Konečně dorazili, stejně jako jste to neslyšeli - střídač bez tranzistorů a dokonce i bez dvojitého symetrického vinutí transformátoru!
Měniče, jako zařízení pro transformaci stejnosměrného napětí, nebyly zahrnuty, ale jednoduše byly začleněny do moderního života. Například solární energie se neobejde bez nich, motoristé bez střídačů nebudou moci sledovat TV na 220 V a tak dále.
Dovolte mi, abych vám připomněl, že střídač je zařízení, které převádí nízké (nebo vysoké) napětí (hlavně konstantní) na vysoké (nebo nízké, hlavně proměnné), to znamená, že toto zařízení je přeměna konstantního napětí v jakékoli jiné, zpravidla s minimální ztrátou energie.
Převaděče pouze střídavého napětí se nazývají transformátory. Při pohledu na mnoho schémat faktur můžete vidět, že každý má tranzistory. Kromě toho jsou tranzistory převážně ty nejdražší, polní efekty, které se bojí nadměrných výbojů, statické elektřiny, zkratů, stále je třeba je potřít speciální tepelně vodivou pastou (nebo lepidlem) a na ně neaplikovat malý radiátor nebo ventilátor.
A stále je to hádka - rozebírat a navíjet dvojité symetrické vinutí v opačném směru na transformátor, hloupě - stresově.
Jaký je princip fungování střídače bez tranzistoru a co jsem sem přišel, co?
Začněme s klasikou:
Pamatujte, že zvyšuje napětí v měniči, ano - transformátor. Transformátor však může pracovat pouze se střídavým proudem, protože uvnitř střídače se transformuje pouze střídavý proud.
K získání tohoto střídavého proudu se používají tranzistorové generátory, zejména nízkofrekvenční.
Zde je pravda, s jedním „ale“ - není nutné používat střídavý proud, můžete také transformovat konstantní, ale přerušovaný proud (pulzní, typ proudu: „ano - ne - ano“):
Abychom pochopili, jak konstantní, ale přerušovaný proud pracuje s transformátorem, připojte primární vinutí transformátoru (pokud je méně otáček) k baterii (12 V) a sekundární (kde je více otáček) k voltmetru.
Nyní ručním přerušením napájení jedním drátem pozorujeme výskyt vysokého napětí na sekundárním vinutí (kde je více závitů), které je fixováno voltmetrem.
Zajímavé je, že vysoké napětí na výstupu sekundárního vinutí transformátoru bude také konstantní (velmi malá změna polarity), ale přerušovaná („plus“ a „mínus“ na výstupu se nemění, ale je zde konstantní napětí s přerušením, které je nastaveno frekvencí ručního přerušení kontaktu):
Samozřejmě není možné držet baterii v ruce a neustále přerušovat kontakty. Všechno by mělo být automatické. Zde se pravděpodobně budete muset vrátit k tranzistorům, ale ne.
Relé bude fungovat jako spínač, ale relé není normální, ale velmi běžné, ačkoli kvalita by měla být vysoká.
Relé se liší:
Faktem je, že každé relé obsahuje železnou tyč, vinutí na ní a kontakty, které se sepnou nebo rozepnou, v závislosti na tom, zda je na relé napětí.
Pokud na relé není napětí, jeden kontakt sepne (například „ne“), když je napětí zapnuto, kontakt se změní (například na „ano“).
Reakční rychlost reléového kontaktu záleží na mnoha faktorech:
- aktuální velikost cívky (odpor cívky);
- hodnoty napětí;
- kompresní poměr pružiny;
- mezera mezi železným jádrem relé a povrchem pohyblivého kontaktu;
- délka kontaktního ramene (čím kratší rameno, tím větší je rychlost odezvy relé);
- rychlost demagnetizace jádra v případě výpadku napájení;
- hustota média, ve kterém je umístěna pohyblivá část relé (například ve vakuu není tření vzduchu);
- teplota atd.
Informace o faktorech ovlivňujících rychlost odezvy relé a jeho regulaci, potřebné pro další krok.
Konkrétně rozebrání schématu provozu relé v režimu „nepřetržitého přepínání“:
S tímto spojením relé doslova „rozlomí cívky“, to lze nejen vidět, ale také slyšet. Proč se to stane, je částečně popsáno výše.
Stručně řečeno, bodem je reléová pružina, když je na relé přivedeno napětí, pracuje, čímž se otevře jeho obvod, pružina vrátí kontakt zpět na své místo a cyklus pokračuje znovu. Na 1 s, v závislosti na faktoru kvality pružiny (ale nejen pružiny), může existovat 100 nebo více uzávěrů a otvorů.
Během experimentů jsem si všiml této funkce relé náhodou.
Proto přidáním transformátoru do obvodu získáme generátor a napěťový invertor:
Obvod přeneseme do experimentální roviny, k tomu potřebujete:
Nástroje a zařízení:
- multimetr (měříme napětí, je lepší použít voltmetr ukazatele, protože digitální nemohou někdy zaznamenávat přerušované napětí);
- baterie (12 V);
- páječka;
- relé (pro 12 V);
- transformátor (od 12 do 220 V, 10 W);
- žárovka (220 V, 1 W);
- sluchátka (při 50 ohmech).
Spotřební materiál:
- dráty;
- „krokodýli“ (4 ks);
- pájka;
- kalafuna.
Fáze 1.
Připojíme relé k baterii podle schématu, relé okamžitě uslyšíme:
Fáze 2.
Připojíme transformátor k relé a fixujeme vysoké napětí na výstupu (někdy je lepší použít voltmetr ukazatele):
Fáze 3.
Na výstupu transformátoru instalujeme lampu na 220 V, nízký výkon, svítí (a nesvítí na 12 V):
Fáze 4.
Pokud místo lampy připojíte sluchátka (pracuje s transformátorem nebo bez něj), bude odtud vydáván zvuk, například siréna:
Okruh tak funguje a vytváří příjemné bzučení. Na rozdíl od tranzistorového měniče má obvod reléového měniče méně součástí. Účinnost jsem neměřil, dobře, přibližně 65% (s ohledem na účinnost transformátoru).
V dalším článku - pokračování tohoto, budu uvažovat o praktičtějších, vyspělejších a výkonnějších invertorových obvodech bez tranzistorů.
Video: