Как из 12 вольт переменного тока сделать постоянный: Сверхпростой преобразователь 12-220 Вольт 50Гц 300Ватт

Как самому переделать сварочный аппарат переменного тока на постоянный?

Время чтения: 7 минут

Сварочные аппараты переменного и постоянного тока используются повсеместно как профессионалами, так и любителями. Традиционно к аппаратам переменного тока причисляют сварочные трансформаторы, а к аппаратам постоянного тока — инверторы и выпрямители.

Аппараты переменного тока на сегодняшний день используются не так часто, как аппараты переменного. Хотя в 20 веке именно трансформаторы, работающие на переменке, были самым востребованным и распространённым типом сварочного оборудования.

В этой статье мы напомним, что такое переменный и постоянный ток, чем они отличаются, на каком токе сварка проще и качественнее. Вы так же узнаете, как переделать сварочный аппарат с переменки на постоянку, и зачем это нужно.

Содержание статьи

Общая информация

Переменный или постоянный ток — что лучше? В 21 веке этот вопрос не дает покоя многим сварщикам. Раньше сварочный аппарат в любом случае работал на переменке, и у мастера фактически не было выбора. Но с появлением на рынке выпрямителей и инверторов, выбор увеличился в сотни раз. И теперь уже непросто разобраться, какой аппарат выбрать.

Мы решили помочь вам и рассказать об особенностях как переменного, так и постоянного тока.

Начнем с переменки. Переменный ток — это основа. Именно его мы получаем из розетки, когда подключаем сварочный аппарат или любой другой электроприбор. Сварочники старого формата (трансформаторы) работали на переменном токе. Такой аппарат позволял из 220 Вольт получить сварочный ток силой в несколько сотен Ампер. Чего более чем достаточно для ручной дуговой сварки.

Но времена изменились. Технологический прогресс не стоял на месте, и со временем появились аппараты, которые научились преобразовывать поступающий из сети переменный ток в постоянный. К таким аппаратам относится выпрямитель и инвертор. Учтите, что когда говорят сварочный инвертор переменного тока, имеют в виду, что данное устройство использует для питания переменный ток, но преобразовывает его в постоянный.

Что все это значит на практике?

Когда в продаже появились аппараты постоянного тока, сварщики получили уникальную возможность сравнить их с традиционными аппаратами на переменке. И они были удивлены. По сравнению с современными инверторами и выпрямителями, трансформаторы были гораздо сложнее в применении.

Все дело в характеристиках переменного тока. Из-за них дуга поджигается неохотно, горит нестабильно. В итоге швы получаются менее ровными и прочными. Это особенно заметно, когда работу выполняет не совсем опытный мастер.

Также оказалось, что аппараты на переменном токе генерируют бОльший шум, который влияет на работоспособность сварщика. К тому же, классический трансформатор потребляет больше сварочных электродов, а металл в процессе работ постоянно разбрызгивается.

На этом месте вы наверняка подумали: «Ну и зачем тогда нужны аппараты на переменном токе, если у так много недостатков?». На самом деле, не все так просто. Не зря вопрос «Что лучше: постоянный или переменный ток?» вызывает столько вопросов и обсуждений.

Аппараты на переменке (трансформаторы) незаменимы, когда необходим недорогой, но при этом мощный и надежный сварочник. Также сварка на переменном токе отлично зарекомендовала себя при сварке металлов, на поверхности которых есть окисная пленка. Это, прежде всего, алюминий и нержавеющая сталь.Трансформаторы хорошо справляются и со сваркой загрязненных деталей, ели нет возможности их очистить и зашлифовать.

Также аппараты переменного тока легко переносят сварку в полевых условиях, неприхотливы к хранению и эксплуатации, могут варить даже самый толстый металл благодаря большому запасу по мощности.

Пара слов о сварочной дуге

Выше мы упомянули, что при сварке на переменном токе дуга горит нестабильно. Это действительно так, и эта проблема требует особого внимания, если вы начинающий сварщик. Когда мы говорим о нестабильности, мы имеем в виду, что дуга как бы «гуляет» при формировании шва. Она отклоняется от оси, и порой это даже заметно невооруженным глазом.

Читайте также: Сварочная дуга. Все, что вы хотели знать

Также новичкам порой непросто поджечь дугу, поскольку аппарат переменного тока практически никак не способствует этому. Новички часто поджигают дугу неправильно, и во время сварки она может погаснуть из-за слишком сильного колебания.

Эти особенности отталкивают многих новичков от покупки трансформатора, поскольку они беспокоятся о качестве работ. Но мы считаем, что трансформатор — это наоборот отличный тренажер для оттачивания мастерства сварки. Если вы научитесь варить трансформатором, то сможете использовать любой другой аппарат без каких-либо трудностей. К тому же, трансформатор — это отличная основа для переделки и модификации. Его можно легко переделать в аппарат постоянного тока, если вы обладаете знаниями в области электротехники.

Зачем переделывать аппарат?

Теперь вы знаете, что вопрос «Так какой ток лучше: переменка или постоянка?» не имеет ответа. Аппараты на переменке и аппараты на постоянке — это два разных явления со своими достоинствами и недостатками. И в идеале лучше иметь в своем арсенале универсальное оборудование, способное варить и на постоянном, и на переменном токе.

В продаже встречаются такие аппараты, но они стоят несравнимо дорого. Если вы профессионал, то есть смысл купить такое устройство. Но если вы любитель, и варите пару раз в год у себя на даче или в гараже, то лучше приобрести трансформаторный аппарат и немного доработать его. Трансформатор, работающий на переменном токе, можно снабдить возможностью переключения  на постоянный ток. Так вы получите недорогой универсальный аппарат, который к тому же будет мощным и надежным.

Переделываем аппарат своими руками

Переделка сварочного аппарата из переменки в постоянку не так сложна, как может показаться на первый взгляд. Вам даже не придется покупать отдельный сварочный аппарат, работающий на постоянном токе. Вы можете самостоятельно собрать так называемую «приставку» для имеющегося у вас сварочного трансформатора переменного тока. Приставка подключается в к трансформатор и преобразовывает переменный ток в постоянный.

Ниже показана простая схема такой приставки.

Эта приставка, по сути, играет роль мини-выпрямителя. Собирается на диодах (VD1-VD4). Есть дроссель (L1). Благодаря ему дуга поджигается гораздо проще и горит стабильнее. Приставка не встраивается в трансформатор, а является отдельно стоящим устройством. Как уже говорилось выше, подключается прямо к трансформатору переменного тока.

Немного о деталях. В качестве диодов рекомендуем выбрать В200, Д161-320 или Д161-250. Они крепятся на радиаторы. Дроссель собирается на сердечнике от трансформатора типа ТС-270. Его можно купить с рук или демонтировать с лампового телевизора. Все обмотки нужно удалить и намотать новые. Рекомендуем 20-30 витков. Используйте медные провода. Оптимальная сечение — 16-22 мм2. Между половинками сердечника нужно положить прокладки из текстолита. Их оптимальная толщина — 0.3-0.5 мм.

Вместо заключения

Универсальный аппарат — мечта любого сварщика. Вы можете прийти в магазин и купить универсальный сварочный инвертор переменного и постоянного тока, но его цена наверняка неприятно удивит большинство мастеров. Профессионалы своего дела могут купить такой аппарат, поскольку зарабатывают с его помощью. А вот любителю вряд ли захочется тратить все свои финансы на покупку дорогостоящего оборудования.

В такой ситуации спасают самоделки. Вы можете купить недорогой сварочный трансформатор, работающий на переменном токе, и сделать к нему приставку-выпрямитель, с помощью которой аппарат будет варить на постоянке. Если постоянка вам не понадобится, приставку легко можно отключить от аппарата и варить дальше на переменном токе. Удобно? Конечно! Самоделка собирается из недорогих деталей, которые можно найти даже у себя дома или купить с рук.

[Всего: 2   Средний:  3/5]

Как из переменного тока сделать постоянный 12в

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:

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.

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.

Очень часто пользователей световых электроприборов и СБТ интересует: «Как без трансформатора из 220 вольт получить 12в или другое низкое напряжение?». Обычно этим вопросом задаются владельцы электронной техники и аппаратуры, работающей от источников питания на понижающем сетевом трансформаторе. Это тем более актуально, поскольку весогабаритные показатели блока питания (БП) нередко превосходят аналогичные параметры запитываемого гаджета или стационарного устройства.

