Преобразователь напряжения 12 вольт в “-10 вольт”

Парочка миниатюрных стабилизаторов до 3.3 Вольта.

Здравствуйте. И снова обзор мелкой платки, точнее даже двух модулей, одинаковых по размеру(1х1 см) и оба умеют поддерживать напряжение на выходе в районе 3.3 Вольта. Разница лишь в диапазонах входного напряжения — один повышающий(на входе 0.8-3.3В), второй понижающий(на входе 4.2-10В). Ну и у того, что удостоился быть в заголовке есть индикатор работы.

Постараюсь и экономить траффик и не халтурить с тестами )

Первый был куплен за $1.67 с учетом поинтов

Второй вдвое дешевле

Распаковка и внешний вид.

Я не сохранил транспортировочную упаковку, поэтому вот сразу два модуля в пакетиках

Понижайка малость выше и вверху видно мелкий светодиод

Первый собран на стабилизаторе AMS1117, второй на ME2108

Функционал.

Для начала рассмотрим повышающий модуль. Заявлено:

Расстояние между пинами: 2.54 мм

Напряжение на входе: 0.8-3.3 В

Напряжение на выходе: 3.3 В

Максимальный ток на выходе: 500 мА

Напряжение старта: 0.8В, Ток: 10мА

Вход 1-1.5V, Выход 3.3В 50-110мА

Вход 1.5-2V, Выход 3.3В 110-160мА

Вход 2-3V, Выход 3.3В 160-400мА

Вход выше 3В, Выход 5В 400-500мА

У меня пока нет нормального блока, поэтому пришлось использовать преобразователь.

Смотрим контрольные показатели. 2 Вольта 1 Ампер

2 Вольта, 1.5 Ампера

2.5 Вольта, 2 Ампера. Думаю за эти пределы не выйдем.

Переходим к стабилизатору. Без нагрузки потребление платы около 30 мА

0.81 Вольта. Нагружал пока напряжение не падало ниже эталонного, итого 40 мА.

1 Вольт. Удалось докрутить до 70 мА

2 Вольта — 230 мА

2.5 Вольта — 400 мА

3 Вольта — 610 мА

Индикатора работы нет, но при «переборе» конвертер начинает довольно отчетливо пищать.

Вывод: Я планировал использовать данный модуль как стабилизатор напряжения в измерительных инструментах, работающих на двух элементах АА/ААА, но не переносящих низковольтовый никель. Их потребление как правило не превышает 50 мА, так что платка вполне может использоваться по назначению. Из минусов — нужно будет следить за степенью разряда аккумуляторов, т.к. те же две никелевых банки будут выжиматься до 0.4 Вольта каждая.

Далее понижающий стабилизатор. Заявлено:

Напряжение входа: DC 4.2 — 10 Вольт

В даташите написано, что рабочее напряжение входа — 5 Вольт, максимальное 18. И тут думаю стоит немного уточнить — нормальное напряжение при котором модуль будет вести себя адекватно — 4.2-5 Вольт, выше защита будет срабатывать в районе 250 мА.

Тестируем номинальный диапазон. На рабочее напряжение выходит к 4.24 Вольтам

Без нагрузки потребление около 10 мА, которые частично жрет светодиод и нагрузка на «холостом ходу».

Показатель втрое ниже, чем у повышающего стабилизатора.

Поднял вход до 4.3 Вольт, чтобы при большой нагрузке напряжение не опускалось ниже минимума.

0.5 Ампера. Напряжение просело до 3.2 Вольта

1 Ампер — 3 Вольта. Это при заявленном максимуме в 800 мА.

1.4 Ампера — напряжение просело до 2.8 Вольта.

Есть защита от перегрузки/перегрева. Индикатор гаснет, на выходе напряжение колеблется в районе 1.7 Вольта.

Вывод: Данный модуль планировалось использовать для переделок питания под несколько банок(пакетов) лития там, где это возможно. Опять же, если потребитель будет «кушать» менее 200мА, можно использовать 2-4S сборки аккумуляторов. Ну и тут та же проблема контроля разряда при нижней границе входного напряжения в 4.2 Вольта. Один аккумулятор использовать не получится, а два будут разряжаться до 2.1 Вольта каждый, что скажется на сроке эксплуатации как и в случае с первым модулем. Решается внедрением костыля в виде миниатюрного индикатора уровня заряда или платы защиты.

Итоги.

По сути я уже расписал плюсы и минусы выше, но попробую обобщить.

Есть другие универсальные модели стабилизаторов с выходом 3-12 Вольт и я жду еще несколько штук. Но обозреваемые платы самые мелкие из тех, что удалось найти и сложно будет их заменить там, где в корпусе минимум свободного пространства. Но за компактность приходится чем-то платить.

Оба стабилизатора соответствуют заявленным характеристикам и вполне могут использоваться там, где нужен постоянный источник на 3-3.3 Вольта. Из неудобств только пороги отсечки по разряду, которые будут портить используемые элементы питания если не следить за остатком заряда. Для «лития» есть куча миниатюрных платок защит от перезаряда/переразряда, а вот под «никель» я такого не встречал. С другой стороны, можно использовать только один элемент — разряд до 0.8 Вольта будет не критичен, но придется пожертвовать автономностью.

В комментариях приветствуется конструктивная критика. Всем добра =)

Куплю миниатюрный преобразователь напряжения 220/12в.

Для подключения светодиода, мощность минимальная, размер не больше спичечного екоробка

Разве 5 Вольт для подключения диода недостаточно? Есть блок питания сломаный (электрическая часть в порядке) размер именно со спичечный коробок.

От Китайской ёлочной гирлянды . Аккурат с коробок .

Диод из сборки автомобильных ходовых огней-здоровенный и в металлическом корпусе, пробовал телефонные зарядки на 5 и 6 вольт-светит на мой взгляд недостаточно

пробовал телефонные зарядки на 5 и 6

Дык и ищу подобное вот фото диода и размер корпуса для преобразователя, посмотрел блок от гирлянды-на моем написано только входное напряжение

Не то 37, не то 47 рублей стоят в Ашане сетевые зарядные устройства для старых мобил – нокии, моторолы.
5 вольт (ну чуть больше без нагрузки) + токоограничивающий резистор – и будет вам питание для диода.

Пробовал от разных мобил-светит в половину мощности.

Упс, пардон, не заметил, что диод 12-вольтовый.

Mangalor
пробовал телефонные зарядки на 5 и 6 вольт-светит на мой взгляд недостаточно

Дело не в напряжении. Падение напряжения на диоде около 0,6 В.
Яркость зависит от силы тока. Если слаботочные зарядники, то может быть недостаточно. Тут и слабый 12 вольтовый зарядник не подойдет. Хотя 500 mA ток неплохой. Надо смотреть что за диод. Кстати, если пустить через него большой ток, то обязательно нужен радиатор, иначе кристалл перегреется и кирдык.

Читайте также:  Как рассчитать активную мощность трансформатора?

Вроде диод в корпусе радиаторного типа, и установлен будет на металлическом основании . Думаю перегрев не грозит

Где то валяться зарядник с переключением от 3vдо 12v

Bizon21
Где то валяться зарядник с переключением от 3vдо 12v

Или попробуйте зарядное от антенны там 12v
на нем еще регулятор напряжения стоит.

Так Вам надо 12 вольт . Авто ! Попробуйте адаптер на 12 в. с током 500 и более ма .

Написал в 9-32 МСК . Не мутите воду . Проверьте . Это 100% .

Слишком сложное решение.

если светодиод маломощный типа индикаторного работает не на пределе, и не требуется гальванической развязки, то достаточно одного резистора и одного диода:

стоить будет в пределах 100 рублей, хотя при желании все детали можно выковырять из старого телевизора или чего-то подобного
монтаж можно сделать намоткой/скруткой без паяльника.

Вариант с антенным БП кажется предпочтительным.

Александр661
Вариант с антенным БП кажется предпочтительным.

12вольт подать на обычный светодиод. это плохо закончится для светодиода.
Ему максимум 3вольта положено.

И стоит антенный БП дороже, чем резистор с диодом. И места занимает больше, чем спичечный коробок.

Что же тут предпочтительного?

Светодиод из сборки ходовых огней для авто, работать должен от 12 вольт, если есть сомнения-можно ограничить напряжение до 10 вольт , про схему с резистором и диодом были мысли, но к сожалению далек от электротехники.

12вольт подать на обычный светодиод. это плохо закончится для светодиода.
Ему максимум 3вольта положено.

И стоит антенный БП дороже, чем резистор с диодом. И места занимает больше, чем спичечный коробок.

Что же тут предпочтительного?

Там изначально 100ватт,думаю не критично.

таких светодиодов ( в смысле однокристальных светодиодов ) не бывает в природе.

самые мощные кристаллы — это где-то около 10Вт
например СREE XLamp XM-L2

для мощных светодиодов и сборок желательно использовать драйвер, который умеет ограничивать ток, иначе светодиод может довольно быстро выйти из строя.

Напряжение автомобильного аккумулятора: нормы, правила измерения

Напряжение с емкостью – два основных параметра автомобильного АКБ. Эти значения определяют качество функционирования элемента, поэтому водитель должен контролировать значения. Из обзора вы узнаете, какое напряжение должно быть на аккумуляторе в обычном рабочем состоянии и при повышенных нагрузках.

Общие моменты

Электродвижущая сила отвечает за нормальное прохождение тока по цепочке, дает запрограммированную разность выводных частей источника питания – то есть АКБ. Искомая величина рассчитываться будет как разница потенциалов.

Электродвижущая сила равна расходуемой на перенос заряда между выводами энергии. Значения токовых сил, напряжений связаны друг с другом неразрывным образом. Когда внутри батареи данная сила не возникает, отсутствует ток и на выводящих частях.

Когда цепные связи размыкаются, ток отсутствует, но в аккумуляторе начинает возбуждаться электродвижущая сила, в зоне выводов появляется движение.

Для измерения обеих величин используются вольты. Электродвижущая общая сила в автоаккумуляторе развивается в результате электрических и химических процессов, протекающих внутри него. ЭДС всегда больше напряжения в аккумуляторе на величину, равную падению внутреннего напряжения.

Для замеров применяются вольтметры с мультиметрами. В аккумуляторе для авто размеры ЭДС будут зависеть от плотности, температурных значений электролита.

Точных сведений по вопросу того, какое значение для батареи питания идеальное, нет. Специалисты во внимание принимают оптимальные показатели пуска для старта моторного механизма. Если АКБ новый, заряженный, данное значение должно быть 12,6–12,7 вольта.

Если напряжение заряженного аккумулятора автомобиля без нагрузки выше, это еще не указывает на наличие проблемы.

Например, сразу после зарядки АКБ ее ток при замерах будет выше на 0,5 вольта реального, и при итоговых подсчетах это нужно учитывать. 13,0–13,2 вольта – цифра, которая превышает допустимые значения напряжения, но для некоторых моделей батарей она является нормальной.

Близкие к рекомендованным значениям данные батарея показывает спустя пару часов после зарядки.

Критическим для АКБ считается 12 вольт и менее. Если значение меньше этой цифры, нужна срочная зарядка. Использовать элемент питания на ресурсном пределе нельзя, поскольку в данном случае запустится процесс сульфатации пластин. В будущем от последствий сульфатации избавиться проблематично, и придется покупать новую батарею.

При этом 12,1 вольта достаточно для старта мотора, проблемы возникают на 11,6 вольта и ниже. Это все цифры, о которых нужно знать и учитывать их во время работы. В большинстве случаев значение напряжения заряженного аккумулятора автомобиля находится на отметке в 12,2–12,5 вольта.

Таблица заряда

Чтобы не упустить момент, когда заряд батареи упадет до предельно критического уровня, используйте таблицу заряда АКБ. Если измерить U на клеммах, можно рассчитать общий заряд.

Также в таблице вы найдете значения плотности электролита, температурных значений, при которых он может замерзать зимой. Ознакомиться с основными значениями можно в таблице заряда аккумулятора автомобиля по напряжению.

Все способы проверки

Проверять напряжение аккумулятора автомобиля на степень разряженности можно разными способами. Рассмотрим их.

Мультиметром

Для проверки аккумуляторов «Акум», «Ватра» и других марок, устанавливаемых на авто «КамАЗ», «Вольво», «БМВ» удобно использовать мультиметр.

Прибор вы найдете в любом специализированном магазине, есть он на СТО. Для разовых замеров мультиметр проще одолжить, хотя большинству водителей он нужен регулярно.

Скорее всего, показания мультиметра и бортового компьютера будут различаться.

Стандартные устройства приборной панели часто ошибаются, дают незначительную погрешность, поскольку подключаются к АКБ не напрямую. Обычно отклонения идут в меньшую сторону.

При работающем моторе

Какое напряжение должно быть на заряженном аккумуляторе автомобиля, мы разобрались, теперь рассмотрим порядок измерения текущих показателей при работающем моторе.

Сначала сделайте замеры при заведенном двигателе – в норме значение должно быть в районе 13,5–14,0 вольт.

Если значение превышает 14,2 вольта, зарядка низкая, генератор будет направлять энергию на зарядку элемента питания. Чрезмерные показатели в зимнее время года в данном случае считаются нормой.

Читайте также:  Светосигнальный прибор для энергосберегающей светодиодной лампы

В высоком токе плохого ничего нет. Когда с электрооборудованием все в порядке, спустя 10 минут электронные части системы скинут текущие значения до стандартных максимальных 14 вольт.

При отсутствии данной реакции цифра до оптимальных величин постепенно не сбрасывается, возможен перезаряд аккумулятора. Он постоянно будет функционировать на максимальной отдаче, начнет выкипать электролит.

Когда при включенном моторе показатель составляет меньше 13,0–13,4 вольта, можно говорить об отсутствии полной зарядки. В сервис сразу не бегите, для начала измерьте показания при выключенных потребителях – это кондиционер, магнитола, фары, прикуриватель и пр.

Также резкое падение возможно в случае окисления контактов – проверьте их перед поездкой в сервис и, если нужно, зачистите шкуркой.

Другой метод проверки – при выключенных источниках потребления энергии, работающем моторе вы должны получить 13,6. Проверьте соответствие параметров, если все в норме, включите ближний свет, при этом показатель должен упасть на 0,1–0,2 вольта.

Теперь включайте в машине музыку, сплит-систему, прочие потребители энергии. Действия выполняйте постепенно, при каждом новом включении потребителя параметр должен немного падать.

При резких скачках, скорее всего, проблема в генераторной системе – он работает не на всю мощность, либо износились, загрязнились щетки.

Даже если включены все потребители энергии, показатель все равно в норме не падает ниже 13 В. Иначе батарея начнет разряжаться сильно и сядет полностью.

При отключенном моторе

Вам также потребуется для проведения работ мультиметр. Если показатель на выводах ниже 11,8 вольта, машина, скорее всего, просто не заведется, придется прикуривать ее от другого авто.

Показатель нормального уровня при отключенном моторе – 12,5–13,0 вольт. Значение 12,9 указывает на то, что АКБ заряжен примерно на 90 %, 12,5 – наполовину, 12,1 – осталось не более 10 %. Это расчеты на глаз, но многие автомобилисты пользуются ими.

Оптимально замерять напряжение непосредственно до поездки. Уровень зарядки аккумулятора указывает на его способность удерживать значения по несколько суток. Если батарея заряжена полностью, а вы не ездили неделю и больше, то параметр резко снизится. То есть константным значение не является.

С применением нагрузочной вилки

Проверка аккумулятора с применением нагрузочной вилки – точный, простой и эффективный способ проверить работоспособность батареи автомобиля. В итоге вы выясните, заряжен ли аккумулятор.

Подсоедините вилку к нужному полюсу батареи максимум на 5 секунд. Сначала должно быть в районе 12–13 вольт, после пятой секунды – больше 10 вольт, несмотря на снижение. Такой элемент питания считается полностью заряженным, может работать под разными нагрузками.

Когда показатель в ходе тестирования при проверке нагрузочной вилкой снижается до 9 вольт, АКБ неисправен, рекомендуется его замена.

