Bugun biz 12 volt nima ekanligini aniqlashga harakat qilamiz. Bu yirtqich hayvon kim? U qanchalik qattiq tishlaydi? Va umuman olganda, u nimaga qodir? Ishoning, uning kuchlanishi 220 volt bo'lgan oddiy yirtqich hayvondan kuchsizroq ekanligi ertak. Qiziq, keyin boraylik.

Keling, uning kelib chiqish tarixidan boshlaylik. Va hikoya oddiy, butun nuqta xavfsiz. Axir, ixtiro qilingan hamma narsa ikki sababga ko'ra amalga oshiriladi. Birinchisi, dangasalik, bu taraqqiyotning dvigateli ekanligi ma'lum. Ikkinchisi - o'zingizni himoya qilish istagi, chunki siz va men ko'pincha biror narsadan qo'rqamiz. Bu erda innovatsiyalarga ehtiyoj paydo bo'ladi. Axir, ular bizni doimiy ravishda barmoqlaringizni rozetkaga tiqolmaysiz, deb qo'rqitadi - bu sizni o'ldiradi. Agar siz va men barmoqlarimizni rozetkaga solib qo'ysak ham, biz bilan engil zarbadan ko'ra yomonroq narsa sodir bo'lishi dargumon. Ammo ko'pchiligimiz uyda bolalar va uy hayvonlari bor. Bolalar qiziquvchan odamlardir. Ular har doim hamma narsaga qiziqishadi va agar u rozetkadan o'tib ketsa, bola bola emas. U, albatta, u erda barmoqlarini qo'yishi kerak. Ammo agar u elektr toki ursa, unda hech qanday yaxshi narsa bo'lmaydi. Har bir narsa aniq holatga bog'liq ekanligi aniq, lekin tajriba qilmaslik yaxshiroqdir. Agar hayvon rozetkaga kirsa-chi? Va agar sizning mushukingiz faqat mo'ylovini yoqib yuborsa va bir necha daqiqa shokda yotoq ostida o'tirsa yaxshi bo'ladi. Ammo vaziyat bundan ham yomonroq bo'lishi mumkin.

Mayli, qo'rqinchli narsalar yetarli. 12 volt bir vaqtning o'zida ko'plab muammolarni hal qila oladigan xavfsiz kuchlanishdir. Ammo, afsuski, bu kuchlanish rozetkalarda keng tarqalgan emas, chunki elektr jihozlari buning uchun oddiygina ishlab chiqarilmagan.

Keling, ildizlarga qaytaylik. Elektr uchun xavfli yoki yuqori darajadagi xavfga ega bo'lgan ko'plab xonalar mavjud. Sizning kvartirangizdagi bunday xonalarga oshxona, hammom va boshqa shunga o'xshash joylar kiradi. Tasavvur qiling-a, 220 voltli elektr monster qanday qisqa tutashuvga olib kelishi mumkin? Buning oqibatlari bizning tasavvurimizdan ham oshib ketishi mumkin. Va menga ishoning, ular ishga tushirilgan xavfsizlik tizimlari bilan cheklanib qolmasligi mumkin. 12 volt, albatta, sayyora yoki hatto kvartira miqyosida falokatga olib kelmaydi. Eng yomon holatda, xavfsizlik tizimlari ishlaydi yoki transformator yonib ketadi.

Endi 12 voltli kuchlanish qaerdan kelgani haqida. Bu kuchlanish ko'p hollarda yoritish uchun ishlatiladi va u erdan keladi. Bir necha o'n yillar oldin maishiy foydalanish uchun halogen lampalar ixtiro qilingan. Halojen chiroq nima? Bu bir xil akkor chiroqdir, lekin xizmat muddati uzoqroq va hajmi ancha kichik. Bunga nima imkon beradi? Bunday chiroqning lampochkasi yod kabi halogenni o'z ichiga olgan gaz bilan to'ldirilganligi sababli. Bunday muhitda filament ancha sekinroq eskiradi. Shunday qilib, bunday chiroq ikki barobar uzoq davom etadi, o'lchami odatdagidan to'rtdan biriga teng. Lekin kuchlanishning 12 voltga qanday aloqasi bor? Va ayni paytda. Kimdir tajriba o'tkazdi va bu kuchlanishda filament elektr tokining kamroq halokatli ta'siriga duchor bo'lishini tushundi. Bu shuni anglatadiki, u yuqori haroratgacha qizdirilishi mumkin va shuning uchun ko'proq yorug'lik oladi. Bunga nam joylar uchun deyarli mutlaq xavfsizlikni qo'shing. Bu simlarni ulash va yoritishning juda ajoyib usuli bo'lib chiqadi.

Lekin shoshilmang, har qanday bepul pishloqda bo'lgani kabi, bu erda ham sichqoncha tuzoqlari bor. Ular transformatorda joylashgan. Va kvartiraning qolgan qismida 220 volt bo'lganligi sababli, biz bunga albatta muhtojmiz, biz usiz qilolmaymiz. Va elektr ta'minoti tarmog'idagi qo'shimcha element, ma'lumki, uning ishonchliligini pasaytiradi. Ammo transformator uchun xavfli bo'lishi mumkin bo'lgan yagona narsa shundaki, u shunchaki yonib ketadi. Keling, tarmoqning o'zi, qanday qurilganligi va buning uchun nima kerakligini tavsiflashga o'tamiz.

12 voltli tarmoqning o'zi transformator bilan boshlanadi. U oddiy 220 voltni 12 ga aylantiradi. Lekin transformatorni oqilona tanlash kerak. Transformatorning o'zi dizayni haqida batafsil ma'lumot bermaymiz. Men bir narsani aytaman, transformator mos quvvatga ega bo'lishi kerak. Bu shuni anglatadiki, avval siz qancha lampalar bo'lishini, ularning umumiy quvvati nima ekanligini tushunishingiz kerak. Olingan qiymatga zaxiraning 40 foizini qo'shishga arziydi va siz kerakli transformator quvvatini olasiz. Aks holda, transformator juda tez ishlamay qolishi mumkin va bu yaxshi emas.

Transformatorni tanlaganingizdan so'ng, armatura va lampalar haqida o'ylashingiz kerak. Yoritgichlarda g'ayrioddiy narsa yo'q, ko'plab lampalar universaldir, lekin sotib olishdan oldin, har qanday holatda, tekshirishga arziydi. Ammo lampalar bilan ishlar biroz murakkabroq. Ular 220 voltdan ishlaydigan lampalarga va 12 voltdan ishlaydigan lampalarga bo'linadi. Va agar 12 voltli 220 vattli lampalar oddiygina ishlamasa, miltillash teskari tartibda boshlanadi. Haddan tashqari kuchlanish chiroqning portlashiga olib kelishi mumkin. Shuning uchun, shunchaki belgilarni tekshiring va ular aytganidek, hamma narsa to'da bo'ladi. 12 voltga mo'ljallangan lampalar odatda qimmatroq. Shunchaki xavfsizroq bo'lgani uchun dizaynda boshqa tizimli yoki asosiy farq yo'q.

Agar u lampalar va transformator - sim o'rtasidagi bog'lovchi aloqa haqida gapirsa, unda u har qanday narsa bo'lishi mumkin. Ammo katta afzallik shundaki, siz kichik kesimdagi simlardan foydalanishingiz mumkin. Bunday tarmoq kuchlanishida haddan tashqari qizib ketish deyarli mumkin emas. Maxsus simlar mavjud, ular do'konlarda sotiladi, lekin kichik kesimli har qanday sim mos keladi. Endi siz hamma narsani bilasiz.

Xulosa: Past kuchlanishli yorug'lik maishiy foydalanish uchun va hatto ba'zi sanoat ob'ektlari uchun juda katta ortiqcha. Bilasizmi, xavfsizlik birinchi o'rinda turadi. Yana bir katta va shubhasiz afzallik shundaki, siz o'zingizning hammomingiz yoki oshxonangizda bunday simlarni o'zingiz qilishingiz mumkin. Qabul qiling, maqola bir nechta murakkab jarayonni tasvirlamaydi. Hatto bola ham bu jarayonlarning ko'pini bajara oladi, ammo bu ularga ishonib topshirilmagani ma'qul.

Keling, avval "doimiy kuchlanish" deganda nimani anglatishini aniqlab olaylik. Vikipediya bizga aytganidek, doimiy kuchlanish (shuningdek, to'g'ridan-to'g'ri oqim deb ham ataladi) parametrlari, xususiyatlari va yo'nalishi vaqt o'tishi bilan o'zgarmaydigan oqimdir. To'g'ridan-to'g'ri oqim faqat bitta yo'nalishda oqadi va uning chastotasi nolga teng.

Biz Osiloskop maqolasida DC oscillogrammasini ko'rib chiqdik. Operatsion asoslari:

Esingizda bo'lsa, bizda mavjud diagrammada gorizontal vaqt(X o'qi) va vertikal Kuchlanishi(Y o'qi).

Bir qiymatning bir fazali o'zgaruvchan kuchlanishini kichikroq (ehtimol kattaroq) qiymatning bir fazali o'zgaruvchan kuchlanishiga aylantirish uchun biz oddiy bir fazali transformatordan foydalanamiz. Va o'zgartirish uchun doimiy pulsatsiyalanuvchi kuchlanishga, biz transformatordan keyin Diod ko'prigini bog'ladik. Chiqish doimiy pulsatsiyalanuvchi kuchlanishni oldi. Ammo bunday keskinlik bilan, ular aytganidek, siz ob-havoni o'zgartira olmaysiz.

Lekin qanday qilib pulsatsiyalanuvchi doimiy kuchlanishdan chiqib ketishimiz mumkin

eng haqiqiy doimiy kuchlanishni olasizmi?

Buning uchun bizga faqat bitta radio komponent kerak bo'ladi: kondansatör. Va u diodli ko'prikka shunday ulanishi kerak:

Ushbu sxema kondansatörning muhim xususiyatidan foydalanadi: zaryadlash va tushirish. Kichik quvvatga ega bo'lgan kondansatör tezda zaryadlanadi va tezda zaryadsizlanadi. Shuning uchun, oscillogrammada deyarli to'g'ri chiziqni olish uchun biz munosib quvvatga ega kondansatörni kiritishimiz kerak.

Dalgalanishning kondansatör sig'imiga bog'liqligi

Keling, nima uchun katta kondansatkichni o'rnatishimiz kerakligini amaliy ko'rib chiqaylik. Quyidagi fotosuratda bizda turli quvvatdagi uchta kondansatör mavjud:

Keling, birinchisiga qaraylik. Biz uning qiymatini LC hisoblagichimiz yordamida o'lchaymiz. Uning sig‘imi 25,5 nanoFarad yoki 0,025 mikroFarad.

Biz uni yuqoridagi diagrammaga muvofiq diodli ko'prik bilan bog'laymiz

Va biz osiloskopga yopishib olamiz:

Keling, oscillogrammani ko'rib chiqaylik:

Ko'rib turganingizdek, pulsatsiyalar hali ham saqlanib qoladi.

Keling, kattaroq sig'imga ega bo'lgan kondansatörni olaylik.

Biz 0,226 mikrofaradni olamiz.

Biz uni birinchi kondansatör bilan bir xil tarzda diodli ko'prik bilan bog'laymiz va undan ko'rsatkichlarni olamiz.

Va bu erda haqiqiy oscillogram

Emas... deyarli, lekin baribir bir xil emas. Pulsatsiyalar hali ham ko'rinadi.

Uchinchi kondensatorimizni olaylik. Uning quvvati 330 mikrofarad. Hatto mening LC hisoblagichim ham uni o'lchay olmaydi, chunki mening chegaram 200 mikrofarad.

Biz uni diodli ko'prikka bog'laymiz va undan osillogramma olamiz.

Va u aslida shu erda

Mana. Bu butunlay boshqa masala!

Shunday qilib, keling, ba'zi xulosalar chiqaramiz:

- kontaktlarning zanglashiga olib chiqishda kondansatkichning sig'imi qanchalik katta bo'lsa, shuncha yaxshi bo'ladi. Lekin imkoniyatlardan ortiqcha foydalanmang! Chunki bu holda bizning qurilmamiz juda katta bo'ladi, chunki katta quvvatli kondansatörler odatda juda katta. Va dastlabki zaryad oqimi juda katta bo'ladi, bu esa ta'minot pallasida ortiqcha yuklanishiga olib kelishi mumkin.

- bunday quvvat manbai chiqishida qarshilik yuki qanchalik past bo'lsa, dalgalanma amplitudasi shunchalik katta bo'ladi. Ular bu bilan kurashadi, shuningdek, eng sof doimiy kuchlanishni ishlab chiqaradigan o'rnatilgan kuchlanish stabilizatorlaridan foydalanadilar.

Rektifikator uchun radio elementlarni qanday tanlash mumkin

Keling, maqolaning boshida savolimizga qaytaylik. Sizning ehtiyojlaringiz uchun chiqishda 12 voltlik to'g'ridan-to'g'ri oqimni qanday qilib olishingiz mumkin? Avval siz transformatorni tanlashingiz kerak, shunda chiqishda u ishlab chiqaradi ... 12 volt? Ammo ular to'g'ri taxmin qilishmadi! Transformatorning ikkilamchi o'rashidan biz olamiz.

Qayerda

U D - samarali kuchlanish, V

U max - maksimal kuchlanish, V

Shuning uchun, 12 Volt to'g'ridan-to'g'ri kuchlanishni olish uchun transformatorning chiqishi 12 / 1,41 = 8,5 Volt o'zgaruvchan kuchlanish bo'lishi kerak. Endi bu tartib. Transformatorda bunday kuchlanishni olish uchun biz transformator sariqlarini kamaytirishimiz yoki qo'shishimiz kerak. Formula. Keyin biz diodlarni tanlaymiz. Biz kontaktlarning zanglashiga olib keladigan maksimal oqimga qarab diodlarni tanlaymiz. Biz ma'lumotlar jadvallari (radio elementlar uchun texnik tavsiflar) yordamida mos diodlarni qidirmoqdamiz. Biz munosib quvvatga ega kondansatkichni joylashtiramiz. Biz uni tanlaymiz doimiy kuchlanish uning belgisida yozilganidan oshmaydi. Eng oddiy doimiy kuchlanish manbai foydalanishga tayyor!

Aytgancha, men 17 voltli doimiy kuchlanish manbasini oldim, chunki transformator chiqishda 12 voltga ega (12 ni 1,41 ga ko'paytiring).

Va nihoyat, eslashni osonlashtirish uchun:

Radio va elektr jihozlari uchun quvvat manbalari deyarli har doim o'zgaruvchan tokni to'g'ridan-to'g'ri oqimga aylantirish uchun mo'ljallangan rektifikatorlardan foydalanadi. Bu deyarli barcha elektron sxemalar va boshqa ko'plab qurilmalar doimiy oqim manbalaridan quvvatlanishi kerakligi bilan bog'liq. Rektifikator chiziqli bo'lmagan oqim kuchlanish xususiyatiga ega bo'lgan har qanday element bo'lishi mumkin, boshqacha qilib aytganda, oqimni qarama-qarshi yo'nalishda boshqacha o'tkazadi. Zamonaviy qurilmalarda odatda bunday elementlar sifatida planar yarimo'tkazgichli diodlar qo'llaniladi.

Planar yarim o'tkazgichli diodlar

Yaxshi o'tkazgichlar va izolyatorlar bilan bir qatorda, bu ikki sinf o'rtasida o'tkazuvchanlikda oraliq pozitsiyani egallagan ko'plab moddalar mavjud. Bunday moddalar yarimo'tkazgichlar deb ataladi. Sof yarimo'tkazgichning qarshiligi, bu sharoitda qarshilik kuchayadigan metallardan farqli o'laroq, harorat oshishi bilan kamayadi.

Sof yarimo'tkazgichga oz miqdorda nopoklik qo'shib, uning o'tkazuvchanligini sezilarli darajada o'zgartirish mumkin. Bunday aralashmalarning ikkita klassi mavjud:

Shakl 1. Planar diod: a. diodli qurilma; b. elektr diagrammalarida diodaning belgilanishi; V. turli kuchlarning planar diodalarining ko'rinishi.

1. Donor - sof materialni ortiqcha erkin elektronlarni o'z ichiga olgan n-tipli yarimo'tkazgichga aylantirish. Ushbu turdagi o'tkazuvchanlik elektron deb ataladi.
2. Qabul qiluvchi - bir xil materialni sun'iy ravishda erkin elektronlar etishmasligi bo'lgan p-tipli yarimo'tkazgichga aylantirish. Bunday yarimo'tkazgichning o'tkazuvchanligi teshik o'tkazuvchanligi deb ataladi. "Teshik", ya'ni elektron qolgan joy, xuddi musbat zaryadga o'xshaydi.

P- va n-tipli yarimo'tkazgichlar interfeysidagi qatlam (p-n o'tish) bir tomonlama o'tkazuvchanlikka ega - u oqimni bir (oldinga) yo'nalishda yaxshi va teskari (teskari) yo'nalishda juda yomon o'tkazadi. Planar diodning tuzilishi 1a-rasmda ko'rsatilgan. Asos sifatida oz miqdorda donor nopokligi (n-tipi) bo'lgan yarimo'tkazgich plitasi (germaniy) bo'lib, uning ustiga indiyning bir qismi qo'yiladi, bu qabul qiluvchi nopoklikdir.

Qizdirilgandan so'ng, indiy yarimo'tkazgichning qo'shni hududlariga tarqalib, ularni p tipidagi yarim o'tkazgichga aylantiradi. Ikki turdagi o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan hududlar chegarasida p-n birikmasi paydo bo'ladi. P tipidagi yarimo'tkazgichga ulangan terminalga hosil bo'lgan diodaning anodi, qarama-qarshisi esa uning katodi deb ataladi. O'chirish diagrammalarida yarimo'tkazgichli diodning tasviri rasmda ko'rsatilgan. 1b, turli quvvatdagi planar diodlarning ko'rinishi shaklda ko'rsatilgan. 1-asr

Tarkibiga qaytish

Eng oddiy rektifikator

Shakl 2. Turli davrlardagi oqim xususiyatlari.

An'anaviy yoritish tarmog'ida oqadigan oqim o'zgaruvchan. Uning kattaligi va yo'nalishi bir soniya ichida 50 marta o'zgaradi. Uning kuchlanishining vaqtga nisbatan grafigi rasmda ko'rsatilgan. 2a. Ijobiy yarim davrlar qizil rangda, salbiy yarim davrlar ko'k rangda ko'rsatilgan.

Joriy qiymat noldan maksimal (amplituda) qiymatgacha o'zgarganligi sababli, oqim va kuchlanishning samarali qiymati tushunchasi kiritiladi. Masalan, yorug'lik tarmog'ida samarali kuchlanish qiymati 220 V ni tashkil qiladi - bu tarmoqqa ulangan isitish moslamasida teng vaqt oralig'ida bir xil issiqlik miqdori teng vaqt oralig'ida hosil bo'ladi, xuddi shu moslamada bo'lgan kuchlanishli doimiy oqim pallasida. 220 V.

Ammo, aslida, tarmoq kuchlanishi 0,02 sekundda quyidagicha o'zgaradi:

• bu vaqtning birinchi choragi (davr) - 0 dan 311 V gacha ko'tariladi;
• davrning ikkinchi choragi - 311 V dan 0 gacha kamayadi;
• davrning uchinchi choragi - 0 dan 311 V gacha kamayadi;
• davrning oxirgi choragi - 311 V dan 0 gacha ko'tariladi.

Bunday holda, 311 V kuchlanish amplitudasi U o. Amplituda va samarali (U) kuchlanishlar bir-biri bilan quyidagi formula bo'yicha bog'lanadi:

Shakl 3. Diodli ko'prik.

Ketma-ket ulangan diod (VD) va yuk o'zgaruvchan tok zanjiriga ulanganda (2b-rasm), oqim u orqali faqat musbat yarim davrlarda oqadi (2c-rasm). Bu diodaning bir tomonlama o'tkazuvchanligi tufayli sodir bo'ladi. Bunday rektifikator yarim to'lqinli rektifikator deb ataladi - davrning yarmida zanjirda oqim mavjud, ikkinchisida esa oqim yo'q.

Bunday rektifikatorda yuk orqali o'tadigan oqim doimiy emas, balki pulsatsiyalanuvchi. Yuk bilan parallel ravishda etarlicha katta sig'imga ega filtr kondansatör C f ni ulab, uni deyarli doimiy ravishda aylantirishingiz mumkin. Davrning birinchi choragida kondansatör amplituda qiymatiga zaryadlanadi va pulsatsiyalar orasidagi intervallarda u yukga tushadi. Kuchlanish deyarli doimiy bo'lib qoladi. Kondensator quvvati qanchalik katta bo'lsa, silliqlash effekti shunchalik kuchli bo'ladi.

Tarkibiga qaytish

Diodli ko'prik sxemasi

To'liq to'lqinli rektifikatsiya sxemasi yanada rivojlangan bo'lib, ijobiy va salbiy yarim davrlar qo'llanilganda. Bunday sxemalarning bir nechta navlari bor, lekin eng ko'p ishlatiladigan qoplamadir. Diodli ko'prik sxemasi rasmda ko'rsatilgan. 3c. Unda qizil chiziq musbat yarim davrlarda oqim yuk orqali qanday o'tishini va ko'k chiziq - salbiy yarim davrlarni ko'rsatadi.

Shakl 4. Diodli ko'prik yordamida 12 voltli rektifikator sxemasi.

Davrning birinchi yarmida ham, ikkinchi yarmida ham yuk orqali oqim bir xil yo'nalishda oqadi (3b-rasm). Bir soniya ichida pulsatsiya miqdori yarim to'lqinli rektifikatsiyada bo'lgani kabi 50 emas, balki 100. Shunga ko'ra, bir xil filtrli kondansatör quvvati bilan tekislash effekti yanada aniqroq bo'ladi.

Ko'rib turganingizdek, diodli ko'prikni qurish uchun sizga 4 ta diod kerak - VD1-VD4. Ilgari, elektron diagrammalarda diodli ko'priklar rasmda bo'lgani kabi tasvirlangan. 3c. 1-rasmda ko'rsatilgan rasm endi umumiy qabul qilingan. 3g. Diyotning faqat bitta rasmi mavjud bo'lsa-da, ko'prik to'rtta dioddan iborat ekanligini unutmaslik kerak.

Ko'prik sxemasi ko'pincha alohida diodlardan yig'iladi, lekin ba'zida monolitik diodli birikmalar ham qo'llaniladi. Ularni taxtaga o'rnatish osonroq, lekin ko'prikning bir qo'li ishlamay qolsa, butun yig'ilish almashtiriladi. Ko'prik o'rnatiladigan diodlar ular orqali o'tadigan oqim miqdori va ruxsat etilgan teskari kuchlanish miqdori asosida tanlanadi. Ushbu ma'lumotlar diod ko'rsatmalaridan yoki ma'lumotnomalardan olinishi mumkin.

Diodli ko'prik yordamida 12 voltli rektifikatorning to'liq sxemasi shaklda ko'rsatilgan. 4. T1 - pastga tushadigan transformator bo'lib, uning ikkilamchi o'rashi 10-12 V kuchlanishni ta'minlaydi. FU1 sug'urtasi xavfsizlik nuqtai nazaridan foydali detal bo'lib, uni e'tiborsiz qoldirmaslik kerak. VD1-VD4 diodlarining markasi, yuqorida aytib o'tilganidek, rektifikatordan iste'mol qilinadigan oqim miqdori bilan belgilanadi. C1 kondansatörü elektrolitik bo'lib, kamida 16 V kuchlanish uchun 1000,0 mkF yoki undan yuqori quvvatga ega.

Chiqish kuchlanishi sobit, uning qiymati yukga bog'liq. Oqim qanchalik yuqori bo'lsa, kuchlanish past bo'ladi. Regulyatsiya qilingan va barqaror chiqish kuchlanishini olish uchun yanada murakkab sxema talab qilinadi. Shaklda ko'rsatilgan zanjirdan regulyatsiya qilingan kuchlanishni oling. 4 ikki usulda amalga oshirilishi mumkin:

1. T1 transformatorining birlamchi o'rashiga sozlanishi kuchlanishni etkazib berish orqali, masalan, LATR dan.
2. Transformatorning ikkilamchi o'rashidan bir nechta kranlar qilish va shunga mos ravishda kalitni o'rnatish orqali.

Yuqorida keltirilgan tavsif va diagrammalar amaliy ehtiyojlar uchun oddiy rektifikatorni yig'ishda amaliy yordam beradi deb umid qilamiz.

Elektr toki- Bu zaryadlangan zarralarning yo'naltirilgan yoki tartibli harakati: metallardagi elektronlar, elektrolitlardagi ionlar va gazlardagi elektronlar va ionlar. Elektr toki to'g'ridan-to'g'ri yoki o'zgaruvchan bo'lishi mumkin.

To'g'ridan-to'g'ri elektr tokining ta'rifi, uning manbalari

D.C(DC, ingliz tilida to'g'ridan-to'g'ri oqim) - vaqt o'tishi bilan xususiyatlari va yo'nalishi o'zgarmaydigan elektr toki. To'g'ridan-to'g'ri oqim va kuchlanish qisqa gorizontal chiziq yoki ikkita parallel chiziq shaklida ko'rsatilgan, ulardan biri chiziqli.

To'g'ridan-to'g'ri oqim ishlatiladi avtomashinalarda va uylarda, ko'plab elektron qurilmalarda: noutbuklar, kompyuterlar, televizorlar va boshqalar. Rozetkadan o'lchangan elektr toki quvvat manbai yoki rektifikatorli kuchlanish transformatori yordamida to'g'ridan-to'g'ri oqimga aylanadi.

Batareya bilan ishlaydigan har qanday elektr asbob, qurilma yoki qurilma ham to'g'ridan-to'g'ri oqim iste'molchisi hisoblanadi, chunki batareya yoki akkumulyator faqat to'g'ridan-to'g'ri oqim manbai bo'lib, agar kerak bo'lsa, maxsus konvertorlar (inverterlar) yordamida o'zgaruvchan tokga aylanadi.

O'zgaruvchan tokning ishlash printsipi

O'zgaruvchan tok(Inglizcha o'zgaruvchan tok) - vaqt o'tishi bilan kattaligi va yo'nalishi o'zgarib turadigan elektr toki. Elektr jihozlarida u shartli ravishda sinus to'lqin segmenti "~" bilan belgilanadi.
Ba'zida sinusoiddan keyin o'zgaruvchan tokning xarakteristikalari ko'rsatilishi mumkin - chastota, kuchlanish, fazalar soni.

O'zgaruvchan tok bir yoki uch fazali bo'lishi mumkin, ular uchun oqim va kuchlanishning oniy qiymatlari harmonik qonunga muvofiq o'zgaradi.

Asosiy xususiyatlar o'zgaruvchan tok - samarali kuchlanish qiymati va chastotasi.

Eslatma, bir fazali oqim uchun chap grafikda bo'lgani kabi, T vaqt oralig'ida nolga o'tish bilan kuchlanishning yo'nalishi va kattaligi o'zgaradi va uch fazali oqim uchun ikkinchi grafikda uchta sinusoidning siljishi mavjud. muddatning uchdan biriga qadar. O'ngdagi grafikda 1-bosqich "a" harfi bilan, ikkinchisi esa "b" harfi bilan ko'rsatilgan. Ma'lumki, uy rozetkasi 220 voltga ega. Ammo kam odam biladiki, bu o'zgaruvchan kuchlanishning samarali qiymati, lekin amplituda yoki maksimal qiymat ikkita ildizdan kattaroq bo'ladi, ya'ni u 311 Voltga teng bo'ladi.

Shunday qilib, agar to'g'ridan-to'g'ri oqim uchun kuchlanish kattaligi va yo'nalishi vaqt o'tishi bilan o'zgarmasa, u holda o'zgaruvchan tok uchun kuchlanish doimiy ravishda kattalik va yo'nalishda o'zgaradi (noldan past bo'lgan grafik teskari yo'nalish).

Shunday qilib, biz keldik chastota tushunchasiga- to'liq davrlar (davrlar) sonining vaqti-vaqti bilan o'zgaruvchan elektr tokining vaqt birligiga nisbati. Gertsda o'lchanadi. Bu erda va Evropada chastota 50 Gertz, AQShda 60 Gts.

50 Gerts chastotasi nimani anglatadi? Bu shuni anglatadiki, bizning o'zgaruvchan tokimiz o'z yo'nalishini sekundiga 50 marta teskari va orqaga o'zgartiradi (grafikda T- segmenti)!

AC manbalari uydagi barcha rozetkalar va to'g'ridan-to'g'ri simlar yoki kabellar orqali elektr paneliga ulangan barcha narsalar. Ko'pchilikda savol bor: nima uchun rozetkada to'g'ridan-to'g'ri oqim yo'q? Javob oddiy. O'zgaruvchan oqim tarmoqlarida kuchlanish osongina va minimal yo'qotishlar bilan istalgan hