vetrogeneratorom, obezbedite sledeće komponente: jarbol napravljen u obliku čelične cevi pričvršćene kablovima; rotirajuća glava postavljena na vrh jarbola; drška za okretanje vjetrenjače; lopatice.

Zavojnice za vjetar za korištenje u generatorima za razvijanje većih sa debljom žicom, a zavojnica treba sadržavati mali broj zavoja. Međutim, imajte na umu da ako je premalen, generator permanentnih magneta neće raditi. Da biste koristili generator i pri velikim i na malim brzinama, trebali biste promijeniti način povezivanja zavojnica (sa "zvijezda" na "trokut" i obrnuto). "Zvijezda" će dobro raditi pri slabom vjetru, "trokut" - pri jakom vjetru.

Prilikom pričvršćivanja magneta obratite pažnju na to da se ne odvajaju od sjedišta. Labav magnet će razdvojiti kućište statora i nepovratno oštetiti generator.

Prilikom ugradnje rotora i statora ostavite razmak od 1 mm između njih. U teškim uslovima rada, ovaj jaz treba povećati.

Još jedna tehnološka točka je da lopatice nisu pričvršćene za vanjski rotor, već samo za žbice. Kada to radite, držite generator tako da njegova os rotacije bude okomita, a ne horizontalna.

Video na temu

Izvori:

• DIY generator permanentnih magneta

Većina elektroničkih uređaja zahtijeva jednosmjernu struju za napajanje. Istovremeno, generatori i elektroenergetske mreže su dobavljači naizmjenične struje. Za pretvaranje vam je potrebna jedinica za napajanje koju morate sami sastaviti.

Trebaće ti

• - transformator;
• - lampe ili poluprovodničke diode;
• - gas;
• - elektrolitski kondenzatori;
• - mjerni instrumenti;
• - pribor za lemljenje i ugradnju.

Instrukcije

Mrežno napajanje se sastoji od tri glavna dijela: ispravljača i filtera protiv zamagljivanja. Ako vam je potreban napon približno jednak naponu mreže, onda možete bez transformatora jednostavnim ispravljanjem napona. Ali takvo napajanje je opasno, jer će njegov izlaz biti pun mrežni napon. U ovom slučaju nema galvanske izolacije od električne mreže. Osim toga, transformator vam omogućava da dobijete potreban napon, koji može biti veći ili manji od napona mreže, kao i nekoliko napona, što je ponekad također neophodno.

Odaberite transformator koji daje izlazni napon koji vam je potreban. U ovom slučaju, primarni namot je dizajniran za napon vašeg izvora struje (generator ili mreža).

Povežite poluvodičku diodu na izlazni namotaj kao što je prikazano na . Dobićete jednostavan polutalasni ispravljač. Na njegovom izlazu postoji struja čija je frekvencija 2 puta niža od mrežne frekvencije, budući da nestaje vaš drugi poluperiod. Ali za napajanje nekih elektronskih kola, ova opcija je sasvim prihvatljiva.

Mnogo napredniji su punovalni ispravljači, kod kojih je frekvencija talasa struje jednaka frekvenciji mreže napajanja. U tom slučaju se ispravljaju oba poluciklusa napona napajanja. Ako vaš transformator ima izlazni namotaj sa srednjom tačkom, možete sastaviti uređaj prema shemi 2.

Na izlazu bilo kojeg ispravljača nećete dobiti konstantan napon, već pulsirajući napon. Treba ga izgladiti. Za to se koriste LC ili RC filteri. Sastoje se od elektrolitskih kondenzatora velikog kapaciteta, između kojih je spojena prigušnica. Ponekad se induktor može zamijeniti snažnim otpornikom. Obavezno opremite svoje napajanje takvim filterom.

Video na temu

Koristan savjet

Napajanja mogu koristiti i cijevne i tranzistorske diode.

Za napajanje uređaja koji su osjetljivi na fluktuacije napona koristi se dodatna jedinica koja se zove stabilizator.

Savjet 4: Koja je razlika između DC i AC struje?

Savremeni svijet je već teško zamisliti bez struje. Rasvjeta prostorija, rad kućanskih aparata, kompjutera, televizora - sve je to odavno postalo poznati atributi ljudskog života. Ali neki električni uređaji se napajaju izmjeničnom strujom, dok se drugi napajaju istosmjernom strujom.

Električna struja je usmjereni tok elektrona od jednog do drugog pola izvora struje. Ako je ovaj smjer stalan i ne mijenja se tokom vremena, govorimo o jednosmjernoj struji. Jedan terminal izvora struje smatra se pozitivnim, a drugi negativnim. Općenito je prihvaćeno da struja teče od plusa do minusa.

Klasičan primjer izvora istosmjerne struje je obično napajanje tipa prsta. Takve se baterije naširoko koriste kao izvor napajanja u elektronskoj opremi male veličine - na primjer, u daljinskim upravljačima, kamerama, radijima itd. i tako dalje.

Naizmjeničnu struju, pak, karakterizira činjenica da povremeno mijenja svoj smjer. Na primjer, u Rusiji je usvojen standard prema kojem je napon u električnoj mreži 220 V, a frekvencija struje 50 Hz. To je drugi parametar koji karakterizira frekvenciju kojom se mijenja smjer električne struje. Ako je frekvencija struje 50 Hz, ona mijenja svoj smjer 50 puta u sekundi.

Znači li to da se u običnom električnom kolu, koji ima dva kontakta, povremeno mijenjaju plus i minus? Odnosno, prvo je plus na jednom kontaktu, minus na drugom, zatim obrnuto, itd. i tako dalje.? U stvarnosti stvari stoje malo drugačije. Električne utičnice imaju dva terminala: fazni i uzemljeni. Obično se nazivaju "faza" i "". Pin uzemljenja je siguran i nema napon. Na izlazu faze sa frekvencijom od 50 Hz u sekundi, plus i minus promjena. Ako dodirnete “ ”, ništa se neće dogoditi. Faznu žicu je bolje ne dirati, jer je ona uvijek pod naponom od 220 V.

Neki uređaji se napajaju jednosmernom strujom, drugi naizmeničnom strujom. Zašto je takva podjela uopće bila potrebna? Zapravo, većina elektroničkih uređaja koristi istosmjerni napon, čak i ako su povezani na mrežu naizmjenične struje. U ovom slučaju, naizmjenična struja se pretvara u jednosmjernu struju u ispravljaču, u najjednostavnijem slučaju koji se sastoji od diode koja prekida jedan poluval i kondenzatora za izglađivanje talasa.

Naizmjenična struja se koristi samo zato što je vrlo pogodna za prijenos na velike udaljenosti, gubici su u ovom slučaju minimizirani. Osim toga, lako se transformiše - odnosno mijenja napon. Jednosmerna struja se ne može transformisati. Što je napon veći, manji su gubici pri prenosu naizmenične struje, pa na magistralnim vodovima napon dostiže nekoliko desetina ili čak stotina hiljada volti. Za napajanje naseljenih mjesta, visoki napon se smanjuje na trafostanicama, kao rezultat toga, prilično nizak napon od 220 V se isporučuje u kuće.

Različite zemlje imaju različite standarde napona napajanja. Dakle, ako je u evropskim zemljama 220 V, onda je u SAD-u 110 V. Zanimljivo je i to da slavni pronalazač Thomas Edison nije bio u stanju da cijeni sve prednosti naizmjenične struje i branio je potrebu korištenja jednosmjerne struje u električne mreže. Tek kasnije je bio primoran da prizna da je pogriješio.

U mnogim elektroničkim uređajima koji rade na izmjeničnu struju od 220 volti ugrađeni su diodni mostovi. 12-voltni diodni mostni krug omogućava vam da učinkovito obavljate funkciju ispravljanja naizmjenične struje. To je zbog činjenice da većina uređaja koristi jednosmjernu struju za rad.

Kako radi diodni most?

Na ulazne kontakte mosta dovodi se naizmjenična struja određene frekvencije. Na izlazima sa pozitivnim i negativnim vrijednostima stvara se unipolarna struja koja ima povećano valovanje, značajno premašujući frekvenciju struje koja se dovodi na ulaz.

Pulsacije koje se pojavljuju moraju se ukloniti, inače elektroničko kolo neće moći normalno raditi. Stoga krug sadrži posebne filtere, koji su elektrolitički filteri velikog kapaciteta.

Sam sklop mosta sastoji se od četiri diode sa istim parametrima. Povezani su u zajedničko kolo i smješteni su u zajedničko kućište.

Diodni most ima četiri terminala. Dva od njih su povezana na izmjenični napon, a druga dva su pozitivni i negativni terminali pulsirajućeg ispravljenog napona.

Ispravljački most u obliku diodnog sklopa ima značajne tehnološke prednosti. Dakle, jedan monolitni dio se ugrađuje na štampanu ploču odjednom. Tokom rada, sve diode imaju iste termičke uslove. Cijena cjelokupnog sklopa je niža od četiri diode odvojeno. Međutim, ovaj dio ima ozbiljan nedostatak. Ako barem jedna dioda pokvari, cijeli sklop se mora zamijeniti. Po želji, bilo koji opći dijagram može se zamijeniti sa četiri odvojena dijela.

Primjena diodnih mostova

Svi uređaji i elektronika koji se napajaju izmjeničnom električnom strujom imaju 12-voltni diodni most. Koristi se ne samo u transformatorima, već iu impulsnim ispravljačima. Najtipičnija sklopna jedinica je napajanje računara.

Osim toga, diodni mostovi se koriste u kompaktnim fluorescentnim svjetiljkama ili štedljivim lampama. Daju veoma dobar efekat kada se koriste u elektronskim prigušnicama. Široko se koriste u svim modelima modernih uređaja.

Kako napraviti diodni most

Hajde da prvo razjasnimo šta podrazumevamo pod „konstantnim naponom“. Kao što nam Wikipedia kaže, konstantni napon (također poznat kao jednosmjerna struja) je struja čiji se parametri, svojstva i smjer ne mijenjaju tokom vremena. Jednosmjerna struja teče samo u jednom smjeru i njena frekvencija je nula.

DC oscilogram smo pogledali u članku Osciloskop. Osnove rada:

Kao što se sjećate, horizontalno na grafikonu imamo vrijeme(X osa), i okomito voltaža(Y osa).

Kako bismo jednofazni naizmjenični napon jedne vrijednosti pretvorili u jednofazni naizmjenični napon manje (moguće veće) vrijednosti, koristimo jednostavan jednofazni transformator. I u cilju transformacije u konstantan pulsirajući napon, spojili smo diodni most nakon transformatora. Izlaz je dobio konstantan pulsirajući napon. Ali sa takvom tenzijom, kako kažu, ne možete promijeniti vrijeme.

Ali kako se možemo izvući iz pulsirajućeg konstantnog napona

dobiti najstvarniji konstantan napon?

Da bismo to učinili, potrebna nam je samo jedna radio komponenta: kondenzator. A ovako bi trebalo da se spoji na diodni most:

Ovaj krug koristi važnu osobinu kondenzatora: punjenje i pražnjenje. Kondenzator malog kapaciteta se brzo puni i brzo se prazni. Stoga, da bismo dobili gotovo ravnu liniju na oscilogramu, moramo umetnuti kondenzator pristojnog kapaciteta.

Ovisnost valovitosti od kapacitivnosti kondenzatora

Pogledajmo praktično zašto trebamo instalirati veliki kondenzator. Na slici ispod imamo tri kondenzatora različitog kapaciteta:

Pogledajmo prvu. Njegovu vrijednost mjerimo pomoću našeg LC metra. Njegov kapacitet je 25,5 nanoFarada ili 0,025 mikroFarada.

Povezujemo ga na diodni most prema gornjoj shemi

I držimo se osciloskopa:

Pogledajmo oscilogram:

Kao što vidite, pulsacije i dalje ostaju.

Pa, uzmimo kondenzator većeg kapaciteta.

Dobijamo 0,226 mikrofarada.

Povezujemo ga s diodnim mostom na isti način kao i prvi kondenzator i očitavamo s njega.

A evo i pravog oscilograma

Ne... skoro, ali još uvijek nije isto. Pulsacije su i dalje vidljive.

Uzmimo naš treći kondenzator. Njegov kapacitet je 330 mikrofarada. Čak ni moj LC mjerač ne može to izmjeriti, jer je moje ograničenje na 200 mikrofarada.

Zakačimo ga na diodni most i s njega uzmemo oscilogram.

I evo je zapravo

Izvoli. To je sasvim druga stvar!

Dakle, izvučemo neke zaključke:

– što je veći kapacitet kondenzatora na izlazu kola, to bolje. Ali nemojte pretjerano koristiti kapacitet! Pošto će u ovom slučaju naš uređaj biti veoma velik, jer su kondenzatori velikih kapaciteta obično veoma veliki. I početna struja punjenja bit će ogromna, što može dovesti do preopterećenja kruga napajanja.

– što je manje otporno opterećenje na izlazu takvog napajanja, to će se pojaviti veća amplituda talasanja. Oni se protiv toga bore uz pomoć, a također koriste integrirane stabilizatore napona, koji proizvode najčistiji konstantni napon.

Kako odabrati radio elemente za ispravljač

Vratimo se na naše pitanje na početku članka. Kako još uvijek možete dobiti jednosmjernu struju od 12 volti na izlazu za svoje potrebe? Prvo morate odabrati transformator tako da na izlazu proizvodi... 12 volti? Ali niste pogodili! Od sekundarnog namota transformatora ćemo dobiti.

Gdje

U D – efektivni napon, V

U max – maksimalni napon, V

Stoga, da bi se dobio 12 volti jednosmjernog napona, izlaz transformatora mora biti 12/1,41 = 8,5 volti naizmjeničnog napona. To je red. Da bismo dobili takav napon na transformatoru, moramo smanjiti ili dodati namotaje transformatora. Formula. Zatim biramo diode. Diode biramo na osnovu maksimalne struje u krugu. Tražimo odgovarajuće diode koristeći tablice (tehnički opisi za radio elemente). Ubacujemo kondenzator pristojnog kapaciteta. Odabiremo ga na osnovu činjenice da konstantni napon na njemu ne prelazi onaj napisan na njegovoj oznaci. Najjednostavniji izvor konstantnog napona je spreman za upotrebu!

Inače, dobio sam izvor konstantnog napona od 17 volti, pošto transformator ima 12 volti na izlazu (pomnožite 12 sa 1,41).

I na kraju, da biste lakše zapamtili:

Napon od 12 volti koristi se za napajanje velikog broja električnih uređaja: prijemnika i radija, pojačala, laptopa, odvijača, LED traka itd. Često rade na baterije ili izvore napajanja, ali kada jedno ili drugo pokvari, korisnik se susreće s pitanjem: "Kako doći do 12 volti AC"? O tome ćemo dalje govoriti, pružajući pregled najracionalnijih metoda.

Dobijamo 12 volti od 220

Najčešći zadatak je nabaviti 12 volti iz kućnog napajanja od 220 V. To se može učiniti na nekoliko načina:

1. Smanjite napon bez transformatora.
2. Koristite mrežni transformator od 50 Hz.
3. Koristite prekidačko napajanje, eventualno upareno s impulsnim ili linearnim pretvaračem.

Redukcija napona bez transformatora

Možete pretvoriti napon sa 220 volti na 12 bez transformatora na 3 načina:

1. Smanjite napon pomoću balastnog kondenzatora. Univerzalni metod se koristi za napajanje elektronike male snage, kao što su LED lampe, i za punjenje malih baterija, kao što su baterijske lampe. Nedostatak je nizak kosinus Phi kruga i niska pouzdanost, ali to ne sprječava da se široko koristi u jeftinim električnim uređajima.
2. Smanjite napon (ograničite struju) pomoću otpornika. Metoda nije baš dobra, ali ima pravo na postojanje, pogodna je za napajanje nekog vrlo slabog opterećenja, kao što je LED. Njegov glavni nedostatak je oslobađanje velike količine aktivne snage u obliku topline na otporniku.
3. Koristite autotransformator ili induktor sa sličnom logikom namotaja.

Kondenzator za gašenje

Prije nego počnete razmatrati ovu shemu, prvo je vrijedno spomenuti uvjete koje morate ispuniti:

• Napajanje nije univerzalno, pa je dizajnirano i koristi se samo za rad sa jednim poznatim uređajem.
• Svi vanjski elementi napajanja, kao što su regulatori, ako koristite dodatne komponente za strujni krug, moraju biti izolirani, a na metalne gumbe potenciometra moraju se postaviti plastični poklopci. Ne dirajte ploču za napajanje ili izlazne žice osim ako na njih nije priključeno opterećenje ili ako u krug nije instaliran Zener dioda ili regulator niskog istosmjernog napona.

Međutim, malo je vjerojatno da će vas takva shema ubiti, ali možete dobiti strujni udar.

Dijagram je prikazan na donjoj slici:

R1 - potreban za pražnjenje kondenzatora za gašenje, C1 - glavni element, kondenzator za gašenje, R2 - ograničava struje kada je kolo uključeno, VD1 - diodni most, VD2 - zener dioda za traženi napon, za 12 volti sljedeće pogodni su: D814D, KS207V, 1N4742A. Može se koristiti i linearni pretvarač.

Ili poboljšana verzija prve sheme:

Ocjena kondenzatora za gašenje izračunava se pomoću formule:

C(uF) = 3200*I(opterećenje)/√(Uinput²-Uizlaz²)

C(uF) = 3200*I(opterećenje)/√Uinput

Ali možete koristiti i kalkulatore, dostupni su na mreži ili u obliku PC programa, na primjer, kao opciju od Vadima Goncharuka, možete pretraživati ​​na Internetu.

Kondenzatori bi trebali biti ovakvi - film:

ili ove:

Nema smisla razmatrati preostale navedene metode, jer Smanjenje napona sa 220 na 12 volti pomoću otpornika nije efikasno zbog velike proizvodnje toplote (dimenzije i snaga otpornika će biti prikladne), a namotavanje induktora sa slavinom od određenog okreta da bi se dobio 12 volti je nepraktično zbog troškova rada i dimenzija.

Napajanje na mrežnom transformatoru

Klasično i pouzdano kolo, idealno za napajanje audio pojačala, kao što su zvučnici i radio. Pod uslovom da je instaliran normalan filter kondenzator, koji će obezbediti potreban nivo talasanja.

Dodatno, možete ugraditi stabilizator od 12 volti, kao što je KREN ili L7812 ili bilo koji drugi za željeni napon. Bez toga, izlazni napon će se mijenjati prema naponima u mreži i bit će jednak:

Uout=Uin*Ktr

Ktr – koeficijent transformacije.

Ovdje je vrijedno napomenuti da bi izlazni napon nakon diodnog mosta trebao biti 2-3 volta veći od izlaznog napona napajanja - 12V, ali ne više od 30V, ograničen je tehničkim karakteristikama stabilizatora, a efikasnost zavisi od razlike napona između ulaza i izlaza.

Transformator bi trebao proizvoditi 12-15V AC. Vrijedi napomenuti da će ispravljeni i izglađeni napon biti 1,41 puta veći od ulaznog napona. Bit će blizu vrijednosti amplitude ulazne sinusoide.

Također bih želio dodati podesivi krug napajanja na LM317. Pomoću njega možete dobiti bilo koji napon od 1,1 V do ispravljenog napona iz transformatora.

12 volti od 24 volta ili drugog višeg istosmjernog napona

Da biste smanjili istosmjerni napon sa 24 volti na 12 volti, možete koristiti linearni ili prekidački stabilizator. Takva potreba može se pojaviti ako trebate napajati opterećenje od 12 V iz mreže autobusa ili kamiona naponom od 24 V. Osim toga, dobit ćete stabilizirani napon u mreži vozila, koji se često mijenja. Čak iu automobilima i motociklima s ugrađenom mrežom od 12 V, dostiže 14,7 V kada motor radi. Stoga se ovaj sklop može koristiti i za napajanje LED traka i LED dioda na vozilima.

Krug sa linearnim stabilizatorom je spomenut u prethodnom pasusu.

Na njega možete spojiti opterećenje sa strujom do 1-1,5 A. Za pojačanje struje možete koristiti prolazni tranzistor, ali se izlazni napon može malo smanjiti - za 0,5V.

LDO stabilizatori se mogu koristiti na sličan način, to su isti linearni stabilizatori napona, ali sa malim padom napona, kao što je AMS-1117-12v.

Ili analogni impulsi kao što su AMSR-7812Z, AMSR1-7812-NZ.

Dijagrami povezivanja su slični L7812 i KRENK. Ove opcije su pogodne i za smanjenje napona iz napajanja laptopa.

Efikasnije je koristiti impulsne pretvarače napona za smanjenje napona, na primjer, bazirane na LM2596 IC. Ploča je označena kontaktnim podlogama In (ulaz +) i (- Izlaz izlaz), respektivno. U prodaji možete pronaći verziju sa fiksnim izlaznim naponom i sa podesivim, kao što na gornjoj fotografiji sa desne strane vidite plavi višeokretni potenciometar.

12 Volti od 5 Volti ili drugi smanjeni napon

12V možete dobiti od 5V, na primjer, sa USB porta ili punjača za mobilni telefon, a možete ga koristiti i sa sada popularnim litijumskim baterijama napona 3,7-4,2V.

Ako govorimo o izvorima napajanja, možete ometati unutarnje kolo i uređivati ​​referentni izvor napona, ali za to morate imati neko znanje iz elektronike. Ali možete to učiniti jednostavnijim i dobiti 12V koristeći pojačavajući pretvarač, na primjer baziran na XL6009 IC. U prodaji postoje opcije sa fiksnim izlazom od 12V ili podesivim sa podešavanjem u rasponu od 3,2 do 30V. Izlazna struja - 3A.

Prodaje se na gotovoj ploči, a na njoj se nalaze oznake namjene pinova - ulaz i izlaz. Druga opcija je korištenje MT3608 LM2977, povećava se na 24V i može izdržati izlaznu struju do 2A. Takođe na fotografiji možete jasno vidjeti potpise za kontaktne pločice.

Kako dobiti 12V iz improviziranih sredstava

Najlakši način da dobijete 12V napon je da povežete 8 1,5V AA baterija u seriju.

Ili koristite gotovu bateriju od 12 V sa oznakom 23AE ili 27A, vrstu koja se koristi u daljinskim upravljačima. Unutar njega je izbor malih "tableta" koje vidite na fotografiji.

Pogledali smo skup opcija za dobijanje 12V kod kuće. Svaki od njih ima svoje prednosti i nedostatke, različite stepene efikasnosti, pouzdanosti i efikasnosti. Koju opciju je bolje koristiti, morate sami odabrati na osnovu svojih mogućnosti i potreba.

Također je vrijedno napomenuti da nismo razmotrili jednu od opcija. Takođe možete dobiti 12 volti iz ATX računarskog napajanja. Da biste ga pokrenuli bez računara, trebate kratko spojiti zelenu žicu na bilo koju od crnih. 12 volti je na žutoj žici. Tipično, snaga 12V linije je nekoliko stotina vati, a struja je desetine ampera.

Sada znate kako dobiti 12 volti od 220 ili drugih dostupnih vrijednosti. Na kraju, preporučujemo da pogledate ovaj koristan video