Основные способы понижения

Например, «ходовой» трансформатор частоты 50 Гц с относительно небольшой мощностью 200 Вт, выполненный на трансформаторном железе, весит более 1 килограмма и стоит от 9–18 $. Это не только делает блок питания громоздким, но и значительно удорожает стоимость девайса.

На трансформаторах реализована классическая схема понижения и последующего преобразования переменного напряжения (АС) в постоянное (DС) по цепи «трансформатор → выпрямитель → стабилизатор».

Существует более сложная схема построения «выпрямитель → импульсный генератор → трансформатор → выпрямитель → стабилизатор» импульсного блока питания, обладающая меньшими габаритами.

Преимуществом приведенных схем является гальваническая развязка. При замыкании цепи нагрузки на «ноль» она предотвращает выход из строя аппаратуры и снижает опасность поражения человека электрическим током.

Однако самыми миниатюрными источниками питания 12 В являются бестрансформаторные блоки питания, в которых производится:

• С помощью балластного конденсатора понижение напряжения.
• При помощи балластного резистора гасится избыточное напряжение.
• Нерегулируемым автотрансформатором снимается требуемое напряжение и сглаживается дросселем.

Балластный конденсатор

Сегодня весьма популярным среди радиолюбителей средством снижения напряжения стала установка гасящего конденсатора. Этот универсальный способ повсеместно используется для питания светодиодных ламп и в зарядных устройствах маломощных аккумуляторных батарей. Установка радиоэлемента в разрыв сети питания диодного моста позволяет получить требуемый ток в электрической цепи без рассеивания значительной мощности на тепло.

Схема простого конденсаторного (бестрансформаторного) блока питания с минимальным количеством радиоэлементов и напряжением 12 В мощностью 0,18 Вт выглядит следующим образом:

В качестве Р1 используется любое устройство, рассчитанное на постоянное напряжение 12 В с рабочим амперажом ≤ 0,15А. Конденсатор С1 – балластный, зашунтирован резистором R1. Он предназначен для предотвращения поражения электрическим током от накопленного на пластинах конденсатора С1 заряда. Со своим большим сопротивлением в сотни кОм резистор R1 не влияет на прохождение тока через емкость во время рабочей сессии.

Однако после завершения работы блока питания в течение времени , измеряемого несколькими секундами, через резистор проходит ток разряда обкладок конденсатора. Электролитический конденсатор С2, включенный параллельно нагрузке после диодного моста, сглаживает пульсации выпрямленного тока.

Заметно снизит зависимость выходного напряжения от сопротивления нагрузки БП симбиоз выпрямителя и параметрического стабилизатора с регулирующим элементом. Осуществляется такая доработка впаиванием параллельно P1 стабилитрона на 12 вольт.

При помощи резистора

Способ подходит для запитки слаботочной нагрузки, например, светодиода или маломощного LED-светильника. Основной недостаток резистивной схемы – низкий КПД по причине рассеивания большого количества активной мощности, затрачиваемой на нагрев резистора. В самом простом варианте БП представляет собой делитель напряжения на резисторах, установленный после диодного выпрямителя, с нижнего плеча которого снимается напряжение.

Стабилизация осуществляется посредством изменения сопротивления одного из плеч делителя: номиналы резисторов подбираются таким образом, чтобы понизить выходное напряжение до приемлемых значений.

Автотрансформатор или дроссель с подобной логикой намотки

В автотрансформаторе отсутствует вторичная обмотка: выходное напряжение снимается с одной единственной обмотки на тороидальном магнитопроводе, которая одновременно используется для подачи сетевого напряжения 220 В, 50 Гц.

Принцип действия аналогичен ЛАТР, только снимаемое с витков напряжение имеет определенную фиксированную величину. Поэтому замена силового трансформатора на автотрансформатор повышает КПД блока питания, заметно снижает размеры и вес девайса (при прочих равных условиях весогабаритные характеристики трансформатора в 1,5 раза больше заменяющего изделия).

Схема автотрансформатора с фиксированным напряжением U₂.

Однако нерегулируемый автотрансформатор имеет существенный недостаток: он не защищает от бросков напряжения и наведенных в сети импульсов. Низкочастотные (НЧ) и высокочастотные (ВЧ) пульсации, сетевые помехи и паразитные гармоники значительно снизятся, если в выходную цепь установить дроссель. В тандеме с автотрансформатором используют дроссель с высокой индуктивностью ≤ 0,5–1,0 ГН, устанавливаемый последовательно с нагрузкой.

Индуктивный элемент накапливает в магнитном поле катушки энергию питающей сети, а затем отдает в нагрузку. Дроссель в электрической цепи противодействует изменению тока в электрической цепи. При резком падении катушка поддерживает протекающий ток, а при резком повышении ограничивает, не давая быстро возрасти. Компактные дроссели переменного тока применяются в бустерах энергосберегающих ламп и LED-драйверах, питающих светодиодные светильники.

Технические требования к конденсатору

Для бестрансформаторного БП подойдет конденсатор, рассчитанный на амплитудное (или большее) значение переменного напряжения. Если действующее значение напряжения равно 220 В, то амплитудное рассчитывается по формуле 220 * = 311 В (номинальное 400 В). Конденсаторы лучше выбрать плёночные, оптимально подходят емкостные элементы серии К73-17.

Бестрансформаторное электропитание: возможные схематические решения

Микросхема линейного стабилизатора

Можно своими руками собрать простой драйвер (источник стабилизированного тока) на недорогой (0,3 $) микросхеме линейного стабилизатора LM317АMDT. На вход преобразователя DС-AC подается напряжение сети 220 В, 50 Гц.

Стабилизированное напряжение 12 В получается на ИМС с минимальным набором элементов в обвязке (в самом простом варианте используется только R1 и R2). Подбирая номинал резисторов, можно регулировать ток в нагрузке, при суммарном токе светодиодов до 0,3 А микросхема отлично работает без радиатора. Ниже приведена типовая схема устройства на микросхеме LM317:

Зарядное устройство

Самым бюджетным вариантом, безусловно, считается использование зарядного устройства (ЗУ) от сотового телефона. Плата зарядника имеет совсем небольшие габариты и подойдет для питания 12 В гаджета с мощностью ≤ P ном. блока питания. Необходимо только заменить в ней однополупериодный выпрямитель на выпрямитель с удвоенным напряжением (добавляется по одному диоду и конденсатору). После модернизации получаем искомые 12 вольт с током 0.5А и полноценной развязкой от сети.

В качестве альтернативы, не требующей вмешательства в конструкцию, можно к выходу ЗУ через переходник подключается повышающий DС-DС преобразователь напряжения (например, 2-х амперный, размером 30мм х 17мм х 14мм, стоимостью 1$) с USB-разъемом. Требуется только выставить подстроечным резистором требуемое напряжение 12 В и подключить преобразователь к гаджету или стационарному электроприемному устройству.

Для чего может использоваться напряжение 12 или 24 вольт в быту

В бытовых условиях зачастую используются источники электропитания низкого напряжения. От напряжения 12 или 24В постоянного тока DС запитываются переносные/стационарные электротехнические и электронные устройства, а также некоторые осветительные приборы:

• аккумуляторные электродрели, шуруповерты и электропилы;
• стационарные насосы для полива огородов;
• аудио-видеотехника и радиоэлектронная аппаратура;
• системы видеонаблюдения и сигнализации;
• батареечные радиоприемники и плееры;
• ноутбуки (нетбуки) и планшеты;
• галогенные и LED-лампы, светодиодные ленты;

• портативные ультрафиолетовые облучатели и портативное медицинское оборудование;
• паяльные станции и электропаяльники;
• зарядные устройства мобильных телефонов и повербанков;
• слаботочные сети электропитания в местах с повышенной влажностью и системы ландшафтного освещения;
• детские игрушки, елочные гирлянды, помпы аквариумов;
• различные самодельные радиоэлектронные устройства, в том числе на популярной платформе Arduino.

Большинство устройств работает от батареек и Li-ion аккумуляторов, но использование товарных позиций не всегда оправдано с точки зрения эксплуатационных затрат. Заряжать аккумуляторные батареи можно 300–1500 раз, но гальванические элементы с большой энергоемкостью и низким током саморазряда стоят дорого. Заметно дешевле обойдется приобретение батареек, особенно солевых и щелочных, но такие элементы придётся часто менять. Тем более, что для обеспечения подающего напряжения 12 В понадобится 8 последовательно соединенных пальчиковых батареек (типа АА или ААА) или 1,5-вольтовых «таблеток» в корпусе типа 27А.

Поэтому в местах с доступом к бытовой сети 220 В 50 Гц для питания электроприемников с амперажом больше 0,1 А рациональнее использовать блок питания.

Очень часто пользователей световых электроприборов и СБТ интересует: «Как без трансформатора из 220 вольт получить 12в или другое низкое напряжение?». Обычно этим вопросом задаются владельцы электронной техники и аппаратуры, работающей от источников питания на понижающем сетевом трансформаторе. Это тем более актуально, поскольку весогабаритные показатели блока питания (БП) нередко превосходят аналогичные параметры запитываемого гаджета или стационарного устройства.

Основные способы понижения

Например, «ходовой» трансформатор частоты 50 Гц с относительно небольшой мощностью 200 Вт, выполненный на трансформаторном железе, весит более 1 килограмма и стоит от 9–18 $. Это не только делает блок питания громоздким, но и значительно удорожает стоимость девайса.

На трансформаторах реализована классическая схема понижения и последующего преобразования переменного напряжения (АС) в постоянное (DС) по цепи «трансформатор → выпрямитель → стабилизатор».

Существует более сложная схема построения «выпрямитель → импульсный генератор → трансформатор → выпрямитель → стабилизатор» импульсного блока питания, обладающая меньшими габаритами.

Преимуществом приведенных схем является гальваническая развязка. При замыкании цепи нагрузки на «ноль» она предотвращает выход из строя аппаратуры и снижает опасность поражения человека электрическим током.

Однако самыми миниатюрными источниками питания 12 В являются бестрансформаторные блоки питания, в которых производится:

• С помощью балластного конденсатора понижение напряжения.
• При помощи балластного резистора гасится избыточное напряжение.
• Нерегулируемым автотрансформатором снимается требуемое напряжение и сглаживается дросселем.

Балластный конденсатор

Сегодня весьма популярным среди радиолюбителей средством снижения напряжения стала установка гасящего конденсатора. Этот универсальный способ повсеместно используется для питания светодиодных ламп и в зарядных устройствах маломощных аккумуляторных батарей. Установка радиоэлемента в разрыв сети питания диодного моста позволяет получить требуемый ток в электрической цепи без рассеивания значительной мощности на тепло.

Схема простого конденсаторного (бестрансформаторного) блока питания с минимальным количеством радиоэлементов и напряжением 12 В мощностью 0,18 Вт выглядит следующим образом:

В качестве Р1 используется любое устройство, рассчитанное на постоянное напряжение 12 В с рабочим амперажом ≤ 0,15А. Конденсатор С1 – балластный, зашунтирован резистором R1. Он предназначен для предотвращения поражения электрическим током от накопленного на пластинах конденсатора С1 заряда. Со своим большим сопротивлением в сотни кОм резистор R1 не влияет на прохождение тока через емкость во время рабочей сессии.

Однако после завершения работы блока питания в течение времени , измеряемого несколькими секундами, через резистор проходит ток разряда обкладок конденсатора. Электролитический конденсатор С2, включенный параллельно нагрузке после диодного моста, сглаживает пульсации выпрямленного тока.

Заметно снизит зависимость выходного напряжения от сопротивления нагрузки БП симбиоз выпрямителя и параметрического стабилизатора с регулирующим элементом. Осуществляется такая доработка впаиванием параллельно P1 стабилитрона на 12 вольт.

При помощи резистора

Способ подходит для запитки слаботочной нагрузки, например, светодиода или маломощного LED-светильника. Основной недостаток резистивной схемы – низкий КПД по причине рассеивания большого количества активной мощности, затрачиваемой на нагрев резистора. В самом простом варианте БП представляет собой делитель напряжения на резисторах, установленный после диодного выпрямителя, с нижнего плеча которого снимается напряжение.

Стабилизация осуществляется посредством изменения сопротивления одного из плеч делителя: номиналы резисторов подбираются таким образом, чтобы понизить выходное напряжение до приемлемых значений.

Автотрансформатор или дроссель с подобной логикой намотки

В автотрансформаторе отсутствует вторичная обмотка: выходное напряжение снимается с одной единственной обмотки на тороидальном магнитопроводе, которая одновременно используется для подачи сетевого напряжения 220 В, 50 Гц.

Принцип действия аналогичен ЛАТР, только снимаемое с витков напряжение имеет определенную фиксированную величину. Поэтому замена силового трансформатора на автотрансформатор повышает КПД блока питания, заметно снижает размеры и вес девайса (при прочих равных условиях весогабаритные характеристики трансформатора в 1,5 раза больше заменяющего изделия).

Схема автотрансформатора с фиксированным напряжением U₂.

Однако нерегулируемый автотрансформатор имеет существенный недостаток: он не защищает от бросков напряжения и наведенных в сети импульсов. Низкочастотные (НЧ) и высокочастотные (ВЧ) пульсации, сетевые помехи и паразитные гармоники значительно снизятся, если в выходную цепь установить дроссель. В тандеме с автотрансформатором используют дроссель с высокой индуктивностью ≤ 0,5–1,0 ГН, устанавливаемый последовательно с нагрузкой.

Индуктивный элемент накапливает в магнитном поле катушки энергию питающей сети, а затем отдает в нагрузку. Дроссель в электрической цепи противодействует изменению тока в электрической цепи. При резком падении катушка поддерживает протекающий ток, а при резком повышении ограничивает, не давая быстро возрасти. Компактные дроссели переменного тока применяются в бустерах энергосберегающих ламп и LED-драйверах, питающих светодиодные светильники.

Технические требования к конденсатору

Для бестрансформаторного БП подойдет конденсатор, рассчитанный на амплитудное (или большее) значение переменного напряжения. Если действующее значение напряжения равно 220 В, то амплитудное рассчитывается по формуле 220 * = 311 В (номинальное 400 В). Конденсаторы лучше выбрать плёночные, оптимально подходят емкостные элементы серии К73-17.

Бестрансформаторное электропитание: возможные схематические решения

Микросхема линейного стабилизатора

Можно своими руками собрать простой драйвер (источник стабилизированного тока) на недорогой (0,3 $) микросхеме линейного стабилизатора LM317АMDT. На вход преобразователя DС-AC подается напряжение сети 220 В, 50 Гц.

Стабилизированное напряжение 12 В получается на ИМС с минимальным набором элементов в обвязке (в самом простом варианте используется только R1 и R2). Подбирая номинал резисторов, можно регулировать ток в нагрузке, при суммарном токе светодиодов до 0,3 А микросхема отлично работает без радиатора. Ниже приведена типовая схема устройства на микросхеме LM317:

Зарядное устройство

Самым бюджетным вариантом, безусловно, считается использование зарядного устройства (ЗУ) от сотового телефона. Плата зарядника имеет совсем небольшие габариты и подойдет для питания 12 В гаджета с мощностью ≤ P ном. блока питания. Необходимо только заменить в ней однополупериодный выпрямитель на выпрямитель с удвоенным напряжением (добавляется по одному диоду и конденсатору). После модернизации получаем искомые 12 вольт с током 0.5А и полноценной развязкой от сети.

В качестве альтернативы, не требующей вмешательства в конструкцию, можно к выходу ЗУ через переходник подключается повышающий DС-DС преобразователь напряжения (например, 2-х амперный, размером 30мм х 17мм х 14мм, стоимостью 1$) с USB-разъемом. Требуется только выставить подстроечным резистором требуемое напряжение 12 В и подключить преобразователь к гаджету или стационарному электроприемному устройству.

Для чего может использоваться напряжение 12 или 24 вольт в быту

В бытовых условиях зачастую используются источники электропитания низкого напряжения. От напряжения 12 или 24В постоянного тока DС запитываются переносные/стационарные электротехнические и электронные устройства, а также некоторые осветительные приборы:

• аккумуляторные электродрели, шуруповерты и электропилы;
• стационарные насосы для полива огородов;
• аудио-видеотехника и радиоэлектронная аппаратура;
• системы видеонаблюдения и сигнализации;
• батареечные радиоприемники и плееры;
• ноутбуки (нетбуки) и планшеты;
• галогенные и LED-лампы, светодиодные ленты;

• портативные ультрафиолетовые облучатели и портативное медицинское оборудование;
• паяльные станции и электропаяльники;
• зарядные устройства мобильных телефонов и повербанков;
• слаботочные сети электропитания в местах с повышенной влажностью и системы ландшафтного освещения;
• детские игрушки, елочные гирлянды, помпы аквариумов;
• различные самодельные радиоэлектронные устройства, в том числе на популярной платформе Arduino.

Большинство устройств работает от батареек и Li-ion аккумуляторов, но использование товарных позиций не всегда оправдано с точки зрения эксплуатационных затрат. Заряжать аккумуляторные батареи можно 300–1500 раз, но гальванические элементы с большой энергоемкостью и низким током саморазряда стоят дорого. Заметно дешевле обойдется приобретение батареек, особенно солевых и щелочных, но такие элементы придётся часто менять. Тем более, что для обеспечения подающего напряжения 12 В понадобится 8 последовательно соединенных пальчиковых батареек (типа АА или ААА) или 1,5-вольтовых «таблеток» в корпусе типа 27А.

Поэтому в местах с доступом к бытовой сети 220 В 50 Гц для питания электроприемников с амперажом больше 0,1 А рациональнее использовать блок питания.

Как получить напряжение 12 Вольт

Обзор вариантов получения напряжения 12 Вольт в домашних условиях. Узнайте, как получить 12 Вольт из 5, 24 и бытовых 220 В.

Напряжение 12 Вольт используется для питания большого количества электроприборов: приемники и магнитолы, усилители, ноутбуки, шуруповерты, светодиодные ленты и прочее. Часто они работают от аккумуляторов или от блоков питания, но когда те или другие выходят из строя перед пользователем возникает вопрос: «Как получить 12 Вольт переменного тока»? Об этом мы расскажем далее, предоставив обзор наиболее рациональных способов. Содержание:

Получаем 12 Вольт из 220

Наиболее часто стоит задача получить 12 вольт из бытовой электросети 220В. Это можно сделать несколькими способами:

1. Понизить напряжение без трансформатора.
2. Использовать сетевой трансформатор 50 Гц.
3. Использовать импульсный блок питания, возможно в паре с импульсным или линейным преобразователем.

12 Вольт из 24 Вольт или другого повышенного постоянного напряжения

Чтобы понизить напряжение постоянного тока из 24 Вольт в 12 Вольт можно использовать линейный или импульсный стабилизатор. Такая необходимость может возникнуть, если нужно запитать 12 В нагрузку от бортовой сети автобуса или грузовика напряжением в 24 В. Кроме того вы получите стабилизированное напряжение в сети автомобиля, которое часто изменяется. Даже в авто и мотоциклах с бортовой сетью в 12 В оно достигает 14,7 В при работающем двигателе. Поэтому эту схему можно использовать и для питания светодиодных лент и светодиодов на транспортных средствах.

Схема с линейным стабилизатором упоминалась в предыдущем пункте.

К ней можно подключить нагрузку током до 1-1,5А. Чтобы усилить ток, можно использовать проходной транзистор, но выходное напряжение может немного снизится – на 0,5В.

Подобным образом можно использовать LDO-стабилизаторы, это такие же линейные стабилизаторы напряжения, но с низким падением напряжения, типа AMS-1117-12v.

Или импульсные аналоги типа AMSR-7812Z, AMSR1-7812-NZ.

Схемы подключения аналогичны L7812 и КРЕНкам. Также эти варианты подойдут и для понижения напряжения от блока питания от ноутбука.

Эффективнее использовать импульсные понижающие преобразователи напряжения, например на базе ИМС LM2596. На плате подписаны контактные площадки In (вход +) и (- Out выход) соответственно. В продаже можно найти версию с фиксированным выходным напряжением и с регулируемым, как на фото сверху в правой части вы видите многооборотный потенциометр синего цвета.

12 Вольт из 5 Вольт или другого пониженного напряжения

Вы можете получить 12В из 5В, например, от USB-порта или зарядного устройства для мобильного телефона, также можно использовать и с популярными сейчас литиевыми аккумуляторами с напряжением 3,7-4,2В.

Если речь вести о блоках питания, можно и вмешаться во внутреннюю схему, править источник опорного напряжения, но для этого нужно иметь определенные знания в электронике. Но можно сделать проще и получить 12В с помощью повышающего преобразователя, например на базе ИМС XL6009. В продаже имеются варианты с фиксированным выходом 12В либо регулируемые с регулировкой в диапазоне от 3,2 до 30В. Выходной ток – 3А.

Он продаётся на готовой плате, и на ней есть пометки с назначением выводов – вход и выход. Еще вариант — использовать MT3608 LM2977, повышает до 24В и выдерживает выходной ток до 2А. Также на фото отчетливо видны подписи к контактным площадкам.

Как получить 12В из подручных средств

Самый простой способ получить напряжение 12В – это соединить последовательно 8 пальчиковых батареек по 1,5 В.

Или использовать готовую 12В батарейку с маркировкой 23АЕ или 27А, такие используются в пультах дистанционного управления. В ней внутри подборка из маленьких «таблеток», которые вы видите на фото.

Мы рассмотрели набор вариантов для получения 12В в домашних условиях. Каждый из них имеет свои плюсы и минусы, различную степень эффективности, надежности и КПД. Какой вариант лучше использовать, вы должны выбрать самостоятельно исходя из возможностей и потребностей.

Также стоит отметить, что мы не рассмотрели один из вариантов. Получить 12 вольт можно и от блока питания для компьютера формата ATX. Для его запуска без ПК нужно замкнуть зеленый провод на любой из черных. 12 вольт находятся на желтом проводе. Обычно мощность 12В линии несколько сотен Ватт и ток в десятки Ампер.

Теперь вы знаете, как получить 12 Вольт из 220 или других доступных значений. Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Наверняка вы не знаете:

• Как выпаивать радиодетали из плат
• Как проверить диодный мост
• Как определить емкость конденсатора
• Маркировка резисторов по мощности и сопротивлению

Нравится0)Не нравится0)

Преобразователь напряжения из 220 в 12 вольт, устройство и различия

Инверторы с 220 на 12 вольт производятся разной формы и размеров. По своему типу бывают трансформаторные и импульсные. Трансформаторный преобразователь 220 на 12 вольт В основе конструкции, как следует из названия, лежит понижающий трансформатор.

Виды преобразователей и их устройство

Трансформатор представляет собой изделие, состоящее из двух основных частей:

• сердечника, собранного из электротехнической стали;
• обмоток, выполненных в виде витков из проводникового материала.

Его работа основана на появлении электродвижущей силы в замкнутом проводящем контуре. При протекании по первичной обмотке переменного тока образовываются переменные линии магнитного потока. Эти линии пронизывают сердечник и все обмотки, на которых появляется электродвижущая сила. Когда вторичная обмотка находится под нагрузкой, то под действием этой силы начинает протекать ток.

Значение разности потенциалов будет определяться отношением количества витков первичной обмотки и вторичной. Таким образом, изменяя это соотношение, можно получить любое значение.

Для снижения значения напряжения количество витков во вторичной обмотке делается меньше. Стоит отметить, что описанное выше работает только при подаче на первичную обмотку переменного тока. При использовании постоянного тока создаётся постоянный магнитный поток, который не наводит ЭДС и энергия передаваться не будет.

Бестрансформаторный преобразователь с 220 на 12 вольт

Такие устройства питания называют импульсными. Главной частью такого устройства обычно является специализированная микросхема (широтно-импульсный модулятор).

Инвертирование 220 в 12 вольт происходит следующим образом. Сетевое напряжение поступает на выпрямительную цепь, а далее сглаживается ёмкостью номиналом 300-400 вольт. Затем выпрямленный сигнал с помощью транзисторов преобразуется в высокочастотные прямоугольные импульсы с требуемой скважностью. Преобразователь импульсного типа за счёт применения инвертирующей схемы, выдаёт на выходе стабильное напряжение. При этом преобразование происходит как с гальванической развязкой от выходных цепей, так и без неё.

В первом случае используется импульсный трансформатор, на который поступает высокочастотный сигнал до 110 кГц.

При изготовлении сердечника используют ферромагнетики, что ведёт к снижению веса и размеров. Во втором вместо трансформатора используется фильтр нижних частот.

Преимущества импульсных источников заключаются в следующем:

1. малый вес;
2. улучшенный КПД;
3. дешевизна;
4. наличие встроенной защиты.

К недостаткам относят то, что используя в работе высокочастотные импульсы, устройство само создаёт помехи. Это требует устранения и приносит усложнения электрических схем.

Как из 220 вольт сделать 12 вольт самостоятельно

Проще всего сделать аналоговое устройство на базе трансформатора вида тор. Такое устройство несложно выполнить самостоятельно. Для этого понадобится любой трансформатор с первичной обмоткой, рассчитанной на 220 вольт. Вторичная обмотка рассчитывается согласно несложным формулам или подбирается практическим путём.

Для подбора может понадобиться:

• прибор для измерения напряжения;
• изолирующая лента;
• киперная лента;
• медная проволока;
• паяльник;
• инструмент для разборки (кусачки, отвёртки, плоскогубцы, нож и т. п. ).

В первую очередь необходимо определить, с какой стороны переделываемого трансформатора расположена вторичная обмотка. Аккуратно снять защитный слой для получения к ней доступа. Используя тестер, измерить напряжение на выводах.

В случае меньшего напряжения к любому из концов обмотки допаять проволоку, тщательно заизолировав место соединения. Используя эту проволоку сделать десять витков и опять измерить напряжение. В зависимости от того насколько увеличилось напряжение и рассчитать дополнительное количество витков.

В случае если напряжение превышает требуемое, делаются обратные действия. Отматываются десять витков, измеряется напряжение и рассчитывается, сколько их необходимо их убрать. После этого лишний провод обрезается и запаивается на клемму.

По окончании работ трансформатор собирается в обратной последовательности. Если все правильно рассчитано, то получится преобразователь из 220 в 12 вольт переменного напряжения. Для получения постоянного напряжения необходимо добавить выпрямитель. Это простейшее электронное устройство, состоящее из диодного моста и конденсатора. Используя свойства диодов, напряжение выпрямляется, а с помощью конденсатора убираются паразитные влияния.

Следует отметить, что при использовании диодного моста выходная разность потенциалов поднимется на величину, равную произведению переменного напряжения и величины 1.41.

Главным преимущество трансформаторного преобразования является простота и высокая надёжность. А недостатком — габариты и вес.

Самостоятельная сборка импульсных инверторов возможна только при хорошем уровне подготовке и знаний электроники. Хотя можно купить готовые наборы КИТ. Такой набор содержит печатную плату и электронные компоненты. В набор также входит электрическая схема и чертёж с подробным расположением элементов. Останется только всё аккуратно распаять.

Используя импульсную технологию, можно сделать и преобразователь с 12 на 220 вольт. Что очень полезно при использовании в автомобилях. Ярким примером может служить источник бесперебойного питания, сделанный из стационарного оборудования.

Принцип работы, отличия постоянного от переменного электрического тока

Электрический ток— это направленное или упорядоченное движение заряженных частиц: электронов в металлах, в электролитах — ионов, а в газах — электронов и ионов. Электрический ток может быть как постоянным, так и переменным.

Определение постоянного электрического тока, его источники

Постоянный ток ( DC, по-английски Direct Current) — это электрический ток, у которого  свойства и направление не меняются с течением времени. Обозначается постоянный ток и напряжение в виде короткой горизонтальной черточки или двух параллельных, одна из которых штриховая.

Постоянный ток используется в автомобилях и в домах, в многочисленных электронных приборах: ноутбуки, компьютеры, телевизоры и т. д. Перемеренный электрический ток  из розетки преобразуется в постоянный при помощи блока питания или трансформатора напряжения с выпрямителем.

Любой электроинструмент, устройство или прибор, работающие от батареек так же являются потребителями постоянного тока , потому что батарея или аккумулятор- это исключительно источники постоянного тока, который при необходимости преобразуется  в переменный с использованием специальных преобразователей (инверторов).

Принцип работы переменного тока

Переменный ток  (AC по-английски Alternating Current)- это электрический ток, который изменяется по величине и направлению с течением времени. На электроприборах условно обозначается отрезком синусоиды « ~ ».
Иногда после синусоиды могут указываться характеристики переменного тока — частота, напряжение, число фаз.

Переменный ток может быть как одно- , так и  трёхфазным, для которого мгновенные значения тока и напряжения меняются по гармоническому закону.

Основные характеристики переменного тока — действующее значение напряжения и частота.

Обратите внимание, как на левом графике для однофазного тока меняется направление и величина напряжения с переходом в ноль за период времени Т, а на втором графике для трехфазного тока существует смещение трех синусоид на одну третью периода. На правом графике 1 фаза обозначена буквой «а», а вторая буквой «б». Хорошо известно, что в домашней розетке 220 Вольт. Но мало кто знает, что это действующие значение переменного напряжения, но амплитудное или максимальное значение будет больше на корень из двух, т.е будет равно 311 Вольт.

Таким образом, если у постоянного тока величина напряжения и направление не изменяются в течении времени, то у переменного тока- напряжение постоянно меняется по величине и направлению (график ниже нуля это обратное направление).

И так мы подошли к понятию частота— это отношение числа полных циклов  (периодов) к единице времени периодически меняющегося  электрического тока. Измеряется в Герцах. У нас и в Европе частота равна 50 Герцам, в США- 60 Гц.

Что означает частота 50 Герц? Она означает, что у нас переменный ток меняет свое направление на противоположное и обратно (отрезок Т- на графике) 50 раз за секунду!

Источниками переменного тока являются все розетки в доме и все то, что подключено напрямую проводами или кабелями  к электрощиту. У многих возникает вопрос: а почему  в розетке не постоянный ток? Ответ прост. В сетях переменного тока легко и с минимальными потерями преобразовывается величина напряжения до необходимого уровня при помощи трансформатора в любых объемах. Напряжение необходимо увеличивать для возможности передачи электроэнергии на большие расстояния с наименьшими потерями в промышленных масштабах.  С электростанции, где стоят мощные электрогенераторы, выходит напряжение величиной 330 000-220 000 Вольт, далее возле нашего дома на трансформаторной подстанции оно преобразуется с величины 10 000 Вольт в трехфазное напряжение 380 Вольт, которое и приходит в многоквартирный дом, а к нам в квартиру приходит однофазное напряжение, т. к. между фазой и нулем или землей напряжение равняется 220 В, а между разноименными фазами в электрощите 380 Вольт.

И еще одним из важных достоинств переменного напряжения является то, что асинхронные электродвигатели переменного тока конструктивно проще и работают значительно надежнее, чем двигатели постоянного тока.

Как переменный ток сделать постоянным

Для потребителей, работающих на постоянном токе- переменный преобразуется при помощи  выпрямителей.

1. Первоначальный этап преобразования— это подключение диодного моста, состоящего из 4 диодов достаточной мощности (на рисунке ниже), который срезает верхние границы переменных синусоид или делает ток однонаправленным.
2. Второй этап— это подключение параллельно на выход с диодного мостика конденсатора или сглаживающего фильтра, который исправляет провалы между пиками синусоид. Обратите внимание, как выглядит синусоида после прохождения через диодный мост (на рисунке выделена зеленным цветом).

   И как уменьшаются пульсации (изменения напряжения) после подключения конденсатора- на рисунке выделено синим цветом.

3. Далее при необходимости для уменьшения уровня пульсаций,  дополнительно могут применяются стабилизаторы тока или  напряжения.

Преобразователь постоянного тока в переменный

Если с преобразованием переменного тока в постоянный не возникает сложностей, то со обратным преобразованием все гораздо сложнее. В домашних условиях для этого используется инвертор — это генератор периодического напряжения из постоянного, по форме приближённого к синусоиде.

Инвертор технически сложное устройство, поэтому и цены на него не маленькие. Стоимость зависит напрямую от выходной максимальной мощности переменного тока.

Как правило, преобразование постоянного тока требуется в редких случаях. Например, для подключения от бортовой электросети автомобиля домашних электроприборов, инструмента и т. п. в походе, на даче и т. д.

Что такое фаза, ноль, заземление читайте в следующей нашей статье.

Простой преобразователь постоянного напряжения 12В в переменное 220В

Радиоэлектроника, схемы, статьи и программы для радиолюбителей.

• Схемы
  • Аудио аппаратура
    • Схемы транзисторных УНЧ
    • Схемы интегральных УНЧ
    • Схемы ламповых УНЧ
    • Предусилители
    • Регуляторы тембра и эквалайзеры
    • Коммутация и индикация
    • Эффекты и приставки
    • Акустические системы
  • Спецтехника
    • Радиомикрофоны и жучки
    • Обработка голоса
    • Защита информации
  • Связь и телефония
    • Радиоприёмники
    • Радиопередатчики
    • Радиостанции и трансиверы
    • Аппаратура радиоуправления
    • Антенны
    • Телефония
  • Источники питания
    • Блоки питания и ЗУ
    • Стабилизаторы и преобразователи
    • Защита и бесперебойное питание
  • Автоматика
    • На микроконтроллерах
    • Управление и контроль
    • Схемы роботов
  • Для начинающих
    • Эксперименты
    • Простые схемки
  • Фабричная техника
    • Усилители мощности
    • Предварительные усилители
    • Музыкальные центры
    • Акустические системы
    • Пусковые и зарядные устройства
    • Измерительные приборы
    • Компьютеры и периферия
    • Аппаратура для связи
  • Измерение и индикация
  • Бытовая электроника
  • Автомобилисту
  • Охранные устройства
  • Компьютерная техника
  • Медицинская техника
  • Металлоискатели
  • Оборудование для сварки

Калькулятор преобразования электрической энергии

В в ватт

Преобразуйте вольт в ватты, указав напряжение и ток в амперах или сопротивление цепи, как показано ниже.

Преобразование вольт и ампер в ватты

Преобразование вольт и омов в ватты

---

---

Перевести ватты в вольты

Как преобразовать вольт в ватт

Преобразовать напряжение в мощность, измеренную в ваттах, легко с помощью простой формулы закона Ватта.Закон Ватта гласит, что ток равен мощности, деленной на напряжение. Используя небольшую алгебру, мы можем немного изменить эту формулу, чтобы также утверждать, что мощность равна напряжению, умноженному на ток.

Это формула для преобразования напряжения в мощность:

Мощность _(Вт) = Напряжение _(В) × Ток _(А)

Таким образом, чтобы найти мощность, просто умножьте напряжение на ток в амперах.

Например, преобразует 12 вольт в ватты для цепи постоянного тока с током 2 ампера.

Мощность _(Вт) = 12 В × 2 А
Мощность _(Вт) = 24 Вт

Преобразование для цепей переменного тока

Для преобразования напряжения в мощность в электрических цепях переменного тока используется та же формула с небольшими изменениями. В цепях переменного тока мощность в ваттах равна среднеквадратичному напряжению, умноженному на ток в амперах, умноженному на коэффициент мощности.

Мощность _(Вт) = Напряжение _(В) × Ток _(A) × PF

Например, преобразует 120 вольт в ватты для электрической цепи переменного тока с током 15 ампер и коэффициентом мощности.9.

Мощность _(Вт) = 120 В × 15 А × 0,9
Мощность _(Вт) = 1,620 Вт

Преобразование вольт в ватты с использованием сопротивления

Кроме того, можно преобразовать вольт в ватты, если известно сопротивление цепи. Мощность равна напряжению, умноженному на напряжение, деленное на сопротивление в омах.

Мощность _(Вт) = Напряжение _(В) ² ÷ Сопротивление _(Ом)

Например, преобразует 24 В в ватты для цепи постоянного тока с сопротивлением 12 Ом.

Мощность _(Вт) = (24 В) ² ÷ 12 Ом
Мощность _(Вт) = 576 ÷ 12
Мощность _(Вт) = 48 Вт

Измерения эквивалентных вольт и ватт

Эквивалентные вольт и ватты для различных номинальных значений тока

Напряжение	Мощность	Текущий
1 Вольт	1 Вт	1 ампер
1 Вольт	2 Вт	2 А
1 Вольт	3 Вт	3 А
1 Вольт	4 Вт	4 А
2 В	2 Вт	1 ампер
2 В	4 Вт	2 А
2 В	6 Вт	3 А
2 В	8 Вт	4 А
3 В	3 Вт	1 ампер
3 В	6 Вт	2 А
3 В	9 Вт	3 А
3 В	12 Вт	4 А
4 В	4 Вт	1 ампер
4 В	8 Вт	2 А
4 В	12 Вт	3 А
4 В	16 Вт	4 А
5 Вольт	5 Вт	1 ампер
5 Вольт	10 Вт	2 А
5 Вольт	15 Вт	3 А
5 Вольт	20 Вт	4 А
6 Вольт	6 Вт	1 ампер
6 Вольт	12 Вт	2 А
6 Вольт	18 Вт	3 А
6 Вольт	24 Вт	4 А
7 Вольт	7 Вт	1 ампер
7 Вольт	14 Вт	2 А
7 Вольт	21 Вт	3 А
7 Вольт	28 Вт	4 А
8 Вольт	8 Вт	1 ампер
8 Вольт	16 Вт	2 А
8 Вольт	24 Вт	3 А
8 Вольт	32 Вт	4 А
9 Вольт	9 Вт	1 ампер
9 Вольт	18 Вт	2 А
9 Вольт	27 Вт	3 А
9 Вольт	36 Вт	4 А
10 В	10 Вт	1 ампер
10 В	20 Вт	2 А
10 В	30 Вт	3 А
10 В	40 Вт	4 А
11 В	11 Вт	1 ампер
11 В	22 Вт	2 А
11 В	33 Вт	3 А
11 В	44 Вт	4 А
12 В	12 Вт	1 ампер
12 В	24 Вт	2 А
12 В	36 Вт	3 А
12 В	48 Вт	4 А
13 Вольт	13 Вт	1 ампер
13 Вольт	26 Вт	2 А
13 Вольт	39 Вт	3 А
13 Вольт	52 Вт	4 А
14 Вольт	14 Вт	1 ампер
14 Вольт	28 Вт	2 А
14 Вольт	42 Вт	3 А
14 Вольт	56 Вт	4 А
15 Вольт	15 Вт	1 ампер
15 Вольт	30 Вт	2 А
15 Вольт	45 Вт	3 А
15 Вольт	60 Вт	4 А
16 В	16 Вт	1 ампер
16 В	32 Вт	2 А
16 В	48 Вт	3 А
16 В	64 Вт	4 А
17 Вольт	17 Вт	1 ампер
17 Вольт	34 Вт	2 А
17 Вольт	51 Вт	3 А
17 Вольт	68 Вт	4 А
18 Вольт	18 Вт	1 ампер
18 Вольт	36 Вт	2 А
18 В	54 Вт	3 А
18 В	72 Вт	4 А
19 Вольт	19 Вт	1 ампер
19 Вольт	38 Вт	2 А
19 Вольт	57 Вт	3 А
19 Вольт	76 Вт	4 А
20 В	20 Вт	1 ампер
20 Вольт	40 Вт	2 А
20 Вольт	60 Вт	3 А
20 Вольт	80 Вт	4 А
21 В	21 Вт	1 ампер
21 В	42 Вт	2 А
21 В	63 Вт	3 А
21 В	84 Вт	4 А
22 В	22 Вт	1 ампер
22 В	44 Вт	2 А
22 В	66 Вт	3 А
22 В	88 Вт	4 А
23 В	23 Вт	1 ампер
23 В	46 Вт	2 А
23 В	69 Вт	3 А
23 В	92 Вт	4 А
24 В	24 Вт	1 ампер
24 В	48 Вт	2 А
24 В	72 Вт	3 А
24 В	96 Вт	4 А

Узнайте больше о электрических формулах закона Ома и узнайте больше о преобразованиях на нашем калькуляторе закона Ома.

Общие сведения об электрических системах вашего дома на колесах

Когда дело доходит до того, чтобы пользоваться всем, что может предложить ваш дом на колесах, вы должны знать о проблемах, которые могут возникнуть. Некоторые из этих проблем могут стать действительно плохим днем, и проблемы с батареей RV попадают в эту категорию.

Имея небольшое базовое понимание, вы сможете поддерживать работоспособность 12-вольтовой системы постоянного тока вашего дома на колесах и оставаться счастливым туристом.

Моя жена Пэм и я путешествовали по стране в доме на колесах в течение 15 лет и семь из этих лет наслаждались полноценной жизнью в доме на колесах.Мы многому научились на собственном горьком опыте, а некоторые — на ошибках других.

Когда мы путешествуем и разговариваем с другими RVers, мы обнаруживаем, что эту тему довольно сложно понять. Похоже, что отсутствует понимание того, как работает электрическая система жилого дома. А аккумулятор для дома на колесах — большая часть электрических систем в доме на колесах.

Сколько электрических систем в доме на колесах?

В вашем доме на колесах три электрические системы. Во-первых, у вас есть электрическая система на 120 вольт переменного тока, известная как ваша береговая мощность.Это становится активным, когда вы подключаете свой RV к источнику питания на 50, 30 или 20 ампер. Эта электрическая система будет контролировать потребности в энергии ваших основных приборов и позволит заряжать одну или несколько аккумуляторных систем.

А на некоторых домах на колесах вы можете создать этот источник электроэнергии от внешнего или бортового генератора. Пожалуйста, помните о требованиях к силе тока вашего жилого дома при выборе берегового источника питания.

Вторая электрическая система жилого дома — это 12-вольтная система шасси постоянного тока, обеспечиваемая автомобильным аккумулятором.Он контролирует ваши задние фонари, габаритные огни, стоп-сигналы, электрические тормоза колес, стартер двигателя и аксессуары приборной панели. Неважно, буксируемый ли RV или моторизованный, он по-прежнему имеет эту электрическую систему. Просто он не может быть постоянно прикреплен к автофургону.

Третья и самая важная электрическая система в доме на колесах — это 12-вольтовые домашние батареи постоянного тока. Эта система питается от шести- или 12-вольтовой комбинации батарей постоянного тока глубокого цикла. Они соединяются вместе в параллельной или последовательной комбинации для создания мощного 12-вольтового источника постоянного тока.

Вот где иногда возникает путаница. Большинство вещей внутри вашего дома на колесах не будет работать без правильно функционирующей 12-вольтовой аккумуляторной системы постоянного тока. И именно здесь могут возникнуть проблемы с батареей RV из-за отсутствия понимания того, как эта система работает, и ее взаимодействия с системой переменного тока на 120 вольт.

Оставайся здесь со мной. Возможно, я смогу спасти вас от потенциальной проблемы.

Чтобы ваша домашняя аккумуляторная система на 12 В постоянного тока работала, вам нужны хорошие батареи, а также способ их зарядки.Вот где используется преобразователь мощности вашего дома на колесах. При подключении к береговому источнику питания это устройство преобразует 120-вольтовый переменный ток в 12-вольтный постоянный ток.

Думайте о преобразователе как о главной 12-вольтовой системе питания постоянного тока вместе с домашними батареями, и что эти батареи фактически работают как резервная копия или как копилка, если хотите. Если копилка почти пуста, то преобразователю мощности будет трудно удовлетворить спрос, когда используется много 12-вольтных систем постоянного тока.Это когда что-то пойдет не так.

При отключении от берегового источника питания вы можете включать свет, водяной насос, газовую печь и даже некоторые электрические устройства, если у вас есть инвертор. Это устройство принимает ваш 12-вольтовый постоянный ток и преобразует его в 120-вольтовый переменный ток. Но во время использования копилка быстро опустеет без подзарядки преобразователем мощности.

Вам нужен как исправный комплект батарей, так и исправный преобразователь мощности.Вы знаете, где находится ваш преобразователь мощности? Это нужно, чтобы быть уверенным, что он выполняет свою работу? Не обязательно.

Вам нужно знать, где находятся домашние батареи? Да. Одна из основных причин проблем с батареями для жилых автофургонов — отсутствие надлежащего графика их обслуживания. Им требуется вода, чтобы протекать химические реакции при создании постоянного напряжения. Если вода не проверяется и не доливается на регулярной основе, домашние аккумуляторы дома на колесах выйдут из строя и не позволят многим необходимым системам работать в доме на колесах.

Вы когда-нибудь были в своем доме на колесах, и напряжение переменного тока на 120 вольт отключалось? Возможно, вы включили свет и заметили, что как только электричество отключилось, свет также потускнел. Это может быть признаком либо проблемы с преобразователем мощности, либо ослабленных батарей из-за возраста или небрежного обращения.

Без правильно работающего 12-вольтового источника питания постоянного тока от домашней аккумуляторной батареи внутреннее освещение жилого дома не будет работать, водяной насос не будет работать, платы управления бытовой техникой не будут иметь мощности, необходимой для работы газового / электрического холодильника, воздуха кондиционеры для охлаждения, печь для нагрева, а также выдвижные устройства и системы выравнивания для работы.

Даже если RV подключен к источнику переменного тока на 120 В, эти элементы не будут работать, если есть проблема с системой домашних аккумуляторов на 12 В постоянного тока. Вы знаете, где находятся все ваши предохранители на 12 В?

Как избежать проблем с аккумулятором для автофургона

Что вы можете сделать сейчас, чтобы свет и приборы работали? Пожалуйста, регулярно проверяйте свои батареи. Убедитесь, что они находятся на нужном уровне воды. К некоторым из этих батарей трудно добраться, но найдите время, чтобы проверить их и при необходимости заполнить дистиллированной водой.

Кроме того, удалите любую коррозию, которая появляется на клеммах аккумулятора. Это добавит системе дополнительного сопротивления, которого вы не хотите.

Если вы знаете, как использовать вольтметр, вы также можете проверить напряжение домашней аккумуляторной батареи, отключив дом на колесах от источника переменного тока. Сравните это с показанием напряжения батареи при включенном питании и работающем преобразователе мощности. Этот тест может предоставить много информации о состоянии 12-вольтовой аккумуляторной системы постоянного тока вашего жилого дома.

Таким образом, регулярно проверяйте батареи RV, чтобы избежать каких-либо проблем. Если вы используете свой дом на колесах все время, включите его в программу регулярного технического обслуживания и проверяйте их один раз в месяц. Если вы заметили, что уход требуется чаще, сделайте это.

Если вы используете RV только изредка, вы должны быть уверены, что ваши батареи RV остаются заряженными, уровень воды в батарее достаточный и они чистые. Таким образом, когда вы будете готовы отправиться в путь, ваш RV будет таким же.

Регулятор постоянного тока

Регулятор постоянного тока

Системы освещения взлетно-посадочной полосы питаются от последовательных цепей, обслуживаемых регуляторами постоянного тока (CCR).Каждая схема освещения на аэродроме имеет отдельный регулятор. CCR поддерживают выходной ток на всем его номинальном выходном значении, в зависимости от нагрузки. Некоторые регуляторы оснащены регуляторами яркости. Эти регуляторы яркости регулируют яркость ламп в системе освещения для компенсации условий видимости.

CCR использует твердотельные устройства для поддержания постоянного уровня тока в соответствующей системе освещения. Регуляторы представляют собой кремниевые выпрямители (SCR) в цепи обратной связи для получения постоянного тока на выходе вместо резонансных цепей, движущихся элементов трансформатора или насыщаемых реакторов.SCR управляются для изменения части цикла, в течение которой току разрешается течь в цепь нагрузки. В цепи нагрузки ток поддерживается постоянным на любом значении, заданном с помощью регулятора яркости, с помощью цепи обратной связи, поскольку сопротивление нагрузки изменяется от максимального до нуля. На блок-схеме (рис. 2-3) показаны элементы, составляющие регулятор. Ток нагрузки измеряется трансформатором тока и блоком Холла или блоком умножения, выходное напряжение которого пропорционально квадрату тока нагрузки.Выходной сигнал Холла или умножителя фильтруется и подается на вход усилителя и сравнивается с входом потенциометра регулировки яркости. Выходное напряжение является функцией разницы между двумя входами. Выходное напряжение подается на вход генератора управляющих импульсов, который определяет угол состояния тринистора и изменяет его, чтобы привести систему в равновесие. Защита от переходных перегрузок предусмотрена для полупроводникового элемента блока Холла. Защита от холостого хода обеспечивается, когда нагрузка не потребляет ток, а выходное напряжение потенциометра яркости имеет любое значение, кроме нуля.В этих условиях будут предотвращены SCR с

Рисунок 2-3. \ Блок-схема стабилизатора постоянного тока.

, и выходное напряжение на нагрузку будет нулевым.

Пульт дистанционного управления

Системы освещения аэродрома могут полностью управляться с пульта дистанционного управления в сборе. Единственная операция, которая требуется в хранилище распределения электроэнергии, — это убедиться, что все автоматические выключатели включены, регуляторы установлены на дистанционное управление, а переключатели нагрузки находятся в положении ВКЛ.Как электрик, убедитесь, что устройство установлено правильно и что можно достичь различных уровней интенсивности света. На рис. 2-4 показан типичный вид пульта дистанционного управления, который может встретиться при установке системы аварийного освещения аэродрома.

Устройство использует 120 В в качестве управляющего напряжения с управляющими реле с низкой нагрузкой, чтобы компенсировать падение напряжения, вызванное большими расстояниями, обычно обнаруживаемыми между диспетчерской вышкой и хранилищем. В этом типе системы управления переключатели на панели управления приводят в действие реле с низкой нагрузкой; они, в свою очередь, приводят в действие силовые переключатели, контакторы и реле, управляющие регуляторами, которые питают цепи освещения аэродрома.

Панели управления башни и хранилища подключены к двухпозиционному «шкафу реле переключения», расположенному в хранилище. Это показано на рисунке 2-5 одной линией, обозначающей кабель управления. Реле переключения может подключать любую панель управления к шкафу пилот-реле. Он может переключать управление системой с башни на хранилище или с хранилища на башню. Реле переключения имеет восьмиполюсный блок двухпозиционного реле. Этот блок приводится в действие тумблером.

Управляющее реле с низкой нагрузкой предназначено для работы в широком диапазоне напряжений ниже проектных 120 вольт переменного тока. Пилотное реле может срабатывать при напряжении от 50 до 90 вольт переменного тока.

Стандартный кабель управления представляет собой семижильный кабель на 600 В с изоляцией из буна-буна и полихлоропреновой оболочкой. Один провод (черный) — это американский провод № 12 (AWG), а остальные проводники — № 16 AWG. Провод № 12 — это горячий вывод, а № 16 — «ножки переключателя».»

Закон Ома

с калькулятором

Закон Ома

Есть 2 основные формулы, которые помогут вам понять взаимосвязь между током, напряжением, сопротивлением и мощностью.Если у вас есть какие-либо два параметра, вы можете рассчитать два других параметра.

ЗАКОН ОМА
БАЗОВЫЕ ФОРМУЛЫ	P = I * E	E = I * R
НАЙТИ ВОЛЬТАЖ	E = P / I	E = I * R	E = SQR (P * R)
НАЙТИ ТЕКУЩИЙ	I = P / E	I = E / R	I = SQR (P / R)
НАЙТИ СИЛА	P = I * E	P = E 2 /Р	P = I 2 *Р
НАЙТИ СОПРОТИВЛЕНИЕ	R = E 2 /П	R = E / I	R = P / I 2

P = мощность в ваттах E = электродвижущая сила в вольтах I = электрический ток в амперах R = электрическое сопротивление в омах SQR = квадратный корень

Примечание: Я использую букву «E» для обозначения напряжения большую часть времени, но иногда вы увидите, что для обозначения напряжения используется буква «V».Пусть это вас не смущает.

---

Краткий курс повышения квалификации

Изменение сопротивления:
На следующей диаграмме вы можете видеть, что единственная разница между диаграммами слева и диаграммами справа — это сопротивление в каждой «системе». Сопротивление в кране соответствует величине открытия клапана. В проводе сопротивление равно размеру отверстия * в отрезке провода. Вы можете видеть, что напряжение / давление одинаковы для левого и правого примеров.На этой диаграмме следует обратить внимание на то, что … При прочих равных, при увеличении сопротивления ток будет уменьшаться. Вы можете видеть, что ток в крайнем правом проводе составляет половину тока в крайнем левом проводе. Это потому, что крайний правый провод имеет половину площади, через которую проходят электроны.

* Обратите внимание, что размер «отверстия» аналогичен сопротивлению. В реальном куске провода нет физических ограничений.

С помощью формулы:
I = E / R
Вы можете видеть, что ток обратно пропорционален сопротивлению в цепи.

Больше сопротивления = меньше тока

А для тех, кто более графичен …

---

Изменение напряжения:
На следующей диаграмме вы можете видеть, что сопротивление во всех системах одинаковое. На этот раз мы изменили напряжение / давление. Вы можете видеть, что повышенное напряжение вызывает увеличение тока, даже если сопротивление в левой и правой системах одинаково.

С помощью формулы:
I = E / R
Вы можете видеть, что ток прямо пропорционален напряжению, приложенному к сопротивлению.

Больше напряжения = больше тока

---

Ну, теперь, когда это до смерти объяснили, перейдем к математике!

---

Математический пример:
В следующем примере мы знаем, что к резистору 10 Ом приложено 12 вольт. Если вы хотите узнать, сколько мощности рассеивается на резисторе 10 Ом, используйте формулу:

P = E ² / R
P = 12 ² /10
P = 144/10.
P = 14,4 Вт
Рассеиваемая мощность на резисторе 14.4 Вт.

Если вы хотите узнать, какой ток протекает через резистор, вы должны использовать формулу:

I = E / R
I = 12/10
I = 1,2 ампера
Ток через резистор 1,2 ампера.

---

Если вам нужно больше примеров, страница с резисторами веселее, чем бочка с обезьянами.

---

Если вы хотите попробовать несколько самостоятельно, приведенные ниже калькуляторы позволят вам проверить свои математические данные.

Найти: рассеяние мощности и протекание тока в зависимости от сопротивления и приложенного напряжения.

---

Примечание:
В следующей демонстрации вы можете настроить напряжение и сопротивление цепи. Изменение любого из них изменит протекание тока и рассеиваемую мощность в цепи. Вы должны понимать, что усилитель выдает напряжение на заданную нагрузку. Комбинация этих двух факторов приведет к рассеиванию мощности (в звуковой катушке динамика в случае звука). Поскольку усилитель может выдавать ограниченное количество напряжения (ограниченное конструкцией внутреннего источника питания), выходная мощность ограничивается при управлении данной нагрузкой (т.е.е. нагрузка 4 Ом). Чтобы иметь возможность производить больше мощности, вы можете управлять нагрузкой с более низким импедансом (сопротивлением) (в разумных пределах). Это означает, что если вы перейдете с нагрузки 4 Ом на нагрузку 2 Ом, мощность удвоится (при условии, что источник питания регулируется). Если мы воспользуемся примером моноусилителя мощностью 100 Вт (100 Вт при нагрузке 4 Ом), мы знаем, что он может выдавать не более 20 вольт на динамик. Если вы установите ползунок напряжения ниже на 20 вольт, а ползунок сопротивления на 4, вы увидите, что мощность составляет 100 Вт.Если переместить ползунок сопротивления на 2 Ом, можно увидеть, что мощность увеличена вдвое (до 200 Вт). Теперь я знаю, что в качестве источника напряжения я показываю батарею (вместо усилителя), но концепция та же.
Щелкните ЗДЕСЬ, чтобы апплет заполнил это окно.

---

Историческая информация

Георг Симон Ом:
Георг Симон Ом был немецким физиком, который жил с 1789 по 1854 год. Он обнаружил взаимосвязь между напряжением, током и сопротивлением в проводнике с постоянной температурой (постоянная температура важна, потому что сопротивление изменяется с температурой, а закон Ома не действует). не занимаюсь изменением температуры / сопротивления).Он обнаружил, что при постоянном сопротивлении напряжение и ток прямо пропорциональны (как мы показали на графике выше). Это соотношение может быть выражено как V = IR, где V — напряжение, приложенное к сопротивлению, I — ток, протекающий через сопротивление, а R — сопротивление в омах.

Джеймс Ватт:
Джеймс Ватт был шотландским изобретателем, который жил с 1736 по 1819 год. Единица измерения мощности, ватт, была названа в его честь.

Джеймс Прескотт Джоуль:
Джеймс Прескотт Джоуль был английским физиком, который жил с 1818 по 1889 год.