Как понизить напряжение постоянного тока
| Текущее время: Пт мар 08, 2024 20:30:48 |
Часовой пояс: UTC + 3 часа
Запрошенной темы не существует.
Часовой пояс: UTC + 3 часа
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Русская поддержка phpBB
Extended by Karma MOD © 2007—2012 m157y
Extended by Topic Tags MOD © 2012 m157y
Работоспособность сайта проверена в браузерах:
IE8.0, Opera 9.0, Netscape Navigator 7.0, Mozilla Firefox 5.0
Адаптирован для работы при разрешениях экрана от 1280х1024 и выше.
При меньших разрешениях возможно появление горизонтальной прокрутки.
По всем вопросам обращайтесь к Коту: kot@radiokot.ru
©2005-2024
Как понизить напряжение постоянного тока
| Гость | |
| Народ, подскажите как понизить напряжение постоянного тока с 12 В на 5 В? хочу CD в машину воткнуть. Теоретически предполагаю что нужно сопротивление, только вопрос в том какое? и оно ли? |
|
| Agent | |
| Эксперт по вопросам | |
| Посмотри здесь: Чем понизить напряжение? датчик тока Как укротить высокое напряжение на ТВС динамики не подходят к а/магн. KENWOOD нужный список инструментов для прошивки телевизора? Стабилизаторы напряжения |
|
| repair | |
| Сопротивлением не обойтись. Там динамическая нагрузка. Вот, простейшая схема двух параметрических стабилизаторах. КРЕН8 Б (импорт. аналог L7812) — 12 вольт. (Имейте в виду, в машине не всегда +12 вольт — скачки напряжения могут вывести из строя СД-РОМ в противном случае) КРЕН5 А (импортный аналог L7805) Ёмкости С1 и С2 — 1-10Мк* 16вольт (для исключения самовозбуждения) Очень желательно, перед пятивольтовым стабилизатором понизить 12 вольтовое напряжение. Хотя бы установкой ещё одной микросхемы, включенной по аналогии (КРЕН8 А (имп. L7808)- 8ми вольтовый стабилизатор). Т.к. иначе КРЕН5 А будет работать ну в очень нехорошем режиме.. Ещё, всё это дело (эти микросхемы) нужно прикрутить к какой либо металлической/алюминеевой пластине — нагреваться будут . | |
| RUZIK40 писал(а): |
| Пойдёт, только учти что если у тебя простейший фонарик, без стабилизации питания светодиодов, то светодиоды долго не поработают, как впрочем и в случае их запитки от батареек. |
| joule-thief.jpg | |
| Размер файла: | 6,5 KB |
| |
| spshah писал(а): |
| Как распознать у продавцов чтоб со стабилизатором был(окромя цены). |
Nobody уже написал как, хотя у меня есть и с тремя батарейками со стабилизатором.
| spshah писал(а): |
| Или ссылочку на такой фонарик как у тебя |
| Цитата: |
| A generic, conventional joule thief, shows parts and how they are wired together. Uses a red LED, typically a white or blue LED is used. A ferrite toroid is wound to form a coil with primary (white) and feedback (green) windings. A PN2222A transistor and 1000 ohm resistor are used. |
перевод гугля
| Цитата: |
| Общие, традиционные вор джоуль, показывает, частей и как они соединены вместе. Использование красного светодиода, как правило, белого или синего светодиода используется. Тороидальный ферритовый наматывается на катушку формы с первичным (белый) и обратной связи (зеленый) обмоток. Транзистор PN2222A и 1000 Ом используются |
| 220px-Joule_Thief_LED_Voltage_Booster.jpg | |
| Размер файла: | 12,44 KB |
| |
| Конференция по ремонту бытовой техники -> Советы | ||
| Страница 1 из 1 | ||
Форум предназначен для решения вопросов связанных с ремонтом бытовой электроникой и техникой. Если Вы никогда не имели дело с плазменным телевизором, жк-дисплеем, или скажем стиральной машинкой c холодильником которые необходимо отремонтировать, то не спешите их мучить не теми отвертками и ножом. Подумайте, а надо ли Вам это? Не лучше ли обратиться к мастеру?