В холодный сезон

Снижение температурных показателей среды вызывает изменения в номинальной плотности рабочего вещества – электролита. С учетом уровня заряда АКБ будет определяться реакция на пониженные температурные показатели.

У полностью заряженной батареи резко возрастет плотность, что вызовет резкий скачок измерений.

Когда блок питания сел, плотность понижается по причине морозов, возникают сложности при запуске мотора.

Водители совершенно ошибочно полагают, что в зимнее время АКБ дополнительно разряжается из-за низких температур воздуха. В реальности роль играет не низкая температура среды, а замедление химических процессов в элементе питания в результате морозов.

Полезные рекомендации

Рекомендации, которые пригодятся при эксплуатации, обслуживании АКБ для продления времени его работы:

  • время от времени тестируйте батарею и как можно чаще (хотя бы раз в квартал) выполняйте подзарядку от сети;
  • следите за исправностью генератора, проводов, функции регулировки напряжения авто для нормального заряда элемента питания во время поездок;
  • замеряйте токовые утечки;
  • замеряйте плотность электролитного вещества после полной зарядки, сравнивайте цифры из таблицы выше, исправляйте ситуацию, если это нужно;
  • держите автоаккумулятор в чистоте, чтобы минимизировать ток утечки.

Не замыкайте выводные выходы автомобильной батареи накоротко, поскольку последствия в данном случае будут плачевными.

Заключение

Из обзора вы узнали, сколько вольт должен показывать заряженный аккумулятор и почему важно контролировать эти значения. Напряжение АКБ, как и емкость, плотность рабочего вещества, дает возможность делать выводы о рабочем состоянии элемента питания.

Первый параметр автоаккумулятора указывает на степень его заряда, показатель учитывайте для продления срока службы элемента питания. Контроль сложностей не представляет, для его выполнения применяется базовый набор инструмента.

На АКБ авто в норме параметр составляет 12,6–12,9 вольта при 100%-й зарядке. Замер значения позволяет оперативно оценивать степень заряда. При этом степень износа, текущее состояние батареи так по показателю понять невозможно.

Чтобы получить точные сведения о состоянии АКБ, проверьте ее емкость, сделайте тест, когда дадите нагрузку. Применяются разные варианты проверки работоспособности батареи, все были рассмотрены в обзоре.

Удобно пользоваться таблицей степени заряда АКБ для всех моделей авто, в которой указываются значения температуры промерзания электролита, его плотности с учетом заряда батареи.

Преобразователь напряжения

Преобразователь напряжения – устройство, изменяющее вольтаж цепи. В литературе зарубежной подразумевается: речь касается цепей переменного напряжения, в противном случае устройство называют преобразователем постоянного тока. Последние рассматриваются полноценными членами семейства.

Назначение преобразователей напряжения

Необходимость использования устройств подобного рода возникает, когда требуется электрический прибор внедрить в регионе, где стандарты промышленных сетей снабжения энергией отличаются от заложенных разработчиками изделия. Частоты и амплитуда напряжения США противопоставлены Европе, России. Видим ряд причин. Тесла заметил: при увеличении частоты возможно драматически снизить вес медной обмотки трансформатора, при достижении параметром значения 700 Гц электричество становится в большой мере безопасным для человеческого организма. Параллельно растут потери сердечников, начинается излучение электромагнитной волны в пространство.

Оценив весомость аргументов, США под влиянием Николы Тесла узаконили частоту 60 Гц. В России (Европе) приняли к сведению доводы прославленного инженера Доливо-Добровольского (обосновал выгодность использования трехфазных сетей). На протяжении Евразии стали эталоном де-факто 50 Гц. Амплитуды напряжения выбирали удобную. 220 вольт опасны для человека, потребитель одновременно затрачивает меньший ток. Сечение медных проводников допустимо ощутимо снизить. Американские 110 вольт переменного тока нельзя считать безопасными полностью. Люди осведомлены, наученные боевиками, не раз главный герой уничтожал врага электрическим разрядом местной энергосети.

Влияние параметров на технику описываются просто:

  1. Частота оборотов двигателя определена амплитудой приложенного напряжения. Скорость вращения вала асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором напрямую зависит от частоты питающей сети.
  2. Нагревательные приборы рассчитаны на рабочий ток, пропорциональный величине напряжения. Сопротивление преимущественно активное. Мощность изменяется вчетверо (ток берется в квадрате) при аналогичном варьировании между сетями 110/220 вольт. Потребитель ожидает от изделия номинальных параметров, прибор может быть не рассчитан на нестандартную эксплуатацию.
  3. Бытовая техника в составе часто использует напряжения отличные от сетевых со строго определенной амплитудой. Обеспечиваются условия блоком питания. Для нормальной работы требуется преобразователь напряжения.
Читайте также:  Как проверить исправность светодиода мультиметром?

Зачем мировой практике разные напряжения

Электрификация в массовом порядке велась с начала XX века. Участвовало великое количество людей, каждый преследовал, помимо объективных, собственные интересы. Эдисон продвигал постоянное напряжение, Тесла назло – переменное. Доливо-Добровольский имел основания недолюбливать второго ученого (конфликт интересов в сфере трёхфазных сетей), возможно, частоту 50 Гц ввел наперекор США, Европа прислушалась к мнению более близкого той окрестности инженера.

Что касается СССР, нет сомнений: вольтаж на 220 вольт оставлен только из военных, стратегических соображений противостояния в холодной войне. Диаметр сигареты соответствовал калибру патрона для скорейшего перевода оборудования на выпуск специфической продукции.

Местоположение преобразователей напряжения в общей классификации

С позволения авторов Википедии приведем классификацию преобразователей электроэнергии различного рода, чтобы читатели понимали, где расположился объект сегодняшней беседы:

  • Постоянного тока:
  1. Преобразователи уровня напряжения (обсуждался выше).
  2. Регуляторы напряжения.
  3. Линейный стабилизатор напряжения.

Базовый регулятор линейного напряжения

  • Переменный ток в постоянный:
  1. Выпрямители.
  2. Блоки питания.
  3. Импульсные стабилизаторы напряжения.
  • Постоянный ток в переменный:
  1. Инверторы.
  • Переменного напряжения:
  1. Трансформаторы различного рода.
  2. Преобразователи напряжения.
  3. Регуляторы напряжения.
  4. Преобразователи формы и частоты напряжения.
  5. Трансформаторы переменной частоты.

Преобразователи напряжения образуют еще два класса. Блоки питания в первую очередь. Каждый содержит в своём составе преобразователь напряжения. Трансформатор. Преобразователи уровня подходят под отечественное определение предмета беседы, выделяются в отдельный класс. Вопрос ставится книгой М.А. Шустова по рассматриваемой теме.

Классификация преобразователей напряжения

Проведём первичную классификацию преобразователей напряжения:

    В первую очередь, блоки питания аппаратуры. Уверены, читателям близкими покажутся системные блоки персональных компьютеров. Заглянем внутрь. Импульсный блок питания персонального компьютера содержит трансформатор с множеством обмоток, каждая работает на один номинал. Из переменного напряжения 230 (или 110) вольт получается ряд постоянных: +5, -5, +12, -12. Но! Последующим выпрямлением переменного тока диодами Шоттки.

Переключатель напряжения встроен в блок питания

Используя обычные трансформаторы или автотрансформаторы для преобразования амплитуды напряжения, помним о частоте. Многие двигатели, сконструированные для работы на 60 Гц, будут перегреваться сетями 50 Гц, пусть амплитуда напряжения соответствует заданной. Что касается встроенных опций блоков питания, далеко не всегда присутствует возможность переключить настройки. Изделие способно маркироваться наклейкой (помимо заводского шильдика), доступно поясняющей условия работы прибора, согласно предназначению. Что касается расхождений между Европой и Россией (230 – 220 = 10 вольт), указанное несоответствие не сильно влияет на работу (есть негативные моменты). Отмечали в предыдущих топиках влияние параметра на срок службы лампочек накала, электронных ламп.

В соответствии с конструкцией в электронике преобразователи напряжения делят так:

  1. Бестрансформаторные конденсаторные.
  2. С коммутируемыми конденсаторами.
  3. Мультиплексорные.
  4. Импульсные преобразователи.
  5. Импульсные источники питания.
  6. Трансформаторные с импульсным возбуждением.
  7. Автогенераторные.
  8. На пьезоэлектрических трансформаторах.

Конструкция преобразователей напряжения

С ростом частоты увеличиваются потери, вызванные вихревыми токами, в сердечниках трансформаторов. Явление пытаются пресечь путем шихтования. Сердечник разделяется на пластины, с плоскостью параллельной линиям магнитного поля. Используется особая электротехническая сталь с высоким удельным сопротивлением.

По мере роста частоты магнитный поток вытесняется толщей сердечника наружу. Ферромагнитные материалы применяют для увеличения индуктивности. На высоких частотах становится нецелесообразным по указанной выше причине. Магнитная проницаемость перестает расти, нет смысла изготавливать подобный сердечник. На ВЧ широко используются магнитодиэлектрики прессованным порошком. Устраняя потери, созданные вихревыми токами. Сила магнитного потока сильно снижается. Периодичность законов изменения тока, напряжения диктует следующее правило…

Энергия, запасенная преобразователем за период, пропорциональна квадрату емкости или индуктивности системы.

В устройствах используют накопители индуктивного или емкостного типа. Это объясняет применение ферромагнитных материалов блоками питания, объясняет, почему Тесла в опытах шел иным путем. Ученый для создания токов высокой частоты использовал колебательные контуры. Аналогичным путем сегодня движется техника преобразователей напряжения. Для постоянного тока конструкция выглядит такова:

  1. Входное напряжение становится одновременно питающим.
  2. Сердцем преобразователя выступает генератор переменного напряжения. Известный мультивибратор (триггер на двух транзисторах), изображение доступно повсеместно. Иногда выгодно применять готовые микросхемы промышленных серий, инверторы.
  3. Результирующее напряжение переменное, часто прямоугольной формы. При необходимости усиливается, умножается или понижается (при помощи коммутируемых конденсаторов), выпрямляется, получается нужная полярность (преобразователь полярности напряжения). Заметим: эти каскады иногда выполнены на микросхемах. Мультиплексоры широко применяются для коммутации конденсаторов, запасающих мощность.

Преобразователь напряжения не строится напрямую без трансформатора. Однако если отклоняться от строго определения, удастся решить разнообразные задачи. Любой мультивибратор содержит цепочку RC, что и применил Тесла. Для получения напряжения нужно полярности применяется должным образом выполненное включение диодов и фильтрующих конденсаторов. Выпрямитель делается мостовым (см. Диодный мост).

Подобные схемы на практике встречаются в электронике по простой причине: сложно получить высокую мощность. Не создано полупроводниковых ключей, обходящих ограничение, емкости конденсаторов потребовались бы просто гигантские. Поэтому производители постоянно борются за экономию электроэнергии.

Системный блок ПК применяет импульсные трансформаторы, генерации стабильной чистоты используются кварцевые резонаторы. Укажем отличие. Работа с высокочастотным напряжением, позволяет значительно уменьшить количество запасенной за период колебания энергии. Габариты трансформаторов можно сильно уменьшить, вредные ферромагнитные сердечники выбросить вовсе, понизив вес. Имеются конструктивные особенности и другого рода. Как пишет выдающийся схемотехник М.А. Шустов:

  1. Индуктивные преобразователи меньших габаритов при прочих равных. Поэтому применяются для повышенных мощностей. Что видим на примере трансформаторов.
  2. Что касается емкостных преобразователей, выгодно использовать для малых мощностей. Вспомним о мультивибраторах с RC цепочкой.

Слышали про «трансформаторы» постоянного напряжения. Допустимо отнести к конструктивным особенностям. В составе генератора используется звено обратной связи – кристалл кварца. Запасающий конденсатор управляет режимом работы транзистора, переменное напряжение в виде акустической волны проходит пьезоэлемент. В силу очевидных обстоятельств рабочие частоты лежат в области единиц МГц, мощность мала. Понятно, что напрямую постоянное напряжение система передавать неспособна, термин трансформатор применяется иносказательно.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...
Adblock
detector