Jie pagaliau atvyko, lygiai taip pat, ko negirdėjai - keitiklis be tranzistorių ir net be dvigubų, simetriškų transformatoriaus apvijų!
Inverteriai, kaip ir nuolatinės įtampos transformacijos įtaisai, nebuvo įtraukti, o tiesiog sudėti į šiuolaikinį gyvenimą. Pavyzdžiui, saulės energija negali išsiversti be jų, automobilininkai be inverterių vėl negalės žiūrėti televizoriaus už 220 V ir pan.
Leiskite jums priminti, kad keitiklis yra įrenginys, kuris žemą (arba didelę) įtampą (daugiausia pastovią) paverčia aukšta (arba žema, daugiausia kintama), tai yra, šis prietaisas yra nuolatinės įtampos transformacija bet kurioje kitoje, kaip taisyklė, su minimaliais energijos nuostoliais.
Tik kintamos įtampos keitikliai vadinami transformatoriais. Pažvelgę į daugybę sąskaitų faktūrų schemų, galite pamatyti, kad visi turi tranzistorius. Negana to, tranzistoriai dažniausiai būna patys brangiausi, lauko efektai, bijantys perteklinio išsikrovimo, statinės elektros, trumpojo jungimo, juos vis tiek reikia sutepti specialia šilumą laidžia pasta (arba klijais) ir ant jų uždėti ne mažą radiatorių ar ventiliatorių.
Ir vis tiek sunku - išardyti ir apvyti dvigubą simetrišką apviją priešingomis kryptimis ant transformatoriaus, kvailai - be streso.
Koks yra keitiklio be tranzistoriaus veikimo principas ir ką aš čia sugalvojau, ar ne?
Pradėkime nuo klasikos:
Atminkite, kad tai padidina įtampą keitiklyje, taip - transformatorių. Bet transformatorius gali dirbti tik su kintama srove, nes keitiklio viduje yra transformuota tik kintama srovė.
Ir norint gauti šią kintamąją srovę, naudojami tranzistoriniai generatoriai, daugiausia žemo dažnio.
Tiesa, turint vieną „bet“ - nebūtina naudoti kintamąją srovę, taip pat galite transformuoti nuolatinę, bet pertraukiamą srovę (impulsinė, srovės tipas: „taip - ne - taip“):
Norėdami suprasti, kaip nuolatinė, bet pertraukiama srovė veikia su transformatoriumi, prijunkite transformatoriaus pirminę apviją (kur yra mažiau posūkių) prie akumuliatoriaus (12 V), o antrinę (kur yra daugiau posūkių) - prie voltmetro.
Dabar, nutraukdami elektros tiekimą rankiniu būdu viena viela, mes stebime aukštos įtampos atsiradimą ant antrinės apvijos (ten, kur yra daugiau posūkių), ji yra pritvirtinta voltmetru.
Įdomu tai, kad aukšta įtampa transformatoriaus antrinės apvijos išvestyje taip pat bus pastovi (labai mažas poliškumo pokytis), tačiau su pertrūkiais („pliusas“ ir „minusas“ išėjime nesikeičia, tačiau yra nuolatinė įtampa su pertraukimu, kurią nustato rankinio kontakto nutraukimo dažnis):
Žinoma, laikant akumuliatorių rankose ir nuolat nutraukiant kontaktus, taip nėra. Viskas turėtų būti automatinė. Čia turbūt reikia grįžti prie tranzistorių, bet ne.
Relė veiks kaip jungiklis, tačiau relė nėra įprasta, bet labai įprasta, nors kokybė turėtų būti aukšta.
Relės yra skirtingos:
Faktas yra tas, kad kiekvienoje relėje yra geležinis strypas, apvija ant jo ir kontaktai, kurie uždaromi ar atidaromi, atsižvelgiant į tai, ar relėje yra įtampa.
Jei relėje nėra įtampos, vienas kontaktas užsidaro (pvz., "Ne"), kai įjungiama įtampa, kontaktas pasikeičia (pavyzdžiui, į "taip").
Relės kontakto reakcijos greitis priklauso nuo daugelio veiksnių:
- srovės stipris ant ritės (ritės pasipriešinimas);
- įtampos vertės;
- spyruoklės suspaudimo laipsnis;
- tarpas tarp relės geležinės šerdies ir kilnojamojo kontakto paviršiaus;
- kontaktinės rankos ilgis (kuo trumpesnė ranka, tuo didesnis relės atsako greitis);
- pagrindinio demagnetizavimo greitis nutrūkus energijos tiekimui;
- terpės, kurioje yra judančioji relės dalis, tankis (pavyzdžiui, vakuume nėra oro trinties);
- temperatūra ir kt.
Informacija apie įtakos relės reakcijos greičiui ir jos reguliavimui veiksnius, reikalingus kitam veiksmui.
Būtent relės veikimo schemos išardymas „nuolatinio perjungimo“ režimu:
Esant tokiai relės jungčiai, ji tiesiogine prasme „nutraukia ritinius“, tai galima ne tik pamatyti, bet ir išgirsti. Kodėl taip nutinka, iš dalies aprašyta aukščiau.
Trumpai tariant, esmė čia yra relės spyruoklė, kai, įleidus relę, įtampa veikia, ji atidaro savo grandinę, spyruoklė grąžina kontaktą į savo vietą ir ciklas vėl tęsiasi. 1 s, priklausomai nuo spyruoklės (bet ne tik spyruoklės) kokybės faktoriaus, gali būti 100 ar daugiau uždarymų ir angų.
Šią relės ypatybę pastebėjau beveik atsitiktinai eksperimento metu.
Atitinkamai, pridėdami transformatorių prie grandinės, gauname generatorių ir įtampos keitiklį:
Mes perkeliame grandinę į eksperimentinę plokštumą, tam jums reikia:
Įrankiai ir įrenginiai:
- multimetras (matuojame įtampą, geriau naudoti rodyklinį voltmetrą, nes skaitmeniniai kartais negali įrašyti nutrūkstančios įtampos);
- akumuliatorius (12 V);
- lituoklis;
- relė (12 v);
- transformatorius (nuo 12 iki 220 V, 10 W);
- lempa (220 V, 1 W);
- ausinės (esant 50 omų).
Eksploatacinės medžiagos:
- laidai;
- „krokodilai“ (4 vnt.);
- litavimas;
- kanifolija.
1 etapas.
Mes prijungiame relę prie akumuliatoriaus pagal schemą, iškart girdime:
2 etapas.
Mes prijungiame transformatorių prie relės ir pritvirtiname aukštą įtampą išvestyje (kartais geriau naudoti rodyklės voltmetrą):
3 etapas.
Prie transformatoriaus išėjimo mes montuojame lempą, skirtą 220 V, mažos galios, ji šviečia (ir nešviečia esant 12 V):
4 etapas.
Jei vietoj lempos prijungsite galvos telefoną (jis veikia su transformatoriumi arba be jo), iš jo sklinda garsas, panašus į sireną:
Taigi grandinė veikia ir sukuria malonų garsą. Skirtingai nuo tranzistoriaus keitiklio, mano relės keitiklio grandinėje yra mažiau dalių. Aš efektyvumo neišmatuojau, maždaug 65% (atsižvelgiant į transformatoriaus efektyvumą).
Kitame straipsnyje - to tęsinys, apžvelgsiu praktiškesnes, pažangesnes ir galingesnes keitiklių grandines be tranzistorių.
Vaizdo įrašas: