Hogyan készítsünk állandó 12V-ot váltakozó feszültségből. Hogyan szerezzünk állandó feszültséget váltakozó feszültségből. Kezelési útmutatók

A 12 voltos feszültséget számos elektromos készülék táplálására használják: vevőkészülékek és rádiók, erősítők, laptopok, csavarhúzók, LED szalagok stb. Gyakran akkumulátorról vagy tápegységről működnek, de amikor az egyik vagy a másik meghibásodik, a felhasználónak szembe kell néznie a kérdéssel: „Hogyan szerezhet 12 Voltot váltakozó áram"? Erről a továbbiakban fogunk beszélni, áttekintést adva a legracionálisabb módszerekről.

220-ról 12 Voltot kapunk

A leggyakoribb feladat a 12 V beszerzése egy 220 V-os háztartási tápegységről. Ez többféleképpen is megtehető:

1. Csökkentse a feszültséget transzformátor nélkül.
2. Használjon 50 Hz-es hálózati transzformátort.
3. Használat impulzusblokk tápegység, esetleg impulzus- vagy lineáris átalakítóval párosítva.

Feszültségcsökkentés transzformátor nélkül

A feszültséget 220 V-ról 12 V-ra transzformátor nélkül 3 módon alakíthatja át:

1. Csökkentse a feszültséget előtétkondenzátorral. Univerzális módszer Alacsony fogyasztású elektronikák, például LED-lámpák táplálására és kisméretű akkumulátorok, például zseblámpák töltésére szolgál. Hátránya az áramkör alacsony koszinusz Phi és alacsony megbízhatósága, de ez nem akadályozza meg, hogy széles körben használják olcsó elektromos készülékekben.
2. Csökkentse a feszültséget (korlátozza az áramot) egy ellenállás segítségével. A módszer nem túl jó, de van létjogosultsága, alkalmas valamilyen nagyon gyenge terhelés, például LED táplálására. Fő hátránya az, hogy nagy mennyiségű aktív teljesítmény szabadul fel hő formájában az ellenálláson.
3. Használjon hasonló tekercselési logikával rendelkező autotranszformátort vagy induktort.

Oltó kondenzátor

Mielőtt elkezdené mérlegelni ezt a rendszert, először érdemes megemlíteni azokat a feltételeket, amelyeknek meg kell felelniük:

• A tápegység nem univerzális, ezért csak egy ismert eszközzel való működésre tervezték és használják.
• Minden külső elemek A tápegységeket, például a szabályozókat, ha további alkatrészeket használ az áramkörhöz, szigetelni kell, és a fém potenciométer gombjaira műanyag kupakot kell tenni. Ne érintse meg a tápegység kártyát vagy a kimeneti vezetékeket, hacsak nincs rájuk terhelés csatlakoztatva, vagy ha nincs Zener-dióda vagy alacsony egyenfeszültség-szabályozó beszerelve az áramkörbe.

Azonban egy ilyen rendszer nem valószínű, hogy megöl, de az ütés Áramütés megkaphatod.

A diagram az alábbi ábrán látható:

R1 - az oltókondenzátor kisütéséhez szükséges, C1 - a fő elem, az oltókondenzátor, R2 - korlátozza az áramerősséget az áramkör bekapcsolásakor, VD1 - diódahíd, VD2 - Zener dióda a szükséges feszültséghez, 12 volt esetén a következők megfelelőek: D814D, KS207V, 1N4742A. Lineáris konverter is használható.

Vagy az első séma továbbfejlesztett változata:

Az oltókondenzátor névleges értékét a következő képlet segítségével számítjuk ki:

C(uF) = 3200*I(terhelés)/√(Uinput²-Uoutput²)

C(uF) = 3200*I(terhelés)/√Ubemenet

De használhatsz számológépeket is, elérhetőek online vagy PC-s program formájában, például Vadim Goncharuk opcióként kereshetsz az interneten.

A kondenzátoroknak ilyeneknek kell lenniük - film:

Vagy ezek:

Nincs értelme a fennmaradó felsorolt ​​módszereket figyelembe venni, mert A feszültség 220-ról 12 V-ra csökkentése ellenállással nem hatékony a nagy hőtermelés miatt (az ellenállás méretei és teljesítménye megfelelő lesz), és az induktort egy csappal felcsavarni egy bizonyos fordulatról, hogy 12 voltot kapjunk, nem praktikus. a munkaerőköltség és a méretek miatt.

Tápfeszültség a hálózati transzformátoron

Klasszikus és megbízható áramkör, ideális hangerősítők, például hangszórók és rádiók táplálására. Feltéve, hogy egy normál szűrőkondenzátor van felszerelve, amely biztosítja a szükséges hullámosságot.

Ezenkívül a kívánt feszültséghez telepíthet egy 12 voltos stabilizátort, például KREN vagy L7812 vagy bármilyen mást. Nélküle kimeneti feszültség a hálózat feszültséglökéseinek megfelelően változik, és egyenlő lesz:

Uout=Uin*Ktr

Ktr – transzformációs együttható.

Itt érdemes megjegyezni, hogy a diódahíd utáni kimeneti feszültségnek 2-3 volttal nagyobbnak kell lennie, mint a tápegység kimeneti feszültsége - 12 V, de legfeljebb 30 V, ez korlátozott technikai sajátosságok stabilizátor, és a hatásfok a bemenet és a kimenet közötti feszültségkülönbségtől függ.

A transzformátornak 12-15 V váltakozó áramot kell termelnie. Érdemes megjegyezni, hogy az egyenirányított és simított feszültség 1,41-szerese lesz a bemeneti feszültségnek. Közel lesz a bemeneti szinuszos amplitúdó értékéhez.

Az LM317-hez egy állítható tápegység áramkört is szeretnék hozzáadni. Ezzel 1,1 V-tól az egyenirányított feszültségig bármilyen feszültséget kaphat a transzformátortól.

12 Volt 24 Voltról vagy más magasabb egyenfeszültségről

Az egyenfeszültség 24 V-ról 12 V-ra történő csökkentésére lineáris ill. impulzus stabilizátor. Ilyen igény akkor merülhet fel, ha 12 V-os terhelést kell táplálnia egy busz vagy teherautó fedélzeti hálózatáról 24 V-os feszültséggel. Ezenkívül stabilizált feszültséget kap a járműhálózatban, amely gyakran változik. Még a 12 V-os fedélzeti hálózattal rendelkező autókban és motorkerékpárokban is eléri a 14,7 V-ot, amikor a motor jár. Ezért ez az áramkör tápellátásra is használható LED szalagokés LED-ek a járműveken.

A lineáris stabilizátorral ellátott áramkört az előző bekezdésben említettük.

Akár 1-1,5A áramerősségű terhelést is csatlakoztathat hozzá. Az áram erősítéséhez áteresztő tranzisztort használhat, de a kimeneti feszültség kissé csökkenhet - 0,5 V-tal.

Az LDO stabilizátorok hasonló módon használhatók, ezek ugyanazok a lineáris feszültségstabilizátorok, de alacsony feszültségeséssel, mint például az AMS-1117-12v.

Vagy impulzus analógok, például AMSR-7812Z, AMSR1-7812-NZ.

A bekötési rajzok hasonlóak az L7812-hez és a KRENK-hez. Ezek az opciók alkalmasak a laptop tápegységének feszültségének csökkentésére is.

Hatékonyabb például az LM2596 IC-n alapuló impulzusos lecsökkentő feszültségátalakítók használata. A táblán aláírva érintkező párnák In (+ bemenet) és (- Out output) rendre. Akciósan találhatunk fix kimeneti feszültségű és állítható változatot is, hiszen a fenti képen a jobb oldalon egy kék színű, többfordulatú potenciométert látunk.

12 Volt 5 Volttól vagy más csökkentett feszültség

12V-ot kaphatsz 5V-ról pl USB portról ill töltő Mert mobiltelefon, a jelenleg népszerű, 3,7-4,2 V feszültségű lítium akkumulátorokkal is használható.

Ha tápegységekről beszélünk, akkor zavarhatja a belső áramkört és szerkesztheti a referencia feszültségforrást, de ehhez némi elektronikai ismeretekkel kell rendelkeznie. De egyszerűbbé teheti, és 12 V-ot kaphat egy boost konverterrel, például az XL6009 IC alapján. Eladóak fix 12V-os kimenettel vagy állíthatók 3,2-30V tartományban állíthatók. Kimeneti áram - 3A.

Kész táblán árulják, és vannak rajta jelölések a csapok céljával - bemenet és kimenet. Egy másik lehetőség az MT3608 LM2977 használata, 24V-ra nő, és 2A-ig képes ellenállni a kimeneti áramnak. A képen is jól láthatóak az érintkezőpárnák aláírásai.

Hogyan szerezzünk 12 V-ot rögtönzött eszközökből

A 12 V-os feszültség elérésének legegyszerűbb módja 8 db 1,5 V-os AA elem sorba kapcsolásával.

Vagy használjon kész 12V-os, 23AE vagy 27A jelzésű elemet, ezeket a távirányítókban használják távirányító. Belül a képen látható kis „tabletták” választéka található.

Megnéztünk egy sor lehetőséget a 12V otthoni beszerzésére. Mindegyiknek megvannak a maga előnyei és hátrányai, különböző fokú hatékonyság, megbízhatóság és hatékonyság. Melyik opciót jobb használni, saját képességei és igényei alapján kell kiválasztania.

Azt is érdemes megjegyezni, hogy nem vettük figyelembe az egyik lehetőséget sem. 12 V-ot is kaphat ATX számítógép tápegységéről. A számítógép nélküli indításhoz rövidre kell zárnia a zöld vezetéket bármelyik feketével. 12 volt a sárga vezetéken. A 12 V-os vezeték teljesítménye általában több száz watt, az áramerősség pedig több tíz amper.

Most már tudja, hogyan szerezhet 12 voltot 220-ról vagy más elérhető értékekről. Végül javasoljuk, hogy nézze meg ezt a hasznos videót

Leírás

Sajátosságok

Jellemzők

Felszerelés

Működés elve

• Az akkumulátor töltőáramának korlátozása;
• Természetes hűtés;
• Magas megbízhatóság;
• Magas hatásfok.

Tanúsítványok

Kezelési útmutatók

Leírás

A Shtil PS1205B szünetmentes egyenáramú tápegységet úgy tervezték, hogy garantált tápellátást biztosítson 12 V DC feszültséggel különféle típusok hálózati minőséget igénylő eszközök:

• biztonsági és tűzjelző rendszerek;
• Videó megfigyelő berendezések;
• berendezések a zárt területekhez való hozzáférés ellenőrzésére;
• kaputelefonok és elektromos kombinált zárak;
• kapcsolók, útválasztók és adatátviteli rendszerek egyéb alkatrészei.

A csatlakoztatott berendezés áramfelvétele nem haladhatja meg az 5 A-t. UPS kiválasztásakor azt is figyelembe kell venni, hogy a megadott kimeneti áramnak biztosítania kell a terhelést és az akkumulátor töltését is. Ha a PS1205B UPS kimeneti árama nem elegendő Önnek, figyeljen a nagyobb teljesítményű modellekre.

Kivitel ("B" típus)

Szerkezetileg a tápegység falra szerelhető modul formájában készül, egy rekesszel a telepítéshez akkumulátor kapacitás 7 Ah. A termék előlapja fel van szerelve LED kijelzők bemeneti és kimeneti feszültség jelenléte. A modul belsejében sorkapcsok találhatók a hálózat, a terhelés és a távoli riasztás kimenet UPS-hez történő csatlakoztatásához. A jobb hűtés érdekében az UPS burkolata szellőzőnyílásokkal rendelkezik.

Működés elve

A „Calm” DC UPS PS1205B egy 220 V feszültségű AC konverter PWM áramköre szerint épül fel 12 V feszültségű egyenáramra. Ez a működési elv lehetővé teszi számunkra, hogy minimális súly- és méretparaméterekkel biztosítsuk a szükséges terhelési jellemzőket. . Az elektromágneses kompatibilitási követelmények teljesítése érdekében a termék zajszűrő bemeneti és kimeneti szűrőkkel van felszerelve.

A tápegység automatikusan akkumulátoros üzemmódba kapcsol, ha a hálózati feszültség megszűnik. A termékben megvalósított akkumulátortöltő áramkorlátozó áramkör és a „mély” kisülés elleni védelem lehetővé teszi az erőforrás optimális felhasználását. A bemeneti feszültség paramétereinek visszaállítása esetén automatikusan átáll a hálózatra.

Sajátosságok

• Túlterhelés elleni védelem és rövidzárlat automatikus helyreállítással;
• Védelem az akkumulátorcsatlakozás fordított polaritása ellen teljes helyreállítással a vészüzemmód megszüntetése után;
• Bemeneti és kimeneti feszültség jelenlétének jelzése;
• Bemeneti és kimeneti áramkörök galvanikus leválasztása;
• "Száraz" érintkezők távjelzéshez;
• Széleskörű bemeneti feszültség;
• Védelem az akkumulátor „mély” lemerülése ellen (az akkumulátor leállása, ha 80-85%-kal lemerült);
• Az akkumulátor töltőáramának korlátozása;
• Az akkumulátor automatikus töltése/újratöltése puffer üzemmódban;
• Természetes hűtés;
• Magas megbízhatóság;
• Magas hatásfok.

Jellemzők

A háztartási készülékek egyes egységeinek működésének teszteléséhez a háztartási technikusnak 12 V egyen- és váltakozó áramra is szüksége lehet. Mindkét esetet részletesen elemezzük, de először meg kell fontolnunk egy másik villamosenergia-mennyiséget - a teljesítményt, amely jellemzi a készülék azon képességét, hogy megbízhatóan végezzen munkát.

Az autóakkumulátor nagy teljesítménytartalékkal rendelkezik a számítógépes feladatokhoz, de az azonos feszültségű, 12 voltos PC-táp abszolút nem alkalmas az indító felpörgetésére, egyszerűen kiég.

Állandó feszültség elérésének módszerei

Galvánelemekből (elemekből)

Az ipar különböző méretű kerek akkumulátorokat gyárt (teljesítménytől függően), 1,5 voltos feszültséggel. Ha 8 darabot veszel, akkor sorba kapcsolva 12 voltot termelnek.

Az akkumulátorok kivezetéseit felváltva kell csatlakoztatni egymáshoz az előző „plusz” és a következő „mínusz” között. A 12 voltos feszültség az első és az legújabb következtetései, és közbenső értékek, például 3, 6 vagy 9 volt mérhető két, négy, hat akkumulátoron.

Az elemek kapacitása nem térhet el egymástól, különben az áramkör teljesítménye csökken a legyengült akkumulátor miatt. Az ilyen eszközöknél célszerű az azonos típusú sorozat összes elemét használni, közös gyártási dátummal. Mind a 8 sorba szerelt akkumulátor terhelési árama megfelel az egy elemnél feltüntetett értéknek.

Ha egy ilyen akkumulátort a forrás névleges értékének kétszeresére kell csatlakoztatni, akkor létre kell hoznia egy másik hasonló kialakítást, és párhuzamosan kell csatlakoztatni mindkét akkumulátort, összekapcsolva az egypólusú kivezetéseiket: „+” a „+”-ra. , a „-” pedig „-”.

Kis méretű akkumulátorokból

A nikkel-kadmium akkumulátorok 1,2 voltos feszültséggel kaphatók. Ahhoz, hogy 12 voltos feszültséget kapjon belőlük, 10 elemet kell sorba kötnie, mint a korábban tárgyalt áramkörben.

Ugyanezen elv alapján az akkumulátort nikkel-fémhidrid akkumulátorokból állítják össze.

Az újratölthető akkumulátor hosszabb működésre szolgál, mint a hagyományos galvanikus cellákból: az akkumulátor szükség esetén többször is újratölthető és újratölthető.

AC tápegységekből

Sok háztartási készülék beépített elektronikával rendelkezik, amelyet 220 voltos átalakításból származó egyenirányított feszültség táplál. A számítógép vagy laptop tápegységei csak 12 voltos egyenirányított és .

Elegendő a kimeneti csatlakozó megfelelő kapcsaihoz csatlakoztatni és a tápegységet táplálni, hogy 12 voltot kapjon belőle.

Hasonló módon használhatja a régi rádiók, magnók és elavult televíziók tápegységeit.

Ezenkívül önállóan is összeállíthat egy egyenáramú tápegységet, ha kiválaszt egy megfelelő áramkört. A legelterjedtebbek azok, amelyek 220 V-ot alakítanak át szekunder feszültséggé, amelyet diódahíddal egyenirányítanak, kondenzátorral simítanak, és tranzisztorral szabályozzák trimmelési ellenállással.

Sok hasonló sémát találhat. Kényelmes stabilizáló eszközöket beépíteni bennük.

Váltakozó feszültség előállításának módszerei

Transzformátoron keresztül

A legelérhetőbb módszer a lecsökkentő transzformátor használata, amely már az előző ábrán látható. Az ipar már régóta gyárt ilyen eszközöket különféle célokra.

Egy házi kézműves számára azonban egyáltalán nem nehéz régi szerkezetekből transzformátort készíteni az igényeinek megfelelően.

A transzformátor csatlakoztatásához a 220-as hálózathoz a primer tekercset védelemmel kell ellátni, jól bevált biztosítékkal is meg lehet oldani, bár erre a célra a megszakító jobban megfelel.

A teljes másodlagos terhelési kört előre össze kell szerelni és tesztelni kell. A transzformátor körülbelül 30%-os teljesítménytartaléka lehetővé teszi a hosszú távú működést a szigetelés túlmelegedése nélkül.

Egyéb módszerek

Műszakilag lehetséges 12 V váltakozó áram előállítása motorral hajtott generátorral vagy az egyenáram inverterré alakításával. Ezek a módszerek azonban alkalmasabbak ipari létesítményekre, és összetett felépítésűek. Ezért gyakorlatilag nem használják a mindennapi életben.

Először tisztázzuk, mit értünk „állandó feszültség” alatt. Ahogy a Wikipédia elmondja, az állandó feszültség (más néven egyenáram) olyan áram, amelynek paraméterei, tulajdonságai és iránya nem változik az idő múlásával. Az egyenáram csak egy irányba folyik, frekvenciája nulla.

A DC oszcillogramot az Oszcilloszkóp című cikkben néztük meg. Működési alapok:

Ahogy emlékszel, vízszintesen a diagramunkon idő(X tengely) és függőlegesen feszültség(Y tengely).

Változó átalakításához egyfázisú feszültség egy értéket egy kisebb (vagy nagyobb) értékű egyfázisú váltakozó feszültségbe, egyszerű egyfázisú transzformátort használunk. És az átalakulás érdekében állandó pulzáló feszültségbe, a transzformátor után bekötöttük a Dióda hidat. A kimenet állandó pulzáló feszültséget kapott. De ilyen feszültséggel, mint mondják, nem lehet megváltoztatni az időjárást.

De hogyan léphetünk ki a pulzáló állandó feszültségből

a legvalóságosabb állandó feszültséget kapja?

Ehhez csak egy rádiókomponensre van szükségünk: kondenzátor.És így kell csatlakoztatni a diódahídhoz:

Ez az áramkör a kondenzátor egy fontos tulajdonságát használja: a töltést és a kisütést. A kis kapacitású kondenzátor gyorsan töltődik és gyorsan kisül. Ezért ahhoz, hogy szinte egyenes vonalat kapjunk az oszcillogrammon, megfelelő kapacitású kondenzátort kell behelyeznünk.

A hullámosság függése a kondenzátor kapacitásától

Vessünk egy gyakorlati pillantást arra, hogy miért kell nagy kondenzátort beépíteni. Az alábbi képen három különböző kapacitású kondenzátor található:

Nézzük az elsőt. Az értékét LC mérőnkkel mérjük. Kapacitása 25,5 nanoFarad vagy 0,025 mikroFarad.

A fenti ábra szerint csatlakoztatjuk a diódahídhoz

És ragaszkodunk az oszcilloszkóphoz:

Nézzük az oszcillogramot:

Amint látja, a lüktetések továbbra is megmaradnak.

Nos, vegyünk egy nagyobb kapacitású kondenzátort.

0,226 mikrofaradot kapunk.

Ugyanúgy csatlakoztatjuk a diódahídhoz, mint az első kondenzátort, és leolvasást veszünk róla.

És itt van a tényleges oszcillogram

Nem... majdnem, de még mindig nem ugyanaz. A lüktetések továbbra is láthatók.

Vegyük a harmadik kondenzátorunkat. Kapacitása 330 mikrofarad. Még az LC-mérőm sem tudja mérni, mivel 200 mikrofarad a határom.

A diódahídra akasztjuk és oszcillogramot veszünk róla.

És valójában itt van

Tessék. Ez teljesen más kérdés!

Tehát vonjunk le néhány következtetést:

– minél nagyobb a kondenzátor kapacitása az áramkör kimenetén, annál jobb. De ne élj vissza a kapacitással! Mivel ebben az esetben a készülékünk nagyon nagy lesz, mert a nagy kapacitású kondenzátorok általában nagyon nagyok. És a kezdeti töltőáram hatalmas lesz, ami a tápáramkör túlterheléséhez vezethet.

– minél kisebb az ellenállásterhelés egy ilyen tápegység kimenetén, annál nagyobb lesz a hullámosság amplitúdója. Ez ellen küzdenek, és beépített feszültségstabilizátorokat is alkalmaznak, amelyek a legtisztább állandó feszültséget állítják elő.

Hogyan válasszunk rádióelemeket egy egyenirányítóhoz

Térjünk vissza a cikk elején feltett kérdésünkhöz. Hogyan lehet még mindig 12 voltos egyenáramot kapni a kimeneten az igényeinek megfelelően? Először ki kell választani egy transzformátort, hogy a kimeneten... 12 voltot termeljen? De nem jól tippelted! A transzformátor szekunder tekercséből fogunk kapni.

Ahol

U D – effektív feszültség, V

U max – maximális feszültség, V

Ezért a 12 V egyenfeszültség eléréséhez a transzformátor kimenetének 12/1,41 = 8,5 V váltakozó feszültségnek kell lennie. Most ez a sorrend. Ahhoz, hogy ilyen feszültséget kapjunk a transzformátoron, csökkentenünk kell vagy hozzáadnunk kell a transzformátor tekercseit. Képlet. Ezután diódákat választunk. A diódákat az áramkör maximális árama alapján választjuk ki. Adatlapok segítségével keresünk megfelelő diódákat ( műszaki leírások radioelemekhez). Behelyezünk egy megfelelő kapacitású kondenzátort. Az alapján választjuk ki, hogy a rajta lévő állandó feszültség ne haladja meg a jelölésére írt értéket. A legegyszerűbb állandó feszültségforrás használatra kész!

Egyébként kaptam egy 17 Voltos állandó feszültségforrást, mivel a transzformátor kimenetén 12 Volt van (a 12-t meg kell szorozni 1,41-gyel).

És végül, hogy könnyebb legyen megjegyezni: