Ang opsyon sa badyet para sa pag-convert ng mga pangunahing parameter ng electric current ay mga divider ng boltahe. Ang ganitong aparato ay madaling gawin sa iyong sarili, ngunit upang gawin ito, kailangan mong malaman ang layunin, mga aplikasyon, prinsipyo ng pagpapatakbo at mga halimbawa ng pagkalkula.
Nilalaman
Layunin at aplikasyon
Ang isang transpormer ay ginagamit upang i-convert ang alternating boltahe, salamat sa kung saan ang isang sapat na mataas na kasalukuyang halaga ay maaaring mapanatili. Kung kinakailangan upang ikonekta ang isang load na kumonsumo ng isang maliit na kasalukuyang (hanggang sa daan-daang mA) sa isang de-koryenteng circuit, kung gayon ang paggamit ng isang boltahe na transpormer (U) ay hindi ipinapayong.
Sa mga kasong ito, maaari mong gamitin ang pinakasimpleng boltahe divider (DN), ang halaga nito ay mas mababa. Pagkatapos makuha ang kinakailangang halaga, ang U ay itinutuwid at ang kapangyarihan ay ibinibigay sa mamimili. Kung kinakailangan, upang madagdagan ang kasalukuyang (I), kailangan mong gamitin ang yugto ng output upang madagdagan ang kapangyarihan.Bilang karagdagan, mayroong mga divisors at pare-pareho ang U, ngunit ang mga modelong ito ay mas madalas na ginagamit kaysa sa iba.
Ang mga DN ay kadalasang ginagamit upang singilin ang iba't ibang mga aparato kung saan kinakailangan upang makakuha ng mas mababang mga halaga ng U at mga alon mula sa 220 V para sa iba't ibang uri ng mga baterya. Bilang karagdagan, ipinapayong gumamit ng mga aparato para sa paghahati ng U upang lumikha ng mga de-koryenteng instrumento sa pagsukat, kagamitan sa kompyuter, pati na rin ang mga laboratory pulsed at ordinaryong mga supply ng kuryente.
Prinsipyo ng operasyon
Ang boltahe divider (DN) ay isang aparato kung saan ang output at input U ay magkakaugnay gamit ang isang transfer coefficient. Ang transfer coefficient ay ang ratio ng mga halaga ng U sa output at sa input ng divider. Ang circuit ng divider ng boltahe ay simple at isang kadena ng dalawang mga mamimili na konektado sa serye - mga elemento ng radyo (resistor, capacitor o inductors). Magkaiba sila sa mga tuntunin ng pagganap.
Ang alternating current ay may mga pangunahing dami: boltahe, kasalukuyang, paglaban, inductance (L) at capacitance (C). Mga formula para sa pagkalkula ng mga pangunahing dami ng kuryente (U, I, R, C, L) kapag ang mga consumer ay konektado sa serye:
- Ang mga halaga ng paglaban ay nagdaragdag;
- Ang mga stress ay nagdaragdag;
- Ang kasalukuyang ay kakalkulahin ayon sa batas ng Ohm para sa seksyon ng circuit: I = U / R;
- Ang mga inductance ay nagdaragdag;
- Kapasidad ng buong kadena ng kapasitor: C = (C1 * C2 * .. * Cn) / (C1 + C2 + .. + Cn).
Para sa paggawa ng isang simpleng risistor DN, ginagamit ang prinsipyo ng mga series-connected resistors. Conventionally, ang scheme ay maaaring nahahati sa 2 balikat. Ang unang balikat ay ang itaas at matatagpuan sa pagitan ng input at zero point ng DN, at ang pangalawa ay ang mas mababang isa, at ang output U ay tinanggal mula dito.
Ang kabuuan ng U sa mga arm na ito ay katumbas ng resultang halaga ng papasok na U. May mga linear at non-linear na uri ng mga RP. Kasama sa mga linear na device ang mga device na may output U, na linearly nag-iiba depende sa input value. Ginagamit ang mga ito upang itakda ang nais na U sa iba't ibang bahagi ng mga circuit. Ang nonlinear ay ginagamit sa functional potentiometers. Ang kanilang paglaban ay maaaring maging aktibo, reaktibo at capacitive.
Bilang karagdagan, ang DN ay maaari ding maging capacitive. Gumagamit ito ng isang chain ng 2 capacitors na konektado sa serye.
Ang prinsipyo ng operasyon nito ay batay sa reaktibo na bahagi ng paglaban ng mga capacitor sa isang kasalukuyang circuit na may isang variable na bahagi. Ang kapasitor ay hindi lamang mga katangian ng capacitive, kundi pati na rin ang paglaban sa Xc. Ang paglaban na ito ay tinatawag na capacitive, depende sa dalas ng kasalukuyang at natutukoy ng formula: Xc \u003d (1 / C) * w \u003d w / C, kung saan ang w ay ang cyclic frequency, C ay ang halaga ng kapasitor .
Ang cyclic frequency ay kinakalkula ng formula: w = 2 * PI * f, kung saan ang PI = 3.1416 at f ay ang AC frequency.
Ang capacitor, o capacitive, type ay nagpapahintulot sa iyo na makatanggap ng medyo malalaking alon kaysa sa mga resistive device. Ito ay malawakang ginagamit sa mga circuit na may mataas na boltahe, kung saan ang halaga ng U ay dapat na bawasan nang maraming beses. Bilang karagdagan, mayroon itong isang makabuluhang kalamangan - hindi ito sobrang init.
Ang inductive na uri ng DN ay batay sa prinsipyo ng electromagnetic induction sa mga kasalukuyang circuit na may variable na bahagi. Ang kasalukuyang dumadaloy sa solenoid, ang paglaban nito ay nakasalalay sa L at tinatawag na inductive. Ang halaga nito ay direktang proporsyonal sa dalas ng alternating kasalukuyang: Xl \u003d w * L, kung saan ang L ay ang halaga ng inductance ng circuit o coil.
Ang inductive DN ay gumagana lamang sa mga circuit na may kasalukuyang, na may variable na bahagi, at may inductive resistance (Xl).
Mga kalamangan at kahinaan
Ang mga pangunahing disadvantages ng isang resistive DN ay ang imposibilidad ng paggamit nito sa mga high-frequency circuit, isang makabuluhang pagbaba ng boltahe sa mga resistors at isang pagbaba sa kapangyarihan. Sa ilang mga circuit, kinakailangan upang piliin ang kapangyarihan ng mga resistensya, dahil ang makabuluhang pag-init ay nangyayari.
Sa karamihan ng mga kaso, ang mga alternating current circuit ay gumagamit ng DN na may aktibong pagkarga (resistive), ngunit sa paggamit ng mga compensation capacitor na konektado sa parallel sa bawat isa sa mga resistors. Ang diskarte na ito ay nagpapahintulot sa iyo na bawasan ang init, ngunit hindi inaalis ang pangunahing disbentaha, na kung saan ay pagkawala ng kuryente. Ang kalamangan ay ang paggamit sa mga circuit ng DC.
Upang maalis ang pagkawala ng kuryente sa isang resistive DN, ang mga aktibong elemento (resistor) ay dapat mapalitan ng mga capacitive. Ang capacitive element na nauugnay sa resistive DN ay may ilang mga pakinabang:
- Ito ay ginagamit sa AC circuits;
- Walang overheating;
- Ang pagkawala ng kuryente ay nabawasan, dahil ang kapasitor ay walang kapangyarihan, hindi katulad ng risistor;
- Ang aplikasyon sa mga mapagkukunan ng mataas na boltahe ng boltahe ay posible;
- High efficiency factor (COP);
- Mas kaunting pagkawala sa I.
Ang kawalan ay hindi ito magagamit sa mga circuit na may pare-parehong U. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang kapasitor sa DC circuits ay walang kapasidad, ngunit gumaganap lamang bilang isang kapasidad.
Ang inductive DN sa mga circuit na may variable na bahagi ay mayroon ding ilang mga pakinabang, ngunit maaari rin itong magamit sa mga circuit na may pare-parehong halaga ng U.Ang inductor ay may paglaban, ngunit dahil sa inductance, ang pagpipiliang ito ay hindi angkop, dahil mayroong isang makabuluhang pagbaba sa U. Ang mga pangunahing bentahe kumpara sa resistive na uri ng DN:
- Application sa mga network na may variable U;
- Bahagyang pag-init ng mga elemento;
- Mas kaunting pagkawala ng kuryente sa mga circuit ng AC;
- Medyo mataas na kahusayan (mas mataas kaysa sa capacitive);
- Gamitin sa high-precision na kagamitan sa pagsukat;
- May mas maliit na error;
- Ang load na konektado sa output ng divider ay hindi nakakaapekto sa division ratio;
- Ang kasalukuyang pagkawala ay mas mababa kaysa sa mga capacitive divider.
Kabilang sa mga disadvantage ang mga sumusunod:
- Ang paggamit ng pare-parehong U sa mga network ng kuryente ay humahantong sa makabuluhang kasalukuyang pagkalugi. Bilang karagdagan, ang boltahe ay bumaba nang husto dahil sa pagkonsumo ng elektrikal na enerhiya para sa inductance.
- Ang output signal sa frequency response (nang hindi gumagamit ng rectifier bridge at filter) ay nagbabago.
- Hindi naaangkop sa mga high voltage AC circuit.
Pagkalkula ng boltahe divider sa resistors, capacitors at inductances
Pagkatapos piliin ang uri ng boltahe divider para sa pagkalkula, kailangan mong gamitin ang mga formula. Kung ang pagkalkula ay hindi tama, ang aparato mismo, ang yugto ng output para sa pagpapalakas ng kasalukuyang, at ang mamimili ay maaaring masunog. Ang mga kahihinatnan ng hindi tamang mga kalkulasyon ay maaaring maging mas masahol pa kaysa sa pagkabigo ng mga bahagi ng radyo: sunog bilang isang resulta ng isang maikling circuit, pati na rin ang electric shock.
Kapag kinakalkula at i-assemble ang circuit, dapat mong mahigpit na sundin ang mga panuntunan sa kaligtasan, suriin ang aparato bago ito i-on para sa tamang pagpupulong at huwag subukan ito sa isang mamasa-masa na silid (ang posibilidad ng pagtaas ng electric shock). Ang pangunahing batas na ginamit sa mga kalkulasyon ay ang batas ng Ohm para sa seksyon ng circuit.Ang pagbabalangkas nito ay ang mga sumusunod: ang kasalukuyang lakas ay direktang proporsyonal sa boltahe sa seksyon ng circuit at inversely proporsyonal sa paglaban ng seksyong ito. Ang formula entry ay ganito ang hitsura: I = U / R.
Algorithm para sa pagkalkula ng boltahe divider sa resistors:
- Kabuuang boltahe: Upit \u003d U1 + U2, kung saan ang U1 at U2 ay ang mga halaga ng U sa bawat isa sa mga resistors.
- Mga boltahe ng risistor: U1 = I * R1 at U2 = I * R2.
- Upit \u003d I * (R1 + R2).
- Walang kasalukuyang load: I = U / (R1 + R2).
- U drop sa bawat isa sa mga resistors: U1 = (R1 / (R1 + R2)) * Upit at U2 = (R2 / (R1 + R2)) * Upit.
Ang mga halaga ng R1 at R2 ay dapat na 2 beses na mas mababa kaysa sa paglaban ng pagkarga.
Upang kalkulahin ang boltahe divider sa mga capacitor, maaari mong gamitin ang mga formula: U1 = (C1 / (C1 + C2)) * Upit at U2 = (C2 / (C1 + C2)) * Upit.
Ang mga formula para sa pagkalkula ng DN sa mga inductance ay magkatulad: U1 = (L1 / (L1 + L2)) * Upit at U2 = (L2 / (L1 + L2)) * Upit.
Ang mga divider ay ginagamit sa karamihan ng mga kaso na may isang diode bridge at isang zener diode. Ang zener diode ay isang semiconductor device na nagsisilbing stabilizer U. Dapat piliin ang mga diode na may reverse U na mas mataas kaysa sa pinapayagan sa circuit na ito. Ang zener diode ay pinili ayon sa reference book para sa kinakailangang halaga ng stabilization boltahe. Bilang karagdagan, ang isang risistor ay dapat isama sa circuit sa harap nito, dahil kung wala ito ang semiconductor device ay masunog.
Mga katulad na artikulo:
