Как понизить напряжение с 220 до 120 вольт

Как понизить постоянное и переменное напряжение — обзор способов

Эффективные способы снижения переменного и постоянного напряжения. Узнайте, как снизить напряжение с 220 до 110 или 36 вольт или с 12 до 5 вольт.

Согласно ПУЭ для питания переносного освещения следует использовать напряжение не более 50 Вольт, а при работе в особо опасных и закрытых помещениях — 12 Вольт (ПУЭ 6.1.16-18). В этом случае питание должно осуществляться через трансформаторы. Это необходимо для предотвращения поражения электрическим током. И не всегда выходные параметры блоков питания или аккумуляторов позволяют подключать гаджеты или другие электронные устройства. В связи с этим мы расскажем, как снизить напряжение постоянного и переменного тока до необходимого вам значения. Содержание:

• Падение переменного напряжения
• Подключение бытовой техники 110В из США к сети 220В
• Уменьшите напряжение для питания ламп низкого напряжения
• Снизить напряжение в доме
• Балластный конденсатор для питания маломощных устройств
• Падение постоянного напряжения

Как понизить ток для источников освещения с малой мощностью

Переносные источники света питаются от слабого тока. К тому же такие лампы используются довольно часто, особенно при ремонте в разных помещениях и на природе.

Иногда такие источники света используются в качестве освещения на производственных устройствах, например, для освещения пространства различных типов станков. Для снижения напряжения с двухсот двадцати Вольт до тридцати шести Вольт лучше использовать трансформаторы следующих типов:

1. ОСО-0,25-220 / 36 В.
2. ОСМ-0,063кВт-220/36.
3. ОСЗР-0,063кВт-220 / 36В.
4. ЯТП-0,25-220-36В (трансформатор в металлическом корпусе с дополнительной защитой).

Для понижения напряжения с двухсот двадцати Вольт до двенадцати Вольт лучше использовать трансформаторы следующих типов:

1. ОСО25-220 / 12 В.
2. TRS-300W-AC-220 V-AC-12 V (занимает очень мало места).
3. INDEL-TSZS30 / 005 M (маломощный для монтажа на DIN-рейку).

Меры по снижению тока холостого хода

Основным источником тока холостого хода является конструкция магнитопровода. В ферромагнитном материале, помещенном в переменное электрическое поле, индуцируются вихревые токи электромагнитной индукции — вихревые токи, которые нагревают материал сердечника.

Для уменьшения вихревых потерь материал сердечника состоит из тонких ламелей, отделенных друг от друга изолирующим слоем, состоящим из оксидной пленки на поверхности. Сам материал производится по специальной технологии с целью улучшения магнитных свойств (увеличения значения магнитного насыщения, магнитной проницаемости, уменьшения потерь на гистерезис).

Недостатком использования большого количества пластин является то, что в стыках происходит пробой магнитного потока, в результате чего возникает паразитное поле. Поэтому при штабелировании сердечников важно точно подогнать отдельные пластины друг к другу. В магнитных цепях, нарезанных лентой, отдельные части крепятся друг к другу путем шлифования, поэтому во время сборки конструкции не требуется менять местами части сердечника.

О-образные магнитопроводы лишены этих недостатков. Их рассеивающее магнитное поле стремится к нулю.

Поле рассеяния обмотки и емкость между витками уменьшаются за счет изменения конструкции обмоток и пространственного расположения их частей относительно друг друга.

Снижение потерь достигается даже при максимально полном заполнении свободного окна активной зоны. В то же время масса и габариты устройства имеют тенденцию к оптимальной производительности.

Понижаем постоянное напряжение

При разработке электроники часто бывает необходимо снизить напряжение существующего источника питания. Мы также рассмотрим некоторые типичные ситуации.

Если вы работаете с микроконтроллерами, вы могли заметить, что некоторые из них работают от 3 вольт. Найти подходящие блоки питания может быть непросто, поэтому вы можете использовать зарядное устройство для телефона. Затем необходимо уменьшить его выход с 5 до 3 вольт (3,3 В). Это можно сделать, понизив выходное напряжение блока питания, заменив стабилитрон в цепи обратной связи. Вы можете получить любое напряжение, как повышенное, так и пониженное, установив требуемый стабилитрон. Его можно определить по способу выбора, на схеме ниже он выделен красным эллипсом.

А на плате это выглядит так:

В следующем видео автор демонстрирует эту переделку, только не для уменьшения, а для увеличения выходных параметров.

В зарядных устройствах более совершенной конструкции используется регулируемый стабилитрон TL431, поэтому регулировка возможна путем замены резистора или через соотношение пары резисторов, в зависимости от схемы. На схеме ниже они отмечены красным.

Помимо замены стабилитрона на плате памяти, можно снизить напряжение с помощью резистора и стабилитрона — это называется параметрическим стабилизатором.

Другой вариант — установка цепочки диодов в разомкнутую цепь. Каждый кремниевый диод упадет примерно на 0,6-0,7 вольт. Затем вы можете снизить напряжение до нужного уровня, набрав необходимое количество диодов.

Часто бывает необходимо подключить прибор к бортовой сети автомобиля, она варьируется от 12 до 14,3-14,7 вольт. Для понижения постоянного напряжения с 12 до 9 вольт можно использовать линейный регулятор типа L7809, а для понижения его с 12 до 5 вольт — L7805. Либо их аналоги ams1117-5.0 или ams1117-9.0, либо amsr-7805-nz и им подобные для любого желаемого напряжения. Схема подключения таких стабилизаторов представлена ​​ниже.

Для питания более мощных потребителей удобно использовать импульсные преобразователи для понижения и регулирования напряжения от источника питания. Примером таких устройств являются карты на базе LM2596, и в англоязычных интернет-магазинах их можно найти, выполнив поиск по запросу «DC-DC step down» или «DC-DC buck converter».

Напоследок рекомендуем посмотреть видео, где наглядно показано, как снизить напряжение:

Это все самые рациональные варианты понижения постоянного и переменного напряжения. Надеемся, что предоставленная информация была для вас полезной и интересной!

Один источник

Понижение напряжения постоянного тока

В практике питания бытовой техники существует множество примеров работы электроприборов от постоянного тока. Но номинальное рабочее напряжение может сильно отличаться, например, если вам нужно получить от 12 В до 36 В, или в ситуациях, когда вам нужно запитать устройство от 3 В от USB-разъема персонального компьютера, а не от имеющихся 5 вольт.

Чтобы снизить этот уровень почти вдвое от источника питания или другого источника, можно использовать как простые методы — добавление дополнительного сопротивления в схему, так и более эффективную — замену регулятора напряжения в ветви обратной связи.

Рис. 1. Замена резистора или стабилитрона

На рисунке выше показан пример схемы источника питания, в которой напряжение можно понизить, изменив параметры резистора и стабилитрона. Этот узел обведен красным на рисунке, но в других моделях место установки и способ подключения могут отличаться. На некоторых схемах можно использовать только стабилитрон для понижения напряжения.

Если у вас нет возможности подключиться к источнику питания, вы можете обойтись менее элегантными методами. Например, можно снизить напряжение, включив в схему резистор или взять диоды, второй вариант более практичен для цепей постоянного тока. Этот принцип основан на падении напряжения из-за внутреннего сопротивления элементов. В зависимости от соотношения проводимости между рабочей нагрузкой и полупроводниковым элементом может потребоваться от 3 до 4 диодов.

Рис. 2. Снижение постоянного напряжения с помощью диодов

На рисунке выше представлена ​​принципиальная схема понижения напряжения с помощью диодов. Для этого их включают в цепь последовательно по отношению к нагрузке. В этом случае выходное напряжение будет ниже входного напряжения ровно на величину, которая будет уменьшаться на каждом диоде в цепи. Это довольно простой и недорогой способ понизить напряжение, но его главный недостаток — это расход энергии на каждый диод, что приведет к дополнительным затратам на электроэнергию.

Читайте также: Схемы подключения китайского вольтметра ампер

Понижаем переменное напряжение

Рассмотрим типовые ситуации, когда необходимо понизить напряжение для подключения устройства, работающего на переменном токе, но его напряжение питания не соответствует обычным 220 Вольт. Это могут быть как различные приборы, инструменты, так и упомянутые выше лампы.

Подключение бытовой техники из США на 110 В к сети 220 В

Пожалуй, самая распространенная ситуация возникает, когда человек покупает какое-то устройство в зарубежных интернет-магазинах и, получив его, определяет, что оно рассчитано на питание от 110 вольт. Первый вариант — перемотать трансформатор, питающий устройство, но большинство устройств работают от импульсного источника питания, а для подключения электроинструмента лучше обойтись без перемотки. Для этого нужно использовать понижающий трансформатор. Кроме того, снизить напряжение в сети можно с помощью автотрансформатора или обычного трансформатора с розетками на 110-127 В от первичной обмотки, часто встречающихся в советских телевизорах и других электроприборах.

Для чего нужен понижающий трансформатор

Разнообразие представленных на рынке конструкций позволяет выбрать оптимальную модель для вашего конкретного применения:

• В энергетике используются понижающие устройства большой мощности — до 1000 МВА. Доступные модели — 765/220 кВ, 410/220 кВ, 220/110 кВ.
• Для адаптации высокого напряжения к параметрам бытовой электросети используются небольшие распределительные трансформаторы, мощность которых достигает 1-5 МВА. Со стороны высокого напряжения могут быть предусмотрены значения 10, 20, 35 кВ, со стороны низкого — 400 или 230 В.
• Для бытовой техники обычно используются трансформаторы, изменяющие напряжение с 220-230 В на 42, 36, 12 В. Конкретное значение Uвых определяется потребностями потребителя.

При выборе оптимальных устройств учитывается общая мощность потребителей, напряжение на входе и выходе, необходимость (или их отсутствие) в изменении частоты, габаритов и веса.

Понижение напряжения переменного тока

Переменное напряжение 220 вольт широко применяется для бытовых нужд, в силу его физических характеристик намного проще понизить его до любого значения или произвести другие манипуляции. В большинстве случаев электрические устройства уже рассчитаны на питание от сети, но если они были приобретены за границей, уровень напряжения для них может значительно отличаться.

Например, устройства, привезенные из США, питаются от сети переменного тока 110 В, и некоторые мастера берут на себя ответственность перемотать понижающий трансформатор до нужного уровня. Однако следует отметить, что импульсный преобразователь, который часто дополняют различными электроинструментами и устройствами, не нужно перематывать, так как это приведет к его некорректной работе в будущем. Намного целесообразнее установить автотрансформатор на величину, необходимую для понижения напряжения.

С помощью трансформатора

Изменение значения напряжения с помощью электрических машин применяется в источниках питания и зарядных устройствах. Но для понижения напряжения источника таким способом можно использовать различные типы преобразовательных трансформаторов:

• С отведением от средней точки — они могут дать разность потенциалов как 220В, так и половинную — 127В или 110 В. От нее можно взять рейтинг, установленный для тех же 110В от средней точки. Это заводские изделия, которые массово устанавливались в старые советские телевизоры и другие устройства. Но у этой схемы преобразователя есть существенный недостаток — при нарушении целостности обмотки ниже центральной клеммы выход трансформатора будет иметь гораздо более высокий номинал.

Рис. 3. Понижающий трансформатор со средней точкой

• Автотрансформатор — это универсальная электрическая машина, которая способна не только понизить напряжение, но и поднять его до нужного уровня. Для этого достаточно переместить ручку в нужное положение и нанести полученные показания на вольтметр.

Рис. 4. Использование автотрансформатора

• Понижающий трансформатор, который преобразует 220 В в необходимую вам мощность или из любого другого напряжения переменной частоты. Этот способ можно реализовать как с готовыми моделями трансформаторов, так и с самодельными. Благодаря наличию большого количества инструментов и приспособлений, сегодня собрать трансформатор с указанными параметрами в домашних условиях может каждый. Подробнее об этом вы можете узнать из соответствующей статьи: https://www.asutpp.ru/transformator-svoimi-rukami.html

Выбирая конкретную модель электрической машины для понижения напряжения, обратите внимание на характеристики конкретной модели по отношению к устройствам, которые вы хотите запитать.

Наиболее актуальными параметрами для трансформаторов являются:

• Мощность: трансформатор должен не только соответствовать подключенной к нему нагрузке, но и превышать ее как минимум на 10-20%. В противном случае максимальный ток приведет к перегреву обмоток трансформатора и дальнейшим выходам из строя.
• Номинальное напряжение — выбирается как для первичной, так и для вторичной цепи. Оба параметра одинаково важны, так как выбрав модель с входным напряжением 200 или 190В, вы получите пропорционально большое значение на выходе при питании от 220В.
• Защита от поражения электрическим током: все обмотки и кабели от них обязательно должны иметь достаточную изоляцию и защиту от прикосновения.
• Класс пыле- и влагостойкости — определяет устойчивость оборудования к факторам окружающей среды. В современных устройствах он обозначается индексом IP.

Кроме того, любой преобразователь напряжения, даже импульсный трансформатор, должен быть защищен от токов короткого замыкания и перегрузок в обмотках. Это значительно снизит затраты на ремонт в аварийной ситуации.

С помощью резистора

Для понижения напряжения в цепь нагрузки последовательно включается делитель напряжения в виде активного сопротивления.

Основная сложность регулировки напряжения на подключенном устройстве — это зависимость от нескольких параметров:

• значения напряжения;
• нагрузочное сопротивление;
• источник власти.

Если вы опускаетесь из домашней сети, то это можно рассматривать как источник бесконечной мощности, и этот компонент можно принимать как постоянный. Тогда расчет резистора будет производиться по такой методике:

R = Uc / I — Rn ,

где это находится

• R — сопротивление резистора;
• RН — сопротивление нагрузочного устройства;
• I — ток, который должен подаваться в штатном режиме работы устройства;
• UC — сетевое напряжение.

После расчета номинала резистора вы можете выбрать подходящую модель из доступного диапазона. Стоит отметить, что гораздо удобнее изменять потенциал с помощью переменного резистора, включенного в схему. Последовательно подключив его к нагрузке, можно отрегулировать положение таким образом, чтобы напряжение снизилось до необходимого значения. Однако эффективным методом назвать нельзя, так как помимо работы в устройстве электрическая энергия будет просто рассеиваться на резисторе, поэтому этот вариант является временным или разовым решением.

Выбор подходящей марки линолеума под пленочный пол

Линолеум считается синтетическим напольным покрытием, которое при нагревании выделяет вредные для здоровья человека вещества. Еще одна критика этого покрытия — его плохая устойчивость к нагреванию. Линолеум может сильно деформироваться из-за высоких температур. Да и изначально покрытие создавалось не для передачи тепла, а для защиты от проникающего снизу холода.

Но никто не станет спорить, что линолеум отличается доступной ценой и простотой монтажа, а именно такие места делают его особенно популярным.

Новые технологии позволили производителям разработать новые виды этого покрытия. К ним относятся те, которые отлично передают тепло, устойчивы к воздействию умеренной жары и не выделяют вредных паров.

Выделяют пять основных типов материала:

• алкидный (грифталь);
• коллоксилин;
• ластик;
• ПВХ;
• естественный.

Сразу стоит отметить, что материалы первых трех групп абсолютно не подходят для эксплуатации с теплыми полами. Каждый из видов плохо реагирует на нагрев, а резиновый линолеум вообще не используют для укладки в жилых помещениях.

Наибольшей популярностью пользуется линолеум ПВХ. Он имеет множество конструктивных решений, различается по толщине, относительно безопасен и имеет приемлемую стоимость. После укладки новое покрытие испускает характерный запах, который вскоре исчезает. Такой линолеум не считается опасным, его используют в помещениях, предназначенных для проживания людей. Если вы решили приобрести именно этот вариант, внимательно изучите его маркировку. Как правило, производитель отмечает, что под такой линолеум допускается установка теплого пола.

Натуральный материал — это авангардная версия рынка напольных покрытий. В составе такого линолеума присутствуют компоненты природного происхождения: пробковая кора, сосновая смола, льняное масло, натуральные красители, известняковая пудра.

Во время обогрева такой линолеум не выделяет опасных веществ, но чувствителен к высокотемпературному режиму, поэтому использовать его в тандеме с теплым полом следует очень осторожно. Кстати, эта рекомендация касается и ПВХ линолеума.

Натуральный линолеум

Стоимость такого натурального покрытия довольно высока, но его износостойкость полностью компенсирует этот недостаток. Материал не меняет оттенок, отлично устойчив к возгоранию.

Решаясь на этот вид покрытия, рекомендуется обращать внимание на его толщину. Чрезмерно тонкий линолеум подчеркнет любые неровности основания, а более толстый линолеум снизит эффективность обогрева.

Как понизить напряжение: способы и приборы

Нужно знать, как снизить напряжение в цепи, чтобы не повредить электрические устройства. Всем известно, что для дома подходят два провода — нулевой и фазный. Это называется однофазной сетью. Трехфазный очень редко используется в частном секторе и в многоквартирных домах. В этом просто нет необходимости, так как вся бытовая техника питается от однофазной сети переменного тока. Но в самой технике необходимо проводить преобразования: понижать переменное напряжение, преобразовывать его в постоянное, изменять амплитуду и другие характеристики. Это моменты, которые необходимо учитывать.

Защита стабилитронами

В низковольтных цепях часто устанавливают специальные переходные (Transil) стабилитроны, с улучшенным параметром мощности. Они работают так же, как и прототипы: начинают работать при превышении установленного напряжения. Их часто можно встретить на сигнальных вводах в электронном оборудовании, поскольку они дополнительно характеризуются небольшой емкостью (не будут мешать тракту передачи) и могут быть легко объединены в конструкции из нескольких частей.

Их переходы бывают односторонними и двусторонними. Первый действует как стабилитрон, а второй можно понимать как два идентичных стабилитрона, соединенных последовательно, один из которых направлен против другого. Следовательно, напряжение ограничивается одним и тем же значением независимо от его полярности. Двунаправленные переходы часто встречаются в сетевых устройствах, где присутствует переменное напряжение. Эти защитные элементы часто используются таким образом, чтобы не сломаться, то есть рассеять временную избыточную энергию и вернуться в состояние покоя.

Transil может работать с более высокой мгновенной мощностью и похож на большой стабилитрон в небольшом корпусе. Transil — это название, зарезервированное для продуктов ST, другое название — TVS-диод (диод подавления переходного напряжения).

Снижение напряжения с помощью трансформаторов

Самый простой способ — использовать трансформатор пониженного напряжения, который выполняет преобразование. Первичная обмотка содержит больше витков, чем вторичная. Если необходимо снизить напряжение в два-три раза, вторичную обмотку использовать нельзя. Первичная обмотка трансформатора используется как индуктивный делитель (если от него есть розетки). В бытовой технике используются трансформаторы, с вторичных обмоток которых снимается напряжение 5, 12 или 24 Вольт.

Эти значения чаще всего используются в современной бытовой технике. 20-30 лет назад большая часть оборудования питалась напряжением 9 вольт. А ламповые телевизоры и усилители требовали постоянного напряжения 150–250 В и переменного напряжения для нитей 6,3 (некоторые лампы питались от 12,6 В). Следовательно, вторичная обмотка трансформаторов содержала такое же количество витков, что и первичная. В современной технике все чаще используются инверторные блоки питания (как и в компьютерных блоках питания), в их конструкцию входит повышающий трансформатор, он имеет очень малые габариты.

Делитель напряжения на индуктивностях

Индуктивность — это катушка, намотанная медным проводом (обычно) на металлический или ферромагнитный сердечник. Трансформатор — это разновидность индуктивности. Если произвести касание от центра первичной обмотки, между ней и крайними выводами будет одинаковое напряжение. И оно будет равно половине напряжения питания. Но это в том случае, если сам трансформатор рассчитан на работу с таким напряжением питания.

Но можно использовать несколько катушек (например, можно взять две), соединить их последовательно и подключить к сети переменного тока. Зная значения индуктивностей, легко вычислить падение на каждой из них:

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

В этих формулах L1 и L2 — индуктивности первой и второй катушек, U1 — напряжение питания в вольтах, U (L1) и U (L2) — падение напряжения на первой и второй катушках индуктивности соответственно. Схема такого делителя широко используется в схемах измерительных приборов.

Высокое и повышенное напряжение. Причины возникновения

Как могут возникать максимумы или скачки в наших электросетях? Как правило, некачественные электрические сети или сбои в сетях могут привести к повышению напряжения. К недостаткам сетей можно отнести: устаревшие сети, некачественное обслуживание сетей, высокий процент износа электрооборудования, неэффективное планирование линий электропередачи и распределительных станций, неконтролируемый рост количества потребителей. Это приводит к тому, что сотни тысяч потребителей получают высокое или более высокое напряжение. Значение напряжения в таких сетях может достигать 260, 280, 300 и даже 380 вольт.

Как ни странно, одной из причин повышения напряжения может быть пониженное напряжение потребителей, расположенных далеко от трансформаторной подстанции. При этом часто электрики намеренно повышают выходное напряжение электроподстанции, чтобы получить удовлетворительные показатели тока последней в ЛЭП потребителя. В результате напряжение в первой линии увеличится. По этой же причине на дачных участках можно наблюдать повышенное напряжение. Здесь изменения текущих параметров связаны с сезонностью и периодичностью текущего потребления. Летом мы наблюдаем рост потребления электроэнергии. В это время года на дачах много людей, они потребляют много энергии, а зимой потребление электроэнергии резко падает. В выходные дни потребление на дачных участках увеличивается, а в будние дни снижается. В результате мы имеем неравномерную картину энергопотребления. В этом случае, если выставить на подстанции выходное напряжение (а они, как правило, недостаточной мощности) нормальное (220 Вольт), то летом и в выходные дни напряжение резко упадет и будет снижаться. Поэтому электрики изначально устанавливают трансформатор на более высокое напряжение. Следовательно, зимой и в будние дни напряженность в селах высока или возрастает.

Вторая большая группа причин появления высокого напряжения — это разбаланс фаз при подключении потребителей. Часто случается, что без предварительного плана и плана потребительские отношения идут хаотично. Или во время реализации проекта или развития населенных пунктов изменение стоимости потребления происходит на разных этапах ЛЭП. Это может привести к тому, что на одной фазе напряжение будет уменьшаться, а на другой — увеличиваться.

Третья группа причин повышения напряжения в сети — аварии на линиях электропередач и внутренних линиях. Здесь следует выделить две основные причины — обрыв нуля и попадание тока высокого напряжения в обычные сети. Второй случай — редкость, бывает в городах с сильным ветром, ураганом. Бывает, что линия электропередачи электротранспорта (трамвай или троллейбус) попадает в линию городских сетей при отключении электричества. В этом случае в сеть могут поступать как 300, так и 400 вольт.

Давайте теперь посмотрим, что происходит, когда «ноль» исчезает во внутренних сетях дома. Такое случается довольно часто. Если в одном вводе дома используются две фазы, при пропадании нуля (например, при отсутствии контакта в нуле) значение напряжения меняется на разных фазах. На этапе, когда нагрузка в квартирах станет ниже, напряжение будет завышено, на втором этапе — занижено. Кроме того, напряжение распределяется обратно пропорционально нагрузке. Итак, если на одной фазе нагрузка в этот момент в 10 раз больше, чем на другой, то мы можем получить 30 Вольт (низкое напряжение) на первой фазе и 300 Вольт (высокое напряжение) на второй фазе. Что приведет к возгоранию электроприборов и, возможно, к пожару.

Виды неисправностей

Перед установкой и в случае неисправности электрический трансформатор необходимо проверить на наличие неисправностей.

Обрыв обмотки, замыкание на корпус и другую обмотку

Эти неисправности выявляются тестером или мегомметром. В хорошем состоянии обмотки изолированы друг от друга и от корпуса, а величина изоляции составит 1-10 мОм, а сопротивление самой обмотки будет 0,1-100 Ом.

Внимание! Эти измерения проводятся для всех обмоток отдельно.

Межвитковое замыкание

Электрический трансформатор не всегда сразу выходит из строя. В некоторых случаях между двумя соседними катушками нарушается изоляция, что приводит к короткому замыканию катушки. При подаче питания на первичную обмотку в ней индуцируется ток, катушка нагревается и разрушает изоляцию соседних проводников.

определить наличие короткого замыкания между витками можно только с помощью специального прибора. Без него данная неисправность обнаруживается визуальным осмотром и поиском потемневшей изоляции, а также проверкой тока холостого хода трансформатора.

Ток холостого хода колеблется от 30% в устройствах мощностью 10 ВА до 5% или менее в устройствах мощностью 1000 кВт и более. При этом не должно быть гула и нагрева прибора.

Перегоревший трансформатор можно отремонтировать. Ремонт заключается в замене сгоревшей обмотки или полной перемотке всех катушек.

Делитель на конденсаторах

Очень популярная схема, используемая для уменьшения значения мощности переменного тока. Его нельзя использовать в цепях постоянного тока, поскольку конденсатор, согласно теореме Кирхгофа, в цепи постоянного тока представляет собой промежуток. Другими словами, через него не будет протекать ток. Но с другой стороны, при работе в цепи переменного тока конденсатор имеет реактивное сопротивление, способное гасить напряжение. Схема делителя аналогична описанной выше, но вместо катушек индуктивности используются конденсаторы. Расчет производится по следующим формулам:

1. Реактивное сопротивление конденсатора: X (C) = 1 / (2 * 3,14 * f * C).
2. Падение напряжения на C1: U (C1) = (C2 * U) / (C1 + C2).
3. Падение напряжения на C2: U (C1) = (C1 * U) / (C1 + C2).

Здесь C1 и C2 — емкости конденсаторов, U — напряжение в сети питания, f — частота тока.

Защита варисторами

Другой элемент, часто встречающийся в цепях с питанием от сети, — это варистор. Действительно, это резистор, сопротивление которого зависит от приложенного напряжения. Если он низкий, ниже порога, установленного производителем, сопротивление варистора велико и ток протекает очень мало. Но если напряжение становится слишком высоким, сопротивление варистора падает почти сразу. Их часто комбинируют с предохранителями, потому что уменьшение сопротивления варистора вызывает увеличение потребляемого тока, а здесь предохранитель просто перегорает и отсекает источник слишком высокого напряжения.

Сам варистор тоже является кандидатом на замену только после такого воздействия, потому что на мгновение над ним выделяется колоссальная мощность. Однако это меньшее зло, чем возможное повреждение всего ценного устройства, такого как компьютер или ИБП. Иногда варистор подключается к тепловому устройству защиты, чтобы не рассеивать слишком много потерь мощности.

В принципе, варистор работает примерно так же, как стабилитрон, но имеет более низкую характеристику. Преимущество в том, что он может работать с более высокими энергиями, чем TVS-диод.

Варистор не одноразовый, он может выдерживать большее количество импульсов, если энергия не слишком велика. Диод TVS также будет поврежден, если энергия будет слишком высокой. Если энергия перенапряжения превышает емкость TVS-диода или стабилитрона, элемент выйдет из строя из-за короткого замыкания, что является большим преимуществом, поскольку закороченный элемент также замыкает защиту устройства от перенапряжения. При еще более высоких энергиях элемент может выйти из строя, если он сломается, поэтому очевидно, что защищенное устройство также будет повреждено.

Варистор, в отличие от TVS-диода, кажется, изнашивается после каждого поглощенного перенапряжения, поэтому напряжение, при котором он начинает проводить, немного падает. Когда такой уставший варистор в цепи сети начинает проводить 220 В, выделяется много энергии и варистор перегорает. Большой элемент с очень высокой температурой горения может повредить прибор, для чего добавлена ​​тепловая защита. Часто это простая защита паяного соединения, которая при плавлении припоя ломается пружиной.

Делитель на резисторах

Схема во многом аналогична предыдущим, но используются постоянные резисторы. Методика расчета такого делителя немного отличается от указанного выше. Схема может использоваться как в цепях переменного, так и постоянного тока. Можно сказать, что он универсален. С его помощью можно собрать понижающий преобразователь напряжения. Падение напряжения на каждом резисторе рассчитывается по следующим формулам:

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

Следует отметить один нюанс: величина сопротивления нагрузки должна быть на 1-2 порядка меньше, чем у резисторов делителя. В противном случае точность расчета будет очень приблизительной.

Практическая схема блока питания: трансформатор

Чтобы выбрать силовой трансформатор, необходимо знать некоторые основные данные:

1. Мощность потребителей на подключение.
2. Значение напряжения питания.
3. Значение необходимого напряжения во вторичной обмотке.

Чтобы рассчитать количество витков в первичной обмотке, разделите 50 на площадь поперечного сечения сердечника. Сечение рассчитывается по формуле:

А мощность P1 = P2 / КПД. КПД трансформатора никогда не будет больше 0,8 (или 80%). Поэтому при расчете берется максимальное значение — 0,8.

Вторичная мощность:

Эти данные известны по умолчанию, поэтому их легко вычислить. Вот как с помощью трансформатора снизить напряжение до 12 вольт. Но это еще не все: бытовая техника питается от постоянного тока, а на выходе вторичной обмотки — переменного. Нужны еще какие-то преобразования.

Как получить 12В из подручных средств

Самый простой способ получить напряжение 12 В — это подключить последовательно 8 батареек АА 1,5 В.

Или используйте готовую батарею на 12 В с маркировкой 23AE или 27A, такую ​​как те, что используются в пультах дистанционного управления. Содержит набор маленьких «таблеток», которые вы видите на фото.

Мы рассмотрели ряд вариантов получения в домашних условиях 12В. У каждого из них есть свои плюсы и минусы, разная степень эффективности, надежности и экономичности. Какой вариант лучше использовать, выбирать нужно самостоятельно, исходя из своих возможностей и потребностей.

Также стоит отметить, что мы не рассматривали один из вариантов. Вы также можете получить 12 вольт от блока питания для компьютера ATX. Чтобы запустить его без ПК, нужно замкнуть зеленый провод на один из черных. На желтом проводе 12 вольт. Обычно мощность линии 12 В составляет несколько сотен ватт, а сила тока — десятки ампер.

Теперь вы знаете, как получить 12 Вольт из 220 или других доступных значений. Напоследок рекомендуем посмотреть полезное видео

Согласно ПУЭ для питания переносного освещения следует использовать напряжение не более 50 Вольт, а при работе в особо опасных и закрытых помещениях — 12 Вольт (ПУЭ 6.1.16-18). В этом случае питание должно осуществляться через трансформаторы. Это необходимо для предотвращения поражения электрическим током. И не всегда выходные параметры блоков питания или аккумуляторов позволяют подключать гаджеты или другие электронные устройства. В связи с этим мы расскажем, как снизить напряжение постоянного и переменного тока до необходимого вам значения.

Схема блока питания: выпрямитель и фильтр

Далее следует преобразование переменного тока в постоянный. Для этого используются диоды или полупроводниковые сборки. Самый простой тип выпрямителя состоит из одного диода. Это называется полуволна. Но наиболее распространенной является мостовая схема, позволяющая не только выпрямить переменный ток, но и максимально устранить пульсации. Но такая схема преобразователя все же является неполной, поскольку одни полупроводниковые диоды не могут устранить переменную составляющую. А понижающие трансформаторы напряжения 220В способны преобразовывать переменное напряжение в ту же частоту, но с меньшим значением.

Электролитические конденсаторы используются в источниках питания в качестве фильтров. Согласно теореме Кирхгофа такой конденсатор в цепи переменного тока является проводником, а при работе с постоянным током — пустым пространством. Следовательно, постоянная составляющая будет течь беспрепятственно, а переменная замкнется сама по себе, поэтому она не пройдет за пределы этого фильтра. Эти фильтры характеризуются простотой и надежностью. Резисторы и индукторы также могут использоваться для сглаживания пульсаций. Подобные конструкции используются и в автомобильных генераторах.

Как понизить ток в электрической сети дома

В вашей домашней электросети может возникнуть проблема с повышенным или пониженным напряжением. Это может нанести вред некоторым потребителям энергии.

Если необходимо снизить напряжение с двухсот шестидесяти вольт до двухсот двадцати, лучше использовать стабилизатор напряжения. Есть несколько типов этих устройств.

Дешевле стабилизатор с реле, принцип работы которого аналогичен работе автоматического трансформатора с переключением отводов от обмотки.

Если вы хотите защитить отдельных потребителей энергии, например, телевизор или компьютер, вы можете использовать устройство с малой мощностью в один киловатт. Например, SVEN VR-L1000 стоит около 1000 рублей.

Кроме того, такие устройства рассчитаны на меньшую мощность, например, это устройство реально выдерживает нагрузку менее 0,5 киловатт. Перед покупкой внимательно проверьте параметры устройства. Большинство этих устройств рассчитано на двести шестьдесят вольт.

Вы можете защитить электропроводку всего дома, используя более мощные устройства, например RUCELF-SRWII-12000. Это устройство рассчитано на двенадцать тысяч вольт-ампер и может выдерживать входное напряжение до двухсот семидесяти вольт.

Способы понижения величины переменного напряжения

Переменное напряжение, как высокое (на подстанциях выше 1000 Вольт), так и низкое (220 и 380 Вольт), используемое в электроснабжении жилых и нежилых помещений, можно снизить двумя способами:

1. Трансформатор

… Трансформатор — это электромагнитное устройство, состоящее из сердечника (магнитопровода) и индуктивно связанных обмоток, предназначенное для преобразования значения переменного напряжения без изменения его частоты. Он также может изменять значение как в сторону уменьшения, так и увеличения.

В то же время трансформаторный способ является одним из самых распространенных, простых и безопасных, так как из-за гальванической развязки, то есть отсутствия прямого электрического контакта между обмотками, вероятность появления напряжения первичной стороны, в данном случае Большая сущность, которая попадает на устройство, подключенное к вторичной обмотке (понижающая обмотка трансформатора), защищенная бесконтактной связью.

Следует отметить, что существуют так называемые автотрансформаторы, которые могут изменять значение напряжения на выводах нижней части, поворачивая ручку.

2. Пониженное переменное напряжение от трансформатора затем можно легко выпрямить, используя диодную или диодную сборку с конденсатором и стабилитроном, чтобы улучшить качество постоянного напряжения.

3. Без трансформатора

… Этот метод используется в дешевых блоках питания, в основном китайского производства, и заключается в изменении величины переменного напряжения через балластный конденсатор. Этот метод используется для питания маломощной электроники, такой как светодиодные лампы, батарейки для фонарей. Главный недостаток бестрансформаторных — большая вероятность попадания питающего напряжения (высокого) в сторону понижения из-за пробоя конденсатора С1.

В любом случае важно учитывать не только величину пониженного напряжения, но и силу тока вторичных цепей, которая прямо пропорциональна мощности, подаваемой электрооборудованием.