Сломать дорогостоящий прибор очень просто, а стоимость ремонта в специализированных мастерских в этом случае скорее всего возрастет. Еще немаловажный момент — отсутствие принципиальных электрических схем. Впрочем последние можно найти в соответствующем разделе, но к сожалению далеко не на все и не всегда.
Внимание! Используйте информацию с форума на свой страх и риск. От ошибок не застрахован никто!
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на www.data-chip.ru обязательна. Все права защищены и охраняются законом. ©
Page generation time: 0,0169s (PHP: 57% — SQL: 43%) — SQL queries: 15 — GZIP disabled
Что такое напряжение, как понизить и повысить напряжение
Основные характеристики электрического тока – напряжение и сила. Если сила тока величина, связанная с потребителем, то напряжение полностью зависит от источника. Для подключения различных приборов необходимое различное значение этого параметра от единиц, до сотен. Давайте разберемся, как можно и как нужно работать с напряжением.
Что такое напряжение, как его измерить?
Из школьного курса физики мы знаем, что напряжение — это разность потенциалов. Сразу делаем вывод про технику измерения параметра – замер должен происходить на участке цепи (проводника) в двух точках. Мультиметр или вольтметр имеет два щупа, которые соединяют с двумя точками цепи. Например, для замера напряжения в розетке нужно вставить щупы в отверстия.
Поскольку параметр показывает именно разность между двумя точками, то оно может иметь отрицательное и положительное значение. Другими словами, при измерении напряжения полярность не важна. При измерении постоянного тока цифровой мультиметр покажет единственно правильное численное значение, но с положительным или отрицательным знаком, аналоговый прибор, как Mastech M1015B, не имеет возможности показать отрицательное значение. Если проводить замер переменного тока, то значение будет всегда положительным и не будет зависеть от расположения щупов.
Повышение и понижение напряжения.
Все, кто хоть как-то связывался с током или проводкой, даже не имея нужной специализации, знает про сопротивление. Этот параметр характеризует проводник, как пригодный или не пригодный к использованию для передачи тока. То есть, высокое сопротивление «останавливает» поток электронов, низкое позволяет им двигаться с большей скоростью. При возникновении высокого сопротивления, напряжение в цепи падает. Это самый простой способ регулировки величины в сторону уменьшения.
Для понижения напряжения путем увеличения сопротивления, в цепь добавляют резистор. Эта радиодеталь способна очень тонко повлиять на напряжение, опустив его значение до десятых, сотых и даже тысячных долей. Но есть у нее и минус – работа только с постоянным напряжением. Для переменных токов нужны дроссели или конденсаторы.
Повысить напряжение можно при помощи трансформатора. Существует огромное количество видов и классов трансформаторов, которые обладают своими положительными и отрицательными сторонами. Но принцип работы у всех одинаковый – две обмотки проводника на одном металлическом сердечнике создают индуктивные токи. То есть, питание подается на одну обмотку, а снимается с другой, отличающейся по количеству витков. Этот принцип работает и в обратную сторону, например, в электродвигателях.
Сегодня повышение и понижение напряжения используется почти везде – в холодильниках, зарядных устройствах для мобильных и ноутбуков, автомобилях и электростанциях. Так, инвертор может превратить незначительный заряд от солнечной батареи в необходимые 220 В. В армии используют инверторы для обеспечения питанием оборудование, а туристы могут бытовой трансформатор купить всего за несколько долларов. Можете набрать в поисковике фразу «преобразователь напряжения» и увидеть много хороших вариантов для дома, дачи или квартиры. Мы уже писали о бытовом применении таких преобразователей в статье «Что такое инвертор тока 12 – 220 В».
Как понизить напряжение постоянного тока
Электрическое напряжение между точками A и B электрической цепи или электрического поля — физическая величина, значение которой равно работе эффективного электрического поля (включающего сторонние поля), совершаемой при переносе единичного пробного электрического заряда из точки A в точку B.
Напряжение и сила тока — две основных величины в электричестве. Кроме них выделяют и ряд других величин: заряд, напряженность магнитного поля, напряженность электрического поля, магнитная индукция и другие. Практикующему электрику или электронщику в повседневной работе чаще всего приходится оперировать именно напряжением и током — Вольтами и Амперами. В этой статье мы расскажем именно о напряжении, о том, что это такое и как с ним работать.
Определение физической величины
Напряжение это разность потенциалов между двумя точками, характеризует выполненную работу электрического поля по переносу заряда из первой точки во вторую. Измеряется напряжение в Вольтах. Значит, напряжение может присутствовать только между двумя точками пространства. Следовательно, измерить напряжение в одной точке нельзя.
Потенциал обозначается буквой «Ф», а напряжение буквой «U». Если выразить через разность потенциалов, напряжение равно:
Если выразить через работу, тогда:
где A — работа, q — заряд.
Измерение напряжения
Напряжение измеряется с помощью вольтметра. Щупы вольтметра подключают на две точки напряжение, между которыми нас интересует, или на выводы детали, падение напряжения на которой мы хотим измерить. При этом любое подключение к схеме может влиять на её работу. Это значит, что при добавлении параллельно элементу какой-либо нагрузки ток в цепи изменить и напряжение на элементе измениться по закону Ома.
Вывод:
Вольтметр должен обладать максимально высоким входным сопротивлением, чтобы при его подключении итоговое сопротивление на измеряемом участке оставалось практически неизменным. Сопротивление вольтметра должно стремиться к бесконечности, и чем оно больше, тем большая достоверность показаний.
На точность измерений (класс точности) влияет целый ряд параметров. Для стрелочных приборов – это и точность градуировки измерительной шкалы, конструктивные особенности подвеса стрелки, качество и целостность электромагнитной катушки, состояние возвратных пружин, точность подбора шунта и прочее.
Для цифровых приборов — в основном точность подбора резисторов в измерительном делителе напряжения, разрядность АЦП (чем больше, тем точнее), качество измерительных щупов.
Для измерения постоянного напряжения с помощью цифрового прибора (например, мультиметра), как правило, не имеет значения правильность подключения щупов к измеряемой цепи. Если вы подключите положительный щуп к точке с более отрицательным потенциалом, чем у точки, к которой подключен отрицательный щуп — то на дисплее перед результатом измерения появится знак «–».
А вот если вы меряете стрелочным прибором нужно быть внимательным, При неправильном подсоединении щупов стрелка начнет отклоняться в сторону нуля, упрется в ограничитель. При измерении напряжений близких к пределу измерений или больше она может заклинить или погнуться, после чего о точности и дальнейшей работе этого прибора говорить не приходится.
Для большинства измерений в быту и в электронике на любительском уровне достаточно и вольтметра встроенного в мультиметры типа DT-830 и подобных.
Чем больше измеряемые значения — тем ниже требования к точности, ведь если вы измеряете доли вольта и у вас погрешность в 0.1В — это существенно исказит картину, а если вы измеряете сотни или тысяч вольт, то погрешность и в 5 вольт не сыграет существенной роли.
Что делать если напряжение не подходит для питания нагрузки
Для питания каждого конкретного устройства или аппарата нужно подать напряжение определенной величины, но случается, так что имеющийся у вас источник питания не подходит и выдает низкое или слишком высокое напряжение. Решается эта проблема разными способами, в зависимости от требуемой мощности, напряжения и силы тока.
Как понизить напряжение сопротивлением?
Сопротивление ограничивает ток и при его протекании падает напряжение на сопротивление (токоограничивающий резистор). Такой способ позволяет понизить напряжение для питания маломощных устройств с токами потребления в десятки, максимум сотни миллиампер.
Примером такого питания можно выделить включение светодиода в сеть постоянного тока 12 (например, бортовая сеть автомобиля до 14.7 Вольт). Тогда, если светодиод рассчитан на питание от 3.3 В, током в 20 мА, нужен резистор R:
R=(14.7-3.3)/0.02)= 570 Ом
Но резисторы отличаются по максимальной рассеиваемой мощности:
Ближайший по номиналу в большую сторону — резистор на 0.25 Вт.
Именно рассеиваемая мощность и накладывает ограничение на такой способ питания, обычно мощность резисторов не превышает 5-10 Вт. Получается, что если нужно погасить большое напряжение или запитать таким образом нагрузку мощнее, придется ставить несколько резисторов т.к. мощности одного не хватит и ее можно распределить между несколькими.
Способ снижения напряжения резистором работает и в цепях постоянного тока и в цепях переменного тока.
Недостаток — выходное напряжение ничем нестабилизировано и при увеличении и снижении тока оно изменяется пропорционально номиналу резистора.
Как понизить переменное напряжение дросселем или конденсатором?
Если речь вести только о переменном токе, то можно использовать реактивное сопротивление. Реактивное сопротивление есть только в цепях переменного тока, это связно с особенностями накопления энергии в конденсаторах и катушках индуктивности и законами коммутации.
Дроссель и конденсатор в переменном токе могут быть использованы в роли балластного сопротивления.
Реактивное сопротивление дросселя (и любого индуктивного элемента) зависит от частоты переменного тока (для бытовой электросети 50 Гц) и индуктивности, оно рассчитывается по формуле:
где ω – угловая частота в рад/с, L-индуктивность, 2пи – необходимо для перевода угловой частоты в обычную, f – частота напряжения в Гц.
Реактивное сопротивление конденсатора зависит от его емкости (чем меньше С, тем больше сопротивление) и частоты тока в цепи (чем больше частота, тем меньше сопротивление). Его можно рассчитать так:
Пример использования индуктивного сопротивление — это питание люминесцентных ламп освещения, ДРЛ ламп и ДНаТ. Дроссель ограничивает ток через лампу, в ЛЛ и ДНаТ лампах он используется в паре со стартером или импульсным зажигающем устройством (пусковое реле) для формирования всплеска высокого напряжения включающего лампу. Это связано с природой и принципом работы таких светильников.
А конденсатор используют для питания маломощных устройств, его устанавливают последовательно с питаемой цепью. Такой блок питания называется «бестрансфоматорный блок питания с балластным (гасящим) конденсатором».
Очень часто встречают в качестве ограничителя тока заряда аккумуляторов (например, свинцовых) в носимых фонарях и маломощных радиоприемниках. Недостатки такой схемы очевидны — нет контроля уровня заряда аккумулятора, их выкипание, недозаряд, нестабильность напряжения.
Как понизить и стабилизировать напряжение постоянного тока
Чтобы добиться стабильного выходного напряжения можно использовать параметрические и линейные стабилизаторы. Часто их делают на отечественных микросхемах типа КРЕН или зарубежных типа L78xx, L79xx.
Линейный преобразователь LM317 позволяет стабилизировать любое значение напряжения, он регулируемый до 37В, вы можете сделать простейший регулируемый блок питания на его основе.
Если нужно незначительно снизить напряжение и стабилизировать его описанные ИМС не подойдут. Чтобы они работали должна быть разница порядка 2В и более. Для этого созданы LDO(low dropout)-стабилизаторы. Их отличие заключается в том, что для стабилизации выходного напряжение нужно, чтобы входное его превышало на величину от 1В. Пример такого стабилизатора AMS1117, выпускается в версиях от 1.2 до 5В, чаще всего используют версии на 5 и 3.3В, например в платах Arduino и многом другом.
Конструкция всех вышеописанных линейных понижающих стабилизаторов последовательного типа имеет существенный недостаток – низкий КПД. Чем больше разница между входным и выходным напряжением – тем он ниже. Он просто «сжигает» лишнее напряжение, переводя его в тепло, а потери энергии равны:
Компания AMTECH выпускает ШИМ аналоги преобразователей типа L78xx, они работают по принципу широтно-импульсной модуляции и их КПД равен всегда более 90%.
Они просто включают и выключают напряжение с частотой до 300 кГц (пульсации минимальны). А действующее напряжение стабилизируется на нужном уровне. А схема включения аналогичная линейным аналогам.
Как повысить постоянное напряжение?
Для повышения напряжения производят импульсные преобразователи напряжения. Они могут быть включены и по схеме повышения (boost), и понижения (buck), и по повышающе-понижающей (buck-boost) схеме. Давайте рассмотрим несколько представителей:
1. Плата на базе микросхемы XL6009
2. Плата на базе LM2577, работает на повышение и понижение выходного напряжения.
3. Плата преобразователь на FP6291, подходит для сборки 5 V источника питания, например powerbank. С помощью корректировке номиналов резисторов может перестраиваться на другие напряжения, как и любые другие подобные преобразователь – нужно корректировать цепи обратной связи.
4. Плата на базе MT3608
Здесь всё подписано на плате – площадки для пайки входного – IN и выходного – OUT напряжения. Платы могут иметь регулировку выходного напряжения, а в некоторых случая и ограничения тока, что позволяет сделать простой и эффективный лабораторный блок питания. Большинство преобразователей, как линейных, так и импульсных имеют защиту от КЗ.
Как повысить переменное напряжение?
Для корректировки переменного напряжения используют два основных способа:
Автотрансформатор – это дроссель с одной обмоткой. Обмотка имеет отвод от определенного количества витков, так подключаясь между одним из концов обмотки и отводом, на концах обмотки вы получаете повышенное напряжение во столько раз, во сколько соотносится общее количество витков и количество витков до отвода.
Промышленностью выпускаются ЛАТРы – лабораторные автотрансформаторы, специальные электромеханические устройства для регулировки напряжения. Очень широко применение они нашли в разработке электронных устройств и ремонте источников питания. Регулировка достигается за счет скользящего щеточного контакта, к которому подключается питаемое устройство.
Недостатком таких устройств является отсутствие гальванической развязки. Это значит, что на выходных клеммах может запросто оказаться высокое напряжение, отсюда опасность поражения электрическим током.
Трансформатор – это классический способ изменения величины напряжения. Здесь есть гальваническая развязка от сети, что повышает безопасность таких установок. Величина напряжения на вторичной обмотке зависит от напряжений на первичной обмотки и коэффициента трансформации.
Uвт=Uперв*Kтр
Kтр=N1/N2
Отдельный вид – это импульсные трансформаторы. Они работают на высоких частотах в десятки и сотни кГц. Используются в подавляющем большинстве импульсных блоках питания, например:
— Зарядное устройство вашего смартфона;
— Блок питания ноутбука;
— Блок питания компьютера.
За счет работы на большой частоте снижаются массогабаритные показатели, они в разы меньше чем у сетевых (50/60 Гц) трансформаторов, количество витков на обмотках и, как следствие, цена. Переход на импульсные блоки питания позволил уменьшить габариты и вес всей современной электроники, снизить её потребление за счет увеличения кпд (в импульсных схемах 70-98%).
В магазинах часто встречаются электронные траснформаторы, на их вход подаётся сетевое напряжение 220В, а на выходе например 12 В переменное высокочастотное, для использования в нагрузке которая питается от постоянного тока нужно дополнительно устанавливать на выход диодный мост из высокоскоростных диодов.
Внутри находится импульсный трансформатор, транзисторные ключи, драйвер, или автогенераторная схема, как изображена ниже.
Достоинства – простота схемы, гальваническая развязка и малые размеры.
Недостатки – большинство моделей, что встречаются в продаже, имеют обратную связь по току, это значит что без нагрузки с минимальной мощностью (указано в спецификациях конкретного прибора) он просто не включится. Отдельные экземпляры оборудованы уже ОС по напряжению и работают на холостом ходу без проблем.
Используются чаще всего для питания 12В галогенных ламп, например точечные светильники подвесного потолка.
Заключение
Мы рассмотрели базовые сведения о напряжении, его измерении, а также регулировки. Современная элементная база и ассортимент готовых блоков и преобразователей позволяет реализовывать любые источники питания с необходимыми выходными характеристиками. Подробнее о каждом из способов можно написать отдельную статью, в пределах этой я постарался уместить базовые сведения, необходимые для быстрого подбора удобного для вас решения.
Ранее ЭлектроВести писали о топе-5 самых безумных батарей будущего