Как сделать переменный ток из постоянного – Как из постоянного тока сделать переменный: схемы, виды преобразователей

Как из постоянного тока сделать переменный? Какой ток опаснее

Использование в повседневной жизни различных электрических приборов и устройств, работающих благодаря электроэнергии, обязывает нас иметь минимальные познания в области электротехники. Это знания, которые сохраняют нам жизнь. Ответы на вопросы о том, как из постоянного тока сделать переменный, какое напряжение должно быть в квартире и какой ток опасен, современный человек должен знать, чтобы избежать поражения и гибели от него.

Способы получения электричества

Сегодня невозможно представить свою жизнь без электроэнергии. Ежедневно все население нашей планеты использует миллионы ватт электричества для обеспечения нормальной жизнедеятельности. Но очередной раз, включая электрочайник, человек не задумывается о том, какой путь пришлось проделать электричеству, чтобы он смог заварить себе утреннюю чашку ароматного кофе.

Существует несколько способов получения электричества:

• из тепловой энергии;
• из энергии воды;
• из атомной (ядерной) энергии;
• из ветровой энергии;
• из солнечной энергии и др.

Для того чтобы понять природу возникновения электрической энергии, рассмотрим несколько примеров.

Электричество из энергии ветра

Электрический ток — это направленное движение заряженных частиц. Самый простой способ его получения — энергия природных сил.

В данном примере от энергии ветра. Природный феномен дующего с различной силой ветра люди научились использовать давно. Укрощает ветер простой ветряк, оборудованный приводом и соединённый с генератором. Генератор и вырабатывает электрическую энергию.

Излишки тока при постоянном использовании ветряка можно накапливать в аккумуляторных батареях. Выработанный постоянный экологически чистый ток в быту и производстве не применяется.

Полученный и преобразованный в переменный ток, он идет для бытового использования. Накопленные излишки электричества хранятся в аккумуляторных батареях. При отсутствии ветра запасы электричества, хранящиеся в аккумуляторах, преобразуются и поступают на нужды человека.

Электроэнергия из воды

К большому сожалению, этот вид природной энергии, дающий возможность получать электричество, не везде имеется. Рассмотрим способ получения электричества там, где воды много.

Простейшая ГЭС, сделанная из дерева по принципу мельницы, размер которой порядка 1,5 метров, способна обеспечить электричеством, используемым и на отопление, частное подсобное хозяйство. Такую бесплотинную ГЭС сделал русский изобретатель, уроженец Алтая — Николай Ленев. Он создал ГЭС, перенести которую могут два взрослых мужчины. Все дальнейшие действия аналогичны получению электричества от ветряка.

Вырабатывают электричество и крупные электростанции и гидростанции. Для промышленного получения электричества применяют огромные котлы, дающие пар. Температура пара достигает 800 градусов, а давление в трубопроводе поднимается до 200 атмосфер. Этот перегретый пар с высокой температурой и огромным давлением поступает на турбину, которая начинает вращаться и вырабатывать ток.

То же самое происходит и на гидроэлектростанциях. Только здесь вращение происходит за счёт больших скорости и объема воды, падающей с огромной высоты.

Обозначение тока и применение его в быту

Постоянный ток обозначается DC. На английском языке пишется как Direct Current. Он в процессе работы со временем не меняет своих свойств и направления. Частота постоянного тока равна нулю. Обозначают его на чертежах и оборудовании прямой короткой горизонтальной черточкой или двумя параллельными черточками, одна из которых пунктирная.

Используется постоянный ток в привычных нам аккумуляторах и батарейках, используемых в огромном числе различного типа устройств, таких как:

• счетные машинки;
• детские игрушки;
• слуховые аппараты;
• прочие механизмы.

Все ежедневно пользуются мобильным телефоном. Зарядка его происходит через блок питания, компактный преобразователь DC/AC, включаемый в бытовую розетку.

Электрические приборы потребляют переменный однофазный ток. Электроприборы заработают только с подключением трансформатора и выпрямителя тока. Многие производители устанавливают преобразователь DC/AC непосредственно в сам агрегат. Это намного упрощает эксплуатацию электрооборудования.

Как из постоянного тока сделать переменный?

Выше говорилось, что все аккумуляторы, батарейки для фонариков, пультов телевизоров имеют постоянный ток. Чтобы преобразовать ток, существует современное устройство под названием инвертор, он с легкостью из постоянного тока сделает переменный. Рассмотрим, как это применимо в повседневности.

Бывает, что во время нахождения в автомашине человеку необходимо срочно распечатать на ксероксе документ. Ксерокс имеется, машина работает и, включив в прикуриватель переходник на инвертор, он может подключить к нему ксерокс и распечатать документы. Схема преобразователя достаточно сложна, особенно для людей, которые имеют отдаленное понятие о работе электричества. Поэтому в целях безопасности лучше не пытаться самостоятельно соорудить инвертор.

Переменный ток и его свойства

Протекая, переменный ток в течение одной секунды меняет направление и величину 50 раз. Изменение движения тока — это его частота. Обозначается частота в герцах.

У нас частота тока 50 герц. Во многих странах, например США, частота равна 60 герц. Также бывает трёхфазный и однофазный переменный ток.

Для бытовых нужд приходит электричество, равное 220 вольтам. Это действующее значение переменного тока. Но амплитуда тока максимального значения будет больше на корень из двух. Что в итоге даст 311 вольт. То есть фактическое напряжение бытовой сети составляет 311 вольт. Для изменения постоянного тока на переменный применяются трансформаторы, в которых используются различные схемы преобразователей.

Передача тока по высоковольтным линиям

Все электрические наружные сети несут по своим проводам переменный ток различного напряжения. Оно может колебаться от 330000 вольт до 380 вольт. Передача осуществляется только переменным током. Данный способ транспортировки — самый простой и дешёвый. Как из переменного тока сделать постоянный, давно известно. Поставив трансформатор в нужном месте, получим необходимое напряжение и силу тока.

Схемы преобразователей

Самая простая схема решения вопроса о том, как из постоянного тока сделать переменный 220 В, не существует. Это может сделать диодный мост. Схема преобразователя DC/AC имеет в своём составе четыре мощных диода. Мост, собранный из них, создает движение тока в одном направлении. Мостик срезает верхние границы переменных синусоид. Диоды собираются последовательно.

Вторая схема преобразователя переменного тока — это параллельное подключение на выход с моста, собранного из диодов, конденсатора или фильтра, который сгладит и исправит провалы между пиками синусоид.

Отлично преобразует постоянный ток в переменный инвертор. Схема его сложна. Используемые детали не из дешевого порядка. Потому и цена на инвертор немаленькая.

Какой электрический ток опаснее – постоянный или переменный?

В повседневной жизни мы постоянно сталкиваемся на работе и в быту с электроприборами, подключенными в розетки. Ток, бегущий от электрического щита до розетки, однофазный переменный. Происходят случаи поражения электрическим током. Меры безопасности и знания о поражении током необходимы.

В чем принципиальная разница между попаданием под напряжение переменным током и постоянным? Имеется статистика, что переменный DC однофазный ток в пять раз опаснее постоянного AC тока. Поражение током, вне зависимости от его типа, само по себе отрицательный факт.

Последствия от поражения током

Небрежность в обращении с электроприборами может, мягко говоря, негативно сказаться на здоровье человека. Поэтому не стоит экспериментировать с электричеством, если на то нет специальных навыков.

Действие тока на человека зависит от нескольких факторов:

• сопротивления тела самого потерпевшего;
• напряжения, под которое попал человек.
• от силы тока на момент контакта человека с электричеством.

С учетом всего перечисленного можно сказать, что действие переменного тока намного опаснее, чем постоянного. Имеются данные экспериментов, подтверждающие факт, что для получения равного результата при поражении сила постоянного тока должна быть в четыре — пять раз выше, чем переменного.

Сама природа переменного тока отрицательно сказывается на работе сердца. При поражении током происходит непроизвольное сокращение сердечных желудочков. Это может привести к его остановке. Особенно опасно соприкосновение с оголенными жилами людям, имеющим сердечный стимулятор.

У постоянного тока частота отсутствует. Но высокие напряжение и сила тока могут привести также к летальному исходу. Выйти из под контакта с постоянным электрическим током проще, чем из-под контакта с переменным.

Этот небольшой обзор природы электрического тока, его преобразования должен быть полезен людям, далеким от электричества. Минимальные познания в области происхождения и работы электроэнергии помогут понять суть работы обычных бытовых приборов, которые так необходимы для комфортной и спокойной жизни.

fb.ru

Как получить постоянное напряжение из переменного

Осциллограмма постоянного напряжения

Давайте для начала уточним, что мы подразумеваем под “постоянным напряжением”. Как гласит нам Википедия, постоянное напряжение (он же и постоянный ток)  –  это такой ток, параметры,свойства и направление которого не изменяются со временем. Постоянный ток течет только в одном направлении и для него частота равна нулю.

Осциллограмму постоянного тока мы с вами рассматривали в статье Осциллограф. Основы эксплуатации:

Как вы помните, по горизонтали на графике у нас время (ось Х), а по вертикали напряжение (ось Y).

Для того, чтобы преобразовать переменное однофазное напряжение одного значения в  однофазное переменное напряжение меньшего (можно и большего) значения, мы используем простой однофазный  трансформатор. А для того, чтобы преобразовать в постоянное пульсирующее напряжение, мы с вами после трансформатора подключали Диодный мост. На выходе получали постоянное пульсирующее напряжение. Но с таким напряжением, как говорится, погоду не сделаешь.

Но как же   нам из пульсирующего постоянного напряжения

получить самое что ни на есть настоящее постоянное напряжение?

Для этого нам нужен всего один радиокомпонент: конденсатор.  А вот так он должен подключаться к диодному мосту:

В этой схеме используется важное свойство конденсатора: заряжаться и разряжаться. Конденсатор с маленькой емкостью быстро заряжается и быстро разряжается. Поэтому, для того, чтобы получить почти прямую линию на осциллограмме, мы должны вставить конденсатор приличной емкости.

Зависимость пульсаций от емкости конденсатора

Давайте же рассмотрим на практике, зачем нам надо ставить конденсатор большой емкости. На фото ниже у нас три конденсатора различной емкости:

Рассмотрим первый. Замеряем его номинал с помощью нашего LC – метр. Его емкость 25,5 наноФарад или 0,025микроФарад.

Цепляем его к диодному мосту по схеме выше

И цепляемся осциллографом:

Смотрим осциллограмму:

Как вы видите, пульсации все равно остались.

Ну что же, возьмем конденсатор емкостью побольше.

Получаем 0,226 микрофарад.

Цепляем к диодному мосту также, как и первый конденсатор снимаем показания с него.

А вот собственно и осциллограмма

 

Не… почти, но все равно не то. Пульсации все равно видны.

Берем наш третий конденсатор. Его емкость 330 микрофарад.  У меня даже LC-метр не сможет ее замерить, так как у меня предел на нем 200 микрофарад.

Цепляем его к диодному мосту снимаем с него осциллограмму.

А вот собственно и она

Ну вот. Совсем ведь другое дело!

Итак, сделаем небольшие выводы:

 – чем больше емкость конденсатора на выходе схемы, тем лучше. Но не стоит злоупотреблять емкостью! Так как в этом случае наш прибор будет очень габаритный, потому что конденсаторы больших емкостей как правило очень большие. Да и начальный ток заряда будет огромным, что может привести к перегрузке питающей цепи.

 – чем низкоомнее будет нагрузка на выходе такого блока питания, тем больше будет проявляться амплитуда пульсаций. С этим борются с помощью пассивных фильтров, а также используют интегральные стабилизаторы напряжения, которые выдают чистейшее постоянное напряжение.

Как подобрать радиоэлементы для выпрямителя

Давайте вернемся к нашему вопросу в начале статьи. Как все-таки получить на выходе постоянный ток 12 Вольт для своих нужд?  Сначала нужно подобрать трансформатор, чтобы на выходе он выдавал … 12 Вольт?  А вот и не угадали!  Со вторичной обмотки трансформатора мы будем получать действующее напряжение.

где

U_Д – действующее напряжение, В

U_max – максимальное напряжение, В

Поэтому, чтобы получить 12 Вольт постоянного напряжения, на выходе трансформатора должно быть 12/1,41=8,5 Вольт переменного напряжения. Вот теперь порядок. Для того, чтобы получить такое напряжение на трансформаторе, мы должны убавлять или добавлять обмотки трансформатора. Формула здесь. Потом подбираем диоды. Диоды подбираем исходя из максимальной силы тока в цепи. Ищем подходящие диоды по даташитам (техническим описаниям на радиоэлементы). Вставляем конденсатор с приличной емкостью. Его подбираем исходя из того, чтобы постоянное напряжение на нем не превышало то, которое написано на его маркировке. Простейший источник постоянного напряжения готов к использованию!

Кстати,  у меня получился 17 Вольтовый источник постоянного напряжения, так как у  трансформатора на выходе 12 Вольт (умножьте 12 на 1,41).

Ну и напоследок, чтобы лучше запомнилось:

Читаем в обязательном порядке продолжение этой статьи.

www.ruselectronic.com

Как из переменного тока сделать постоянный?

Принципиальная схема

В схеме на рис.1 используются четыре мощных транзистора VT1…VT4, работающих в ключевом режиме. В одном полупериоде напряжения 50 Гц открыты транзисторы VT1 и VT4.

Ток от аккумулятора GB1 протекает через транзистор VT1, первичную обмотку трансформатора T1 (слева направо по схеме) и транзистор VT4.

Рис. 1. Принципиальная схема преобразователя постоянного напряжения 12В в переменное 220В.

Во втором полупериоде открыты транзисторы VT2 и VT3, ток от аккумулятора GB1 идет через транзистор VT3, первичную обмотку трансформатора TV1 (справа налево по схеме) и транзистор VT2.

В результате ток в обмотке трансформатора TV1 получается переменным, и во вторичной обмотке напряжение повышается до 220 6. При использовании 12-вопьтового аккумулятора коэффициент К= 220/12=18,3.

Генератор импульсов с частотой 50 Гц можно построить на транзисторах, логических микросхемах и любой другой элементной базе.

На рис.1 показан генератор импульсов на интегральном таймере КР1006ВИ1 (микросхема DA1). С выхода DA1 импульсы частотой 50 Гц проходят через два инвертора на транзисторах VT7, VT8.

От первого из них импульсы поступают через усилитель тока VT5 на пару VT2, VT3, со второго — через усилитель тока VT6 на пару VT1, VT4. Если в качестве VT1…VT4 использовать транзисторы с высоким коэффициентом передачи тока («супербета»), например, типа КТ827Б или мощные полевые транзисторы, например, КП912А, то усилители тока VT5, VT6 можно не ставить.

В схеме на рис.2 используются только два мощных транзистора VT1 и VT2, но зато первичная обмотка трансформатора имеет вдвое больше витков и среднюю точку.

Рис. 2. Схема выходной части импульсного преобразователя напряжения на двух мощных транзисторах.

Генератор импульсов в этой схеме тот же самый, базы транзисторов VT1 и VT2 подключаются к точкам А и Б схемы генератора импульсов на рис.1.

Рис. 3. Схема сигнализатора разряда аккумуляторной батареи.

Детали и налаживание

Время работы преобразователя определяется емкостью аккумулятора и мощностью нагрузки. Если допустить разряд аккумулятора на 80 % (такой разряд допускают свинцовые аккумуляторы), то выражение для времени работы преобразователя имеет вид:

Т(ч) = (0,7WU)/P

где W — емкость аккумулятора, Ач; U — номинальное напряжение аккумулятора, В; Р — мощность нагрузки, Вт. В этом выражении учтен также КПД преобразователя, составляющий 0,85…0,9.

Тогда, например, при использовании автомобильного аккумулятора емкостью 55 Ач с номинальным напряжением 12 В при нагрузке на лампочку накаливания мощностью 40 Вт время работы составит 10…12 ч, а при нагрузке на телевизионный приемник мощностью 150 Вт 2,5—3ч.

Приведем данные трансформатора Т1 для двух случаев: для максимальной нагрузки 40 Вт и для максимальной нагрузки 150 Вт.

В таблице: S — площадь сечения магнитопровода; W1, W2 — количество витков первичной и вторичной обмоток; D1, D2 — диаметры проводов первичной и вторичной обмоток.

Можно использовать готовый силовой трансформатор, сетевую обмотку его не трогать, а домотать первичную обмотку. В этом случае после намотки нужно включить в сеть сетевую обмотку и убедиться, что напряжение на первичной обмотке равно 12 В.

Если использовать в качестве мощных транзисторов VT1…VT4 в схеме на рис.1 или VT1, VT2 в схеме на рис.2 КТ819А, то следует помнить следующее.

Максимальный рабочий ток этих транзисторов 15 А, поэтому если рассчитывать на мощность преобразователя свыше 150 Вт, то необходимо ставить либо транзисторы с максимальным током свыше 15 А (например, КТ879А), либо включать параллельно по два транзистора.

При максимальном рабочем токе 15 А мощность рассеяния на каждом транзисторе составит примерно 5 Вт, тогда как без радиатора максимальная рассеиваемая мощность — 3 Вт. Поэтому на этих транзисторах необходимо ставить небольшие радиаторы в виде металлической пластины площадью 15-20 см.

Выходное напряжение преобразователя имеет форму разнополярных импульсов амплитудой 220 В. Такое напряжение вполне подходит для питания различной радиоаппаратуры, не говоря уже об электрических лампочках.

Однако однофазные электромоторы с напряжением такой формы работают плохо. Поэтому включать в такой преобразователь пылесос или магнитофон не стоит.

Выход из положения можно найти, намотав на трансформаторе Т1 дополнительную обмотку и нагрузив ее на конденсатор Ср (на рис.2 показан пунктиром).

Этот конденсатор выбран такой величины, чтобы образовался контур, настроенный на частоту 50 Гц. При мощности преобразователя 150 Вт емкость такого конденсатора можно вычислить по формуле С = 0,25 / U2, где U -напряжение, образующееся на дополнительной обмотке, например, при U = 100 В, С = 25 мкФ.

При этом конденсатор должен работать на переменном напряжении (можно использовать металлобумажные конденсаторы К42У или подобные) и иметь рабочее напряжение не меньше 2U.

Такой контур забирает на себя часть мощности преобразователя. Эта часть мощности зависит от добротности конденсатора. Так, для металлобумажных конденсаторов тангенс угла диэлектрических потерь составляет 0,02…0,05, поэтому КПД преобразователя снижается примерно на 2…5%.

Во избежание выхода из строя аккумуляторной батареи преобразователь не мешает оборудовать сигнализатором разряда. Простая схема такого сигнализатора показана на рис.3.

Транзистор VT1 является пороговым элементом. Пока напряжение аккумуляторной батареи в норме транзистор VT1 открыт и напряжение на его коллекторе ниже порогового напряжения микросхемы DD1.1, поэтому генератор сигнала звуковой частоты на этой микросхеме не работает.

Когда напряжение батареи опускается до критического значения, транзистор VT1 запирается (точка запирания устанавливается переменным резистором R2), начинает работать генератор на микросхеме DD1 и акустический элемент НА1 начинает «пищать». Вместо пьезоэлемента можно применить динамический громкоговоритель малой мощности.

После использования преобразователя аккумулятор необходимо зарядить. Для зарядного устройства можно использовать тот же трансформатор Т1, но количества витков в первичной обмотке недостаточно, так как она рассчитана на 12 В, а нужно, по крайней мере, 17 В.

Поэтому при изготовлении трансформатора следует предусмотреть дополнительную обмотку для зарядного устройства. Естественно, при зарядке аккумулятора схему преобразователя необходимо отключить.

В. Д. Панченко, г.Киев, Украина.

Совет 1: Как сделать из переменного тока постоянный

В жизни человека, увлекающегося электроникой, частенько встает задача преобразовать переменный ток в непрерывный. В всеобщем, достаточно простая задача для опытного, в данной сфере, человека. Но что делать, если ты только новичок в электронике? Существует ряд устройств, которые нам в этом помогут

Вам понадобится

• Источник переменного тока, проводники,диодный мост, покупатель непрерывного тока.

Инструкция

1. Для начала нам надобно разобраться, что такое электрический ток и чем переменный ток отличается от непрерывного. Упорядоченное движение заряженных частиц называют электрическим током. В непрерывном электрическом токе через сечение проводника за идентичные промежутки времени проходит идентичное число заряженных частиц. А вот в переменном токе число этих частиц за идентичные промежутки времени неизменно различное.
2. А вот сейчас дозволено преступать непринужденно к реформированию переменного тока в непрерывный, в этом нам поможет устройство под наименованием «диодный мост». Диодный мост либо мостовая схема – одно из самых распространённых устройств для выпрямления переменного тока .Первоначально она была разработана с использованием радиоламп, но считалась трудным и дорогим решением, взамен неё использовалась больше примитивная схема со сдвоенной вторичной обмоткой в питающем выпрямитель трансформаторе. Теперь, когда полупроводники дюже дёшевы, в большинстве случаев используется именно мостовая схема. Но применение данной схемы не гарантирует 100% выпрямления тока , следственно в схему дозволено дополнить фильтром на конденсаторе, а также, допустимо, дросселем и стабилизатором напряжения. Сейчас, на выходе нашей схемы, как итог мы получаем непрерывный ток

Совет 2: Как получить непрерывный ток

Дабы получить непрерывный ток , довольно взять обыкновенный элемент питания. Напряжение такого источника ток а, как водится, стандартное – 1,5 Вольта. Объединив ступенчато несколько таких элементов, дозволено получить батарею с напряжением, пропорциональным числу таких элементов. Для приобретения непрерывного ток а дозволено также воспользоваться зарядным устройством от мобильного телефона (5 В) либо автомобильным аккумулятором (12В). Впрочем, если нужно получить нестандартное напряжение, скажем, 42 В, то придется соорудить самодельный выпрямитель с простейшим фильтром питания.

Вам понадобится

• Понижающий трансформатор 220 в./42в.
• Сетевой шнур с вилкой
• Диодный мост PB-6
• Электролитический конденсатор 2000 мкФ?60в
• Паяльник, канифоль, припой, соединительные провода.

1. Соберите выпрямитель по изображенной на рисунке схеме:
2. Дабы положительно собрать и применять такое устройство, нужны минимальные познания о протекающих в приборе процессах. Следственно, наблюдательно ознакомьтесь со схемой и тезисами работы выпрямителя.Схема действия диодного моста, поясняющая правило его работы: Во время позитивного полупериода (мелкий штрих пунктир) ток движется по правому верхнему плечу моста к правильному итогу, через нагрузку поступает на левое нижнее плечо и возвращается в сеть. Во время негативного полупериода (огромный штрих пунктир) ток течет по иной паре диодов выпрямительного моста. Тут Тр. – трансформатор, понижает напряжение с 220 до 42 Вольт, гальванически разделяет высокое и низкое напряжение. Д – диодный мост, выпрямляет переменное напряжение, поступившее с трансформатора. Цифрой 1 обозначена первичная (сетевая) обмотка трансформатора, цифрой 2 – вторичная (выходная) обмотка трансформатора.

3. Подсоедините к первичной обмотке трансформатора сетевой шнур с вилкой. Двумя проводами объедините два итога вторичной обмотки трансформатора с двумя входными итогами диодного моста. Итог диодного моста с маркировкой «минус» припаяйте к негативному итогу конденсатора.
4. Негативный итог конденсатора обозначен на его корпусе ясной полосой со знаком «минус». К этому же итогу припаяйте провод синего цвета. Это будет негативный выход выпрямителя. Итог диодного моста со знаком «плюс» припаяйте ко второму итогу конденсатора совместно с проводом красного цвета. Это будет правильный итог выпрямителя. Перед включением скрупулезно проверьте правильность монтажа – ошибки тут не возможны.
Видео по теме

Полезный совет
Конденсатор играет роль фильтра питания, сглаживая пульсации, оставшиеся позже выпрямления диодным мостом переменного тока.

Совет 3: Как сделать выпрямитель

Для зарядки аккумулятора накала используется зарядное устройство, которое дозволено купить в торговой сети либо же сделать своими руками, потратив при этом минимум средств, да и времени.

Вам понадобится

• Полулитровая стеклянная банка, алюминиевая и свинцовая пластина, резиновая трубка, крышка с отверстием посередине.

1. Возьмите стакан либо полулитровую стеклянную банку, алюминиевую и свинцовую пластины размером 40х100 мм и резиновую трубку диаметром 2 см. Отрежьте от резиновой трубки кольцо длиной 2 см, натяните его на алюминиевую пластину, на ярус электролита. Это нужно, потому что при работе выпрямителя электролит мощно разъедает алюминий у самой поверхности раствора. Резина предохраняет его от коррозии и тем самым дает вероятность выпрямителю трудиться гораздо дольше.
2. Используйте в качестве электролита раствор двууглекислого натра (питьевая сода). Возьмите соду из расчета 5-7 гр. на 100 мл воды. В данном выпрямителе позитивным полюсом будет алюминий, негативным — свинец. При включении прибора в обыкновенную городскую сеть переменного тока свинцовой пластиной, через выпрямитель пойдет ток. Но пойдет он только в одном направлении. На алюминиевой пластине в это время непрерывно будет правильный полюс напряжения.Если в сеть включить алюминиевую пластину, то на свинцовой пластине непрерывно будет негативный полюс напряжения. Получится однополупериодный выпрямитель , так как через него проходит электрический ток только одного полупериода. В первом случае, скажем, через прибор будет проходить ток только позитивного направления.
3. Для полного применения напряжения используют двухполупериодные выпрямители. Их необходимо составить из 2-х либо четырех элементов, в зависимости от нужной для зарядки силы тока. А подключаются они в обе фазы электросети.При включении прибора в сеть переменного тока примените предохранители. Регулировку напряжения, которое подается на зарядку, дозволено произвести при помощи реостата, тот, что дозволит “гасить” лишнее напряжение в цепи и соответственно сделает типичные данные для зарядки аккумулятора.
Видео по теме

Обратите внимание!
Для зарядки аккумуляторов накала рационально применять выпрямитель из 4 элементов, потому что для снятия силы тока в один ампер требуется выпрямитель с площадью алюминиевой пластины в 100 кв. см.
Полезный совет
Сила зарядного тока аккумуляторов должна составлять 0,1% от его емкости.

Совет 4: Как рассчитать ток в трансформаторе

Если вы решили самосильно изготовить трансформатор, то вам нужно знать некоторые вещи об этом устройстве, в том числе и как рассчитать ток в трансформаторе , о чем и пойдет речь ниже.

1. Узнайте, если вам до этого было неведомо, наивысший ток нагрузки и напряжение на вторичной обмотке.Умножьте ток максимальной нагрузки (в амперах) на показатель 1,5 – узнаете обмотку второго трансформатора (в амперах).
2. Рассчитайте мощность, расходуемую выпрямителем от вторичной обмотки трансформатора. Для этого, умножьте напряжение вторичной обмотки на наивысший ток , тот, что проходит через нее.Подсчитайте мощность трансформатора. Дабы узнать мощность следует умножить максимальную мощность на вторичной обмотке на 1,25.
3. Высчитайте величину тона на первичной обмотке. Для этого полученную в прошлом пункте мощность следует поделить на сетевое напряжение на первичной обмотке.Рассчитайте параметры площади сердечника магнитного провода. Следует взять мощность трансформатора в ваттах и умножить ее на 1,3.
4. Рассчитайте трансформатор по тому числу витков на первичной обмотке, тот, что будет у вас. При этом дабы узнать число витков на первичной обмотке, следует напряжение первичной обмотки поделить на сечение сердечника, а потом полученный итог умножить на 50.
5. Рассчитайте трансформатор на число витков вторичной обмотки. Возьмите напряжение вторичной обмотки и поделите это число на сечение магнитного провода, позже чего полученный итог умножьте на 55.Установите, какое сечение проводов необходимо для обмотки. Для этого возьмите величину ток а, которая проходит через обмотку, и умножьте это число на 0,02.Готово, сейчас вы, имеете, примерное представление о том, как рассчитать ток в трансформаторе .
Видео по теме

Совет 5: Как сделать диодный мост

Диодный мост – одно из самых распространенных в электронике устройств, предуготовленных для выпрямления переменного напряжения. В итоге реформирования на выходе диодного мост а получается пульсирующее напряжение вдвое большей частоты, чем на входе. Без такой схемы не обходится фактически ни один блок питания современных электротехнических устройств.

1. Выберите тип диодного мост а. Он может быть исполнен из отдельных диодов либо же в виде монолитной диодной сборки. Такая сборка владеет превосходством, от того что примитивна при монтировании на плате, впрочем в случае выхода диода из строя его немыслимо будет заменить иным. Придется менять всю схему.
2. При отсутствии готового диодного мост а соберите его из четырех диодов. Подойдут диоды, рассчитанные на силу тока 1 А и напряжение 1000 В. Рассчитайте нужную мощность мост а посредством умножения предельного тока на предельное напряжение, с двукратным резервом по мощности.

3. Пример расчета: имеется диодный мост на 1000 В и 4 А. Мощность нагрузки составит 1000х4=4000 Вт. С учетом удвоенного «резерва прочности»: 4000/2=2000 Вт (2 кВт). Подобно считается мощность и для других моделей выпрямительных мост ов. При составлении диодного мост а рассматривайте, что через весь из диодов будет происходить около 70% всеобщего тока, иными словами, если в нагрузке ток 4 А, то в отдельном диоде мост а он составит 3 А.
4. Для охлаждения сборки мост а (возможен, вы монтируете мост для сварочного полуавтомата), используйте алюминиевый радиатор площадью около 800 кв. см. Подготовьте поверхность радиатора: просверлите отверстия, нарежьте резьбу для крепления сборки. Используйте для возрастания теплоотдачи теплопроводную пасту КПТ-8.
5. Диодную сборку закрепите на поверхности радиатора посредством болтов М6, применяя при этом трубчатый ключ.
6. Распаяйте схему медной шиной. Шину размером 10 кв. мм припаяйте к итогам сборки и шину размером 20 кв. мм для цепи входа-выхода тока. Шину непременно припаивайте к итогам диодных мост ов, если объединить мост ы без пайки (клеммами), концы итогов будут мощно греться. В итоге получился маленький по размерам диодный мост , комфортный для компоновки его в корпусе сварочного полуавтомата.
Обратите внимание!
Дио?дный мо?ст — электрическая схема, предуготовленная для реформирования («выпрямления») переменного тока в пульсирующий. Такое выпрямление именуется двухполупериодным. Выполняется по мостовой схеме Гретца.
Полезный совет
Для справки: выпрямитель — это электровакуумное либо полупроводниковое устройство, предуготовленное для реформирования переменного входного электрического тока в непрерывный выходной электрический ток. Диодный мост – электронная схема, предуготовленная для выпрямления переменного тока в пульсирующий непрерывный.

Совет 6: Как получить переменный ток

Для приобретения переменного тока может быть использован генератор на непрерывных магнитах. Такое устройство генерирует не индустриальное напряжение 220 В, а низкое переменное напряжение по трем фазам, которое позднее может быть выпрямлено и подано на выход в виде непрерывного тока , пригодного для зарядки батарей 12 В.

1. Предусмотрите в конструкции генератора переменного тока следующие узлы: статор, состоящий из катушки и провода; железные оси и цапфы; два магнитных ротора; выпрямитель.
2. Статор изготовьте из шести катушек медного провода, залитых эпоксидной смолой. Корпус статора закрепите цапфами, дабы он не вращался. Провода от катушек подключите к выпрямителю, тот, что будет изготавливать позднее непрерывный ток, нужный для зарядки батарей. Для того дабы избежать перегрева, прикрепите выпрямитель к алюминиевому радиатору.
3. Магнитные роторы закрепите на комбинированный конструкции, вращающейся на оси. Задний ротор установите за статором. Передний ротор будет находиться снаружи, он крепится к заднему ротору посредством длинных спиц, пропущенных через центральное отверстие статора. Если вы планируете применять генератор на непрерывных магнитах с ветряком, на этих же спицах смонтируйте лопасти ветряка. Лопасти будут вращать роторы, и таким образом перемещать магниты по катушек. Переменное магнитное поле роторов создает ток в катушках.
4. От того что генератор на непрерывных магнитах спроектирован для совместного применения с небольшим ветрогенератором, предусмотрите следующие узлы: мачту, исполненную в виде железный трубы, закрепленной тросами; вращающуюся головку, установленную на верхушке мачты; хвостовик для поворота ветряка; лопасти.
5. Катушки для применения в генераторе намотайте для становления крупных циклов больше толстым проводом, при этом катушка должна содержать малое число витков. Впрочем учтите, что при слишком мелких циклах генератор на непрерывных магнитах трудиться не будет. Для применения генератора как на огромный, так и на малой скорости следует менять метод соединения катушек (со «звезды» на «треугольник» и напротив). «Звезда» будет отлично трудиться при малом ветре, «треугольник» – при большом.
6. При устройстве крепления магнитов обращайте внимание на то, что они не обязаны отделяться от посадочного места. Мотающийся магнит будет распарывать корпус статора и необратимо повредит генератор.
7. При установке ротора и статора оставьте между ними зазор в 1 мм. При тяжелых условиях работы данный зазор следует увеличить.
8. Еще один технологический момент – лопасти крепите не к внешнему ротору, а только на спицы. При этом удерживаете генератор так, дабы его ось вращения располагалась вертикально, а не горизонтально.
Видео по теме

Обратите внимание!
Работа с электричеством неизменно опасна! Весьма не желанно применение Не заизолированных проводников, окислившихся контактов и источников питания находящихся в аварийном состоянии!

Как получить постоянное напряжение из переменного

Осциллограмма постоянного напряжения

Давайте для начала уточним, что мы подразумеваем под «постоянным напряжением». Как гласит нам Википедия, постоянное напряжение (он же и постоянный ток) — это такой ток, параметры,свойства и направление которого не изменяются со временем. Постоянный ток течет только в одном направлении и для него частота равна нулю.

Осциллограмму постоянного тока мы с вами рассматривали в статье Осциллограф. Основы эксплуатации:

Как вы помните, по горизонтали на графике у нас время (ось Х), а по вертикали напряжение (ось Y).

Для того, чтобы преобразовать переменное однофазное напряжение одного значения в однофазное переменное напряжение меньшего (можно и большего) значения, мы используем простой однофазный трансформатор. А для того, чтобы преобразовать в постоянное пульсирующее напряжение, мы с вами после трансформатора подключали Диодный мост. На выходе получали постоянное пульсирующее напряжение. Но с таким напряжением, как говорится, погоду не сделаешь.

Но как же нам из пульсирующего постоянного напряжения

получить самое что ни на есть настоящее постоянное напряжение?

Для этого нам нужен всего один радиокомпонент: конденсатор. А вот так он должен подключаться к диодному мосту:

В этой схеме используется важное свойство конденсатора: заряжаться и разряжаться. Конденсатор с маленькой емкостью быстро заряжается и быстро разряжается. Поэтому, для того, чтобы получить почти прямую линию на осциллограмме, мы должны вставить конденсатор приличной емкости.

Зависимость пульсаций от емкости конденсатора

Давайте же рассмотрим на практике, зачем нам надо ставить конденсатор большой емкости. На фото ниже у нас три конденсатора различной емкости:

Рассмотрим первый. Замеряем его номинал с помощью нашего LC — метр. Его емкость 25,5 наноФарад или 0,025микроФарад.

Цепляем его к диодному мосту по схеме выше

И цепляемся осциллографом:

Смотрим осциллограмму:

Как вы видите, пульсации все равно остались.

Ну что же, возьмем конденсатор емкостью побольше.

Получаем 0,226 микрофарад.

Цепляем к диодному мосту также, как и первый конденсатор снимаем показания с него.

А вот собственно и осциллограмма

Не… почти, но все равно не то. Пульсации все равно видны.

Берем наш третий конденсатор. Его емкость 330 микрофарад. У меня даже LC-метр не сможет ее замерить, так как у меня предел на нем 200 микрофарад.

Цепляем его к диодному мосту снимаем с него осциллограмму.

А вот собственно и она

Ну вот. Совсем ведь другое дело!

Итак, сделаем небольшие выводы:

— чем больше емкость конденсатора на выходе схемы, тем лучше. Но не стоит злоупотреблять емкостью! Так как в этом случае наш прибор будет очень габаритный, потому что конденсаторы больших емкостей как правило очень большие. Да и начальный ток заряда будет огромным, что может привести к перегрузке питающей цепи.

— чем низкоомнее будет нагрузка на выходе такого блока питания, тем больше будет проявляться амплитуда пульсаций. С этим борются с помощью пассивных фильтров, а также используют интегральные стабилизаторы напряжения, которые выдают чистейшее постоянное напряжение.

Как подобрать радиоэлементы для выпрямителя

Давайте вернемся к нашему вопросу в начале статьи. Как все-таки получить на выходе постоянный ток 12 Вольт для своих нужд? Сначала нужно подобрать трансформатор, чтобы на выходе он выдавал … 12 Вольт? А вот и не угадали! Со вторичной обмотки трансформатора мы будем получать действующее напряжение.

где

UД — действующее напряжение, В

Umax — максимальное напряжение, В

Поэтому, чтобы получить 12 Вольт постоянного напряжения, на выходе трансформатора должно быть 12/1,41=8,5 Вольт переменного напряжения. Вот теперь порядок. Для того, чтобы получить такое напряжение на трансформаторе, мы должны убавлять или добавлять обмотки трансформатора. Формула . Потом подбираем диоды. Диоды подбираем исходя из максимальной силы тока в цепи. Ищем подходящие диоды по даташитам (техническим описаниям на радиоэлементы). Вставляем конденсатор с приличной емкостью. Его подбираем исходя из того, чтобы постоянное напряжение на нем не превышало то, которое написано на его маркировке. Простейший источник постоянного напряжения готов к использованию!

Кстати, у меня получился 17 Вольтовый источник постоянного напряжения, так как у трансформатора на выходе 12 Вольт (умножьте 12 на 1,41).

Ну и напоследок, чтобы лучше запомнилось:

Читаем в обязательном порядке продолжение этой статьи.

thesoundshop.ru

Как из переменки сделать постоянку. Какой электрический ток опаснее

Электрический ток протекает в различных средах: металлах, полупроводниках, жидкостях и газах. При этом он может быть постоянным или переменным. В статье рассмотрим отдельно постоянный и переменный ток, а также преобразование переменного тока в постоянный.

Постоянный ток и его источники

У постоянного тока величина и направление не изменяются с течением времени. На современных приборах он обозначается буквами DC — сокращением от английского Direct Current (в дословном переводе – прямой ток). Его графическое обозначение:

Источниками постоянного тока являются батарейки и аккумуляторы. На нем работают все полупроводниковые электронные устройства: мобильные телефоны, компьютеры, телевизоры, спутниковые системы. Для питания этих устройств от сети переменного тока в их входят блоки питания. Они понижают напряжение сети до нужной величины и преобразуют переменный ток в постоянный. Зарядные устройства для аккумуляторов тоже питаются от сети переменного тока и выполняют те же функции, что и блоки питания.

Переменный ток и его параметры

У переменного тока направление и величина циклически изменяются во времени. Цикл одного полного изменения (колебания) называется периодом (T) , а обратная ему величина – частотой (f) . Буквенное обозначение переменного тока – АС , сокращение от Alternating Current (знакопеременный ток), а графически он обозначается отрезком синусоиды:

̴

После этого знака указывается напряжение, иногда – частота и количество фаз.

Переменный ток характеризуется параметрами:

Характеристика	Обозначение	Единица измерения	Описание
Число фаз			Однофазный
			Трехфазный
Напряжение	U	вольт	Мгновенное значение
			Амплитудное значение
			Действующее значение
			Фазное
			Линейное
Период	Т	секунда	Время одного полного колебания
Частота	f	герц	Число колебаний за 1 секунду

Однофазный ток в чистом виде получается при помощи бензиновых и дизельных генераторов. В остальных случаях он – часть трехфазного, представляющего собой три изменяющихся по синусоидальному закону напряжения, равномерно сдвинутых друг относительно друга. Этот сдвиг по времени называется углом сдвига фаз и составляет 1/3Т.

Для передачи трехфазных напряжений используют четыре провода. Один является их общей точкой и называется нулевым (N), а три остальные называются фазами (L1, L2, L3) .

Напряжение между фазами называется линейным , а между фазой и нулем – фазным , оно меньше линейного в √3 раз. В нашей сети фазное напряжение равно 220 В, а линейное – 380 В.

Под мгновенным значением напряжения переменного тока понимают его величину в определенный момент времени t. Она изменяется с частотой f. Мгновенное значение напряжения в точке максимума называется амплитудным значением. Но не его измеряют вольтметры и мультиметры. Они показывают величину, в √2 раз меньшую, называемую действующим или эффективным значением напряжения . Физически это означает, что напряжение постоянного тока этой величины совершит такую же работу, как и измеряемое переменное напряжение.

Достоинства и недостатки переменного напряжения

Так почему же для энергоснабжения выбрали переменный ток, а не постоянный?

При передаче электроэнергии ток проходит по проводам, длиной сотни километров, нагревая их и рассеивая в воздухе энергию. Это неизбежно как для постоянного, так и для переменного токов. Но мощность потерь зависит только от сопротивления проводов и тока в них:

Мощность, которую передается по линии, равна:

Отсюда следует, что при увеличении напряжения для передачи той же мощности нужен меньший ток, и мощность потерь при этом уменьшается. Вот поэтому протяженных ЛЭП напряжение повышают. Есть линии на 6кВ, 10кВ, 35кВ, 110кВ, 220кВ, 330кВ, 500кВ, 750кВ и даже 1150кВ.

Но в процессе передачи электроэнергии от источника к потребителю напряжение нужно неоднократно изменять. Проще это сделать на переменном токе, используя трансформаторы.

Недостатки переменного тока проявляются при передаче энергии по кабельным линиям. Кабели имеют емкостное сопротивление между фазами и относительно земли, а емкость проводит переменный ток. Появляется утечка, нагревающая изоляцию и выводящая со временем ее из строя.

Преобразование переменного тока в постоянный и наоборот

Процесс получения из переменного тока постоянного называется выпрямлением , а устройства – выпрямителями . Основная деталь выпрямителя – полупроводниковый диод , проводящий ток только в одном направлении. В результате выпрямления получается пульсирующий ток, меняющий со временем свою величину, но не изменяющий знак.

Затем пульсации устраняют при помощи фильтров , простейшим из них является конденсатор . Полностью пульсации устранить невозможно, а их конечный уровень зависит от схемы выпрямителя и качества фильтра. Сложность и стоимость выпрямителей зависит от величины пульсаций на выходе и от максимальной мощности на выходе.

Для преобразования в переменный ток используются инверторы . Принцип их работы состоит в генерации переменного напряжения с формой, максимально приближенной к синусоидальной. Пример такого устройства – автомобильный инвертор для подключения к бортовой сети бытовых приборов или инструмента.

Чем качественнее и дороже инвертор, тем больше его мощность или точнее вы

electrmaster.ru

Как из постоянного тока сделать переменный? Какой ток опаснее

На чтение 7 мин.

Использование в повседневной жизни различных электрических приборов и устройств, работающих благодаря электроэнергии, обязывает нас иметь минимальные познания в области электротехники. Это знания, которые сохраняют нам жизнь. Ответы на вопросы о том, как из постоянного тока сделать переменный, какое напряжение должно быть в квартире и какой ток опасен, современный человек должен знать, чтобы избежать поражения и гибели от него.

Способы получения электричества

Сегодня невозможно представить свою жизнь без электроэнергии. Ежедневно все население нашей планеты использует миллионы ватт электричества для обеспечения нормальной жизнедеятельности. Но очередной раз, включая электрочайник, человек не задумывается о том, какой путь пришлось проделать электричеству, чтобы он смог заварить себе утреннюю чашку ароматного кофе.

Существует несколько способов получения электричества:

• из тепловой энергии;
• из энергии воды;
• из атомной (ядерной) энергии;
• из ветровой энергии;
• из солнечной энергии и др.

Для того чтобы понять природу возникновения электрической энергии, рассмотрим несколько примеров.

Электричество из энергии ветра

Электрический ток — это направленное движение заряженных частиц. Самый простой способ его получения — энергия природных сил.

В данном примере от энергии ветра. Природный феномен дующего с различной силой ветра люди научились использовать давно. Укрощает ветер простой ветряк, оборудованный приводом и соединённый с генератором. Генератор и вырабатывает электрическую энергию.

Излишки тока при постоянном использовании ветряка можно накапливать в аккумуляторных батареях. Выработанный постоянный экологически чистый ток в быту и производстве не применяется.

Полученный и преобразованный в переменный ток, он идет для бытового использования. Накопленные излишки электричества хранятся в аккумуляторных батареях. При отсутствии ветра запасы электричества, хранящиеся в аккумуляторах, преобразуются и поступают на нужды человека.

Электроэнергия из воды

К большому сожалению, этот вид природной энергии, дающий возможность получать электричество, не везде имеется. Рассмотрим способ получения электричества там, где воды много.

Простейшая ГЭС, сделанная из дерева по принципу мельницы, размер которой порядка 1,5 метров, способна обеспечить электричеством, используемым и на отопление, частное подсобное хозяйство. Такую бесплотинную ГЭС сделал русский изобретатель, уроженец Алтая — Николай Ленев. Он создал ГЭС, перенести которую могут два взрослых мужчины. Все дальнейшие действия аналогичны получению электричества от ветряка.

Вырабатывают электричество и крупные электростанции и гидростанции. Для промышленного получения электричества применяют огромные котлы, дающие пар. Температура пара достигает 800 градусов, а давление в трубопроводе поднимается до 200 атмосфер. Этот перегретый пар с высокой температурой и огромным давлением поступает на турбину, которая начинает вращаться и вырабатывать ток.

То же самое происходит и на гидроэлектростанциях. Только здесь вращение происходит за счёт больших скорости и объема воды, падающей с огромной высоты.

Обозначение тока и применение его в быту

Постоянный ток обозначается DC. На английском языке пишется как Direct Current. Он в процессе работы со временем не меняет своих свойств и направления. Частота постоянного тока равна нулю. Обозначают его на чертежах и оборудовании прямой короткой горизонтальной черточкой или двумя параллельными черточками, одна из которых пунктирная.

Используется постоянный ток в привычных нам аккумуляторах и батарейках, используемых в огромном числе различного типа устройств, таких как:

• счетные машинки;
• детские игрушки;
• слуховые аппараты;
• прочие механизмы.

Все ежедневно пользуются мобильным телефоном. Зарядка его происходит через блок питания, компактный преобразователь DC/AC, включаемый в бытовую розетку.

Электрические приборы потребляют переменный однофазный ток. Электроприборы заработают только с подключением трансформатора и выпрямителя тока. Многие производители устанавливают преобразователь DC/AC непосредственно в сам агрегат. Это намного упрощает эксплуатацию электрооборудования.

Как из постоянного тока сделать переменный?

Выше говорилось, что все аккумуляторы, батарейки для фонариков, пультов телевизоров имеют постоянный ток. Чтобы преобразовать ток, существует современное устройство под названием инвертор, он с легкостью из постоянного тока сделает переменный. Рассмотрим, как это применимо в повседневности.

Бывает, что во время нахождения в автомашине человеку необходимо срочно распечатать на ксероксе документ. Ксерокс имеется, машина работает и, включив в прикуриватель переходник на инвертор, он может подключить к нему ксерокс и распечатать документы. Схема преобразователя достаточно сложна, особенно для людей, которые имеют отдаленное понятие о работе электричества. Поэтому в целях безопасности лучше не пытаться самостоятельно соорудить инвертор.

Переменный ток и его свойства

Протекая, переменный ток в течение одной секунды меняет направление и величину 50 раз. Изменение движения тока — это его частота. Обозначается частота в герцах.

У нас частота тока 50 герц. Во многих странах, например США, частота равна 60 герц. Также бывает трёхфазный и однофазный переменный ток.

Для бытовых нужд приходит электричество, равное 220 вольтам. Это действующее значение переменного тока. Но амплитуда тока максимального значения будет больше на корень из двух. Что в итоге даст 311 вольт. То есть фактическое напряжение бытовой сети составляет 311 вольт. Для изменения постоянного тока на переменный применяются трансформаторы, в которых используются различные схемы преобразователей.

Передача тока по высоковольтным линиям

Все электрические наружные сети несут по своим проводам переменный ток различного напряжения. Оно может колебаться от 330000 вольт до 380 вольт. Передача осуществляется только переменным током. Данный способ транспортировки — самый простой и дешёвый. Как из переменного тока сделать постоянный, давно известно. Поставив трансформатор в нужном месте, получим необходимое напряжение и силу тока.

Схемы преобразователей

Самая простая схема решения вопроса о том, как из постоянного тока сделать переменный 220 В, не существует. Это может сделать диодный мост. Схема преобразователя DC/AC имеет в своём составе четыре мощных диода. Мост, собранный из них, создает движение тока в одном направлении. Мостик срезает верхние границы переменных синусоид. Диоды собираются последовательно.

Вторая схема преобразователя переменного тока — это параллельное подключение на выход с моста, собранного из диодов, конденсатора или фильтра, который сгладит и исправит провалы между пиками синусоид.

Отлично преобразует постоянный ток в переменный инвертор. Схема его сложна. Используемые детали не из дешевого порядка. Потому и цена на инвертор немаленькая.

Какой электрический ток опаснее – постоянный или переменный?

В повседневной жизни мы постоянно сталкиваемся на работе и в быту с электроприборами, подключенными в розетки. Ток, бегущий от электрического щита до розетки, однофазный переменный. Происходят случаи поражения электрическим током. Меры безопасности и знания о поражении током необходимы.

В чем принципиальная разница между попаданием под напряжение переменным током и постоянным? Имеется статистика, что переменный DC однофазный ток в пять раз опаснее постоянного AC тока. Поражение током, вне зависимости от его типа, само по себе отрицательный факт.

Последствия от поражения током

Небрежность в обращении с электроприборами может, мягко говоря, негативно сказаться на здоровье человека. Поэтому не стоит экспериментировать с электричеством, если на то нет специальных навыков.

Действие тока на человека зависит от нескольких факторов:

• сопротивления тела самого потерпевшего;
• напряжения, под которое попал человек.
• от силы тока на момент контакта человека с электричеством.

С учетом всего перечисленного можно сказать, что действие переменного тока намного опаснее, чем постоянного. Имеются данные экспериментов, подтверждающие факт, что для получения равного результата при поражении сила постоянного тока должна быть в четыре — пять раз выше, чем переменного.

Сама природа переменного тока отрицательно сказывается на работе сердца. При поражении током происходит непроизвольное сокращение сердечных желудочков. Это может привести к его остановке. Особенно опасно соприкосновение с оголенными жилами людям, имеющим сердечный стимулятор.

У постоянного тока частота отсутствует. Но высокие напряжение и сила тока могут привести также к летальному исходу. Выйти из под контакта с постоянным электрическим током проще, чем из-под контакта с переменным.

Этот небольшой обзор природы электрического тока, его преобразования должен быть полезен людям, далеким от электричества. Минимальные познания в области происхождения и работы электроэнергии помогут понять суть работы обычных бытовых приборов, которые так необходимы для комфортной и спокойной жизни.

hochyvseznat.ru

220 вольт постоянного тока, как сделать сетевое напряжение 220 постоянным.

 

 

 

Тема: как можно получить постоянное напряжение величиной 220 вольт из переменного.

 

Как известно в обычной электрической сети (бытовой) имеется переменное напряжение величиной 220 вольт (с небольшим отклонением, зависящее от различных факторов). Переменный тип тока достаточно легко поддается преобразованию, то есть при необходимости одну величину переменного напряжения и силы тока можно трансформировать в другую, при этом используется (обычно) всего одно устройство, называемое трансформатором. Но порой возникает необходимость в наличии именно постоянного типа электрического тока, величиной сетевого напряжения в 220 вольт. В этой статье мы рассмотрим способы, которыми можно сделать преобразование переменного напряжения в постоянное.

 

Для получения постоянного тока из переменного обычно используют полупроводниковые выпрямительные диоды. Они способны пропускать электрический ток только в одном направлении. При попытке подать на них ток в обратном направлении они закрываются и становятся диэлектриками. Переменный ток, как известно из курса физики, представляет собой упорядоченное движение электрических зарядов, которые периодически меняют свое направление. Данный тип тока (переменный) имеет синусоидальную форму. Если просто поставить один диод последовательно нагрузке, то мы уже получим постоянный ток после этого диода, но он будет иметь следующую форму.

 

В этом случае просто срезается одна часть волны переменного синусоидального тока. Остается лишь одна полуволна. Следовательно мощность на выходы (после этого диода) будет снижена в 2 раза. При подключении обычной лампочки накаливания мы увидим значительные мерцания света. Такой вариант получения постоянного тока с напряжением в 220 вольт используется крайне редко.

 

 

 

 

Более распространенным и правильным способом получения постоянного тока и напряжения 220 вольт является использование так называемого выпрямительного моста, состоящего из 4 диодов. В этом случае мы на выходе получим оба полупериода, которые имеют один и тот же полюс. Хотя и в этом случае постоянный ток не будет иметь ровную и прямую форму. Он будет скачкообразным. Решить данную проблему можно при использовании фильтрующего конденсатора электролита. В зависимости от того с какой мощность мы имеем дело, будет зависеть емкость и величина напряжения этого конденсатора.

 

Стоит заметить, что после добавления фильтрующего конденсатора электролита величина постоянного напряжения (его амплитуда) на выходе выпрямителя увеличиться где-то на 1,4 раза. Следовательно, в итоге на выходе простого преобразователя переменного тока в постоянный мы уже получим более чем 220 вольт (если на вход мы подаем переменку 220). Зато форма постоянного тока будет достаточно ровной. Лишнее напряжение всегда можно убрать (срезать) различными способами: ограничительным резистором, электронной схемой стабилизатора, простым параметрическим стабилизатором напряжения на стабилитроне и т.д.

 

Теперь по поводу вопроса конкретных диодов. Какие, собственно, диоды нужны для выпрямителя, чтобы получить постоянный ток из переменного для сетевого напряжения 220 вольт? Тут важны два основных параметра, это максимальное напряжение, на который рассчитан диод и максимальная сила тока, который он способен через себя пропускать. Поскольку мы имеем дело с величиной напряжения в 220 вольт, то и диоды нужно брать те, у которых максимальное напряжение раза в 1,5 больше сетевого напряжения. Ну, и с током, также. Берем полупроводник с запасом по максимальному току. Наиболее распространенными диодами являются серия 1n4007, у который максимальное напряжение 1000 вольт, ну а сила тока до 1 ампера.

 

Конденсатор должен быть рассчитан на напряжение более того, что подается на него. В нашем случае (при использовании 220 вольт) напряжение конденсатора должно быть не менее 500 вольт (с учетом увеличения амплитуды после моста). Емкость должна быть от 1 до 10 000 микрофарад (чем больше емкость, тем сильнее будут сглаживаться импульсы, но и тем больше будут размеры конденсатора, и дороже он будет стоить). Старайтесь найти наиболее оптимальный вариант, воспользовавшись формулами или онлайн калькуляторами по расчету емкости конденсатора для выпрямительного диодного моста под конкретное напряжение и мощность.

 

Учтите, что напряжение 220 вольт (хоть переменного, хоть постоянного типа) считается опасным, оно легко может травмировать и даже убить человека! Для гальванической развязки между городской сетью и вашим преобразователем переменного тока желательно поставить силовой трансформатор, у которого входное и выходное напряжение будет одинаковым (220 вольт). Силу тока можно ограничить путем правильного подбора диаметра провода вторичной обмотки на этом трансформаторе. В итоге это позволит снизить риск значительных повреждений и последствий в случае аварии или несчастного случая.

 

Если вам нужно, чтобы постоянное напряжение выпрямленного сетевого тока было регулируемым, то стоит сделать или приобрести готовое устройство (электронную плату, которая стоит относительно недорого) — регулируемый преобразователь сетевого напряжения с постоянным током на выходе. Такие схемы работают на тиристорах, симисторах вместо диодов. Они управляются дополнительными элементами, что срезают лишнии части напряжения. В итоге мы получаем диммер, что способен выдавать нужное постоянное напряжение от 0 до 220 вольт.

 

P.S. В настоящее время широко распространены электронные блоки питания (используются в блоках питания компьютера, зарядных устройствах мобильных телефонов и т.д.). Именно в них применяется вариант, когда необходимо сетевое переменное напряжение преобразовать в постоянное, без снижения амплитуды. В самой начале схемы и ставятся выпрямительные диодные мосты с фильтрующим конденсатором электролитом, о которых и был разговор выше. Внимание! Учтите, что напряжение 220 вольт считается опасным для жизни. Соблюдайте правила электробезопасности!

 

electrohobby.ru

Как сделать из переменного тока постоянный

В жизни человека, увлекающегося электроникой, частенько встает задача преобразовать переменный ток в непрерывный. В всеобщем, достаточно простая задача для опытного, в данной сфере, человека. Но что делать, если ты только новичок в электронике? Существует ряд устройств, которые нам в этом помогут

Вам понадобится

• Источник переменного тока, проводники,диодный мост, покупатель непрерывного тока.

Инструкция

1. Для начала нам надобно разобраться, что такое электрический ток и чем переменный ток отличается от непрерывного. Упорядоченное движение заряженных частиц называют электрическим током. В непрерывном электрическом токе через сечение проводника за идентичные промежутки времени проходит идентичное число заряженных частиц. А вот в переменном токе число этих частиц за идентичные промежутки времени неизменно различное.

2. А вот сейчас дозволено преступать непринужденно к реформированию переменного тока в непрерывный, в этом нам поможет устройство под наименованием «диодный мост». Диодный мост либо мостовая схема – одно из самых распространённых устройств для выпрямления переменного тока .Первоначально она была разработана с использованием радиоламп, но считалась трудным и дорогим решением, взамен неё использовалась больше примитивная схема со сдвоенной вторичной обмоткой в питающем выпрямитель трансформаторе. Теперь, когда полупроводники дюже дёшевы, в большинстве случаев используется именно мостовая схема. Но применение данной схемы не гарантирует 100% выпрямления тока , следственно в схему дозволено дополнить фильтром на конденсаторе, а также, допустимо, дросселем и стабилизатором напряжения. Сейчас, на выходе нашей схемы, как итог мы получаем непрерывный ток

Дабы получить непрерывный ток , довольно взять обыкновенный элемент питания. Напряжение такого источника ток а, как водится, стандартное – 1,5 Вольта. Объединив ступенчато несколько таких элементов, дозволено получить батарею с напряжением, пропорциональным числу таких элементов. Для приобретения непрерывного ток а дозволено также воспользоваться зарядным устройством от мобильного телефона (5 В) либо автомобильным аккумулятором (12В). Впрочем, если нужно получить нестандартное напряжение, скажем, 42 В, то придется соорудить самодельный выпрямитель с простейшим фильтром питания.

Вам понадобится

• Понижающий трансформатор 220 в./42в.
• Сетевой шнур с вилкой
• Диодный мост PB-6
• Электролитический конденсатор 2000 мкФ?60в
• Паяльник, канифоль, припой, соединительные провода.

Инструкция

1. Соберите выпрямитель по изображенной на рисунке схеме:

2. Дабы положительно собрать и применять такое устройство, нужны минимальные познания о протекающих в приборе процессах. Следственно, наблюдательно ознакомьтесь со схемой и тезисами работы выпрямителя.Схема действия диодного моста, поясняющая правило его работы: Во время позитивного полупериода (мелкий штрих пунктир) ток движется по правому верхнему плечу моста к правильному итогу, через нагрузку поступает на левое нижнее плечо и возвращается в сеть. Во время негативного полупериода (огромный штрих пунктир) ток течет по иной паре диодов выпрямительного моста. Тут Тр. – трансформатор, понижает напряжение с 220 до 42 Вольт, гальванически разделяет высокое и низкое напряжение. Д – диодный мост, выпрямляет переменное напряжение, поступившее с трансформатора. Цифрой 1 обозначена первичная (сетевая) обмотка трансформатора, цифрой 2 – вторичная (выходная) обмотка трансформатора.

3. Подсоедините к первичной обмотке трансформатора сетевой шнур с вилкой. Двумя проводами объедините два итога вторичной обмотки трансформатора с двумя входными итогами диодного моста. Итог диодного моста с маркировкой «минус» припаяйте к негативному итогу конденсатора.

4. Негативный итог конденсатора обозначен на его корпусе ясной полосой со знаком «минус». К этому же итогу припаяйте провод синего цвета. Это будет негативный выход выпрямителя. Итог диодного моста со знаком «плюс» припаяйте ко второму итогу конденсатора совместно с проводом красного цвета. Это будет правильный итог выпрямителя. Перед включением скрупулезно проверьте правильность монтажа – ошибки тут не возможны.

Видео по теме

Полезный совет
Конденсатор играет роль фильтра питания, сглаживая пульсации, оставшиеся позже выпрямления диодным мостом переменного тока.

Для зарядки аккумулятора накала используется зарядное устройство, которое дозволено купить в торговой сети либо же сделать своими руками, потратив при этом минимум средств, да и времени.

Вам понадобится

• Полулитровая стеклянная банка, алюминиевая и свинцовая пластина, резиновая трубка, крышка с отверстием посередине.

Инструкция

1. Возьмите стакан либо полулитровую стеклянную банку, алюминиевую и свинцовую пластины размером 40х100 мм и резиновую трубку диаметром 2 см. Отрежьте от резиновой трубки кольцо длиной 2 см, натяните его на алюминиевую пластину, на ярус электролита. Это нужно, потому что при работе выпрямителя электролит мощно разъедает алюминий у самой поверхности раствора. Резина предохраняет его от коррозии и тем самым дает вероятность выпрямителю трудиться гораздо дольше.

2. Используйте в качестве электролита раствор двууглекислого натра (питьевая сода). Возьмите соду из расчета 5-7 гр. на 100 мл воды. В данном выпрямителе позитивным полюсом будет алюминий, негативным — свинец. При включении прибора в обыкновенную городскую сеть переменного тока свинцовой пластиной, через выпрямитель пойдет ток. Но пойдет он только в одном направлении. На алюминиевой пластине в это время непрерывно будет правильный полюс напряжения.Если в сеть включить алюминиевую пластину, то на свинцовой пластине непрерывно будет негативный полюс напряжения. Получится однополупериодный выпрямитель , так как через него проходит электрический ток только одного полупериода. В первом случае, скажем, через прибор будет проходить ток только позитивного направления.

3. Для полного применения напряжения используют двухполупериодные выпрямители. Их необходимо составить из 2-х либо четырех элементов, в зависимости от нужной для зарядки силы тока. А подключаются они в обе фазы электросети.При включении прибора в сеть переменного тока примените предохранители. Регулировку напряжения, которое подается на зарядку, дозволено произвести при помощи реостата, тот, что дозволит “гасить” лишнее напряжение в цепи и соответственно сделает типичные данные для зарядки аккумулятора.

Видео по теме

Обратите внимание!
Для зарядки аккумуляторов накала рационально применять выпрямитель из 4 элементов, потому что для снятия силы тока в один ампер требуется выпрямитель с площадью алюминиевой пластины в 100 кв. см.

Полезный совет
Сила зарядного тока аккумуляторов должна составлять 0,1% от его емкости.

Если вы решили самосильно изготовить трансформатор, то вам нужно знать некоторые вещи об этом устройстве, в том числе и как рассчитать ток в трансформаторе , о чем и пойдет речь ниже.

Инструкция

1. Узнайте, если вам до этого было неведомо, наивысший ток нагрузки и напряжение на вторичной обмотке.Умножьте ток максимальной нагрузки (в амперах) на показатель 1,5 – узнаете обмотку второго трансформатора (в амперах).

2. Рассчитайте мощность, расходуемую выпрямителем от вторичной обмотки трансформатора. Для этого, умножьте напряжение вторичной обмотки на наивысший ток , тот, что проходит через нее.Подсчитайте мощность трансформатора. Дабы узнать мощность следует умножить максимальную мощность на вторичной обмотке на 1,25.

3. Высчитайте величину тона на первичной обмотке. Для этого полученную в прошлом пункте мощность следует поделить на сетевое напряжение на первичной обмотке.Рассчитайте параметры площади сердечника магнитного провода. Следует взять мощность трансформатора в ваттах и умножить ее на 1,3.

4. Рассчитайте трансформатор по тому числу витков на первичной обмотке, тот, что будет у вас. При этом дабы узнать число витков на первичной обмотке, следует напряжение первичной обмотки поделить на сечение сердечника, а потом полученный итог умножить на 50.

5. Рассчитайте трансформатор на число витков вторичной обмотки. Возьмите напряжение вторичной обмотки и поделите это число на сечение магнитного провода, позже чего полученный итог умножьте на 55.Установите, какое сечение проводов необходимо для обмотки. Для этого возьмите величину ток а, которая проходит через обмотку, и умножьте это число на 0,02.Готово, сейчас вы, имеете, примерное представление о том, как рассчитать ток в трансформаторе .

Видео по теме

Диодный мост – одно из самых распространенных в электронике устройств, предуготовленных для выпрямления переменного напряжения. В итоге реформирования на выходе диодного мост а получается пульсирующее напряжение вдвое большей частоты, чем на входе. Без такой схемы не обходится фактически ни один блок питания современных электротехнических устройств.

Инструкция

1. Выберите тип диодного мост а. Он может быть исполнен из отдельных диодов либо же в виде монолитной диодной сборки. Такая сборка владеет превосходством, от того что примитивна при монтировании на плате, впрочем в случае выхода диода из строя его немыслимо будет заменить иным. Придется менять всю схему.

2. При отсутствии готового диодного мост а соберите его из четырех диодов. Подойдут диоды, рассчитанные на силу тока 1 А и напряжение 1000 В. Рассчитайте нужную мощность мост а посредством умножения предельного тока на предельное напряжение, с двукратным резервом по мощности.

3. Пример расчета: имеется диодный мост на 1000 В и 4 А. Мощность нагрузки составит 1000х4=4000 Вт. С учетом удвоенного «резерва прочности»: 4000/2=2000 Вт (2 кВт). Подобно считается мощность и для других моделей выпрямительных мост ов. При составлении диодного мост а рассматривайте, что через весь из диодов будет происходить около 70% всеобщего тока, иными словами, если в нагрузке ток 4 А, то в отдельном диоде мост а он составит 3 А.

4. Для охлаждения сборки мост а (возможен, вы монтируете мост для сварочного полуавтомата), используйте алюминиевый радиатор площадью около 800 кв. см. Подготовьте поверхность радиатора: просверлите отверстия, нарежьте резьбу для крепления сборки. Используйте для возрастания теплоотдачи теплопроводную пасту КПТ-8.

5. Диодную сборку закрепите на поверхности радиатора посредством болтов М6, применяя при этом трубчатый ключ.

6. Распаяйте схему медной шиной. Шину размером 10 кв. мм припаяйте к итогам сборки и шину размером 20 кв. мм для цепи входа-выхода тока. Шину непременно припаивайте к итогам диодных мост ов, если объединить мост ы без пайки (клеммами), концы итогов будут мощно греться. В итоге получился маленький по размерам диодный мост , комфортный для компоновки его в корпусе сварочного полуавтомата.

Обратите внимание!
Дио?дный мо?ст — электрическая схема, предуготовленная для реформирования («выпрямления») переменного тока в пульсирующий. Такое выпрямление именуется двухполупериодным. Выполняется по мостовой схеме Гретца.

Полезный совет
Для справки: выпрямитель — это электровакуумное либо полупроводниковое устройство, предуготовленное для реформирования переменного входного электрического тока в непрерывный выходной электрический ток. Диодный мост – электронная схема, предуготовленная для выпрямления переменного тока в пульсирующий непрерывный.

Для приобретения переменного тока может быть использован генератор на непрерывных магнитах. Такое устройство генерирует не индустриальное напряжение 220 В, а низкое переменное напряжение по трем фазам, которое позднее может быть выпрямлено и подано на выход в виде непрерывного тока , пригодного для зарядки батарей 12 В.

Инструкция

1. Предусмотрите в конструкции генератора переменного тока следующие узлы: статор, состоящий из катушки и провода; железные оси и цапфы; два магнитных ротора; выпрямитель.

2. Статор изготовьте из шести катушек медного провода, залитых эпоксидной смолой. Корпус статора закрепите цапфами, дабы он не вращался. Провода от катушек подключите к выпрямителю, тот, что будет изготавливать позднее непрерывный ток, нужный для зарядки батарей. Для того дабы избежать перегрева, прикрепите выпрямитель к алюминиевому радиатору.

3. Магнитные роторы закрепите на комбинированный конструкции, вращающейся на оси. Задний ротор установите за статором. Передний ротор будет находиться снаружи, он крепится к заднему ротору посредством длинных спиц, пропущенных через центральное отверстие статора. Если вы планируете применять генератор на непрерывных магнитах с ветряком, на этих же спицах смонтируйте лопасти ветряка. Лопасти будут вращать роторы, и таким образом перемещать магниты по катушек. Переменное магнитное поле роторов создает ток в катушках.

4. От того что генератор на непрерывных магнитах спроектирован для совместного применения с небольшим ветрогенератором, предусмотрите следующие узлы: мачту, исполненную в виде железный трубы, закрепленной тросами; вращающуюся головку, установленную на верхушке мачты; хвостовик для поворота ветряка; лопасти.

5. Катушки для применения в генераторе намотайте для становления крупных циклов больше толстым проводом, при этом катушка должна содержать малое число витков. Впрочем учтите, что при слишком мелких циклах генератор на непрерывных магнитах трудиться не будет. Для применения генератора как на огромный, так и на малой скорости следует менять метод соединения катушек (со «звезды» на «треугольник» и напротив). «Звезда» будет отлично трудиться при малом ветре, «треугольник» – при большом.

6. При устройстве крепления магнитов обращайте внимание на то, что они не обязаны отделяться от посадочного места. Мотающийся магнит будет распарывать корпус статора и необратимо повредит генератор.

7. При установке ротора и статора оставьте между ними зазор в 1 мм. При тяжелых условиях работы данный зазор следует увеличить.

8. Еще один технологический момент – лопасти крепите не к внешнему ротору, а только на спицы. При этом удерживаете генератор так, дабы его ось вращения располагалась вертикально, а не горизонтально.

Видео по теме

Обратите внимание!
Работа с электричеством неизменно опасна! Весьма не желанно применение Не заизолированных проводников, окислившихся контактов и источников питания находящихся в аварийном состоянии!

jprosto.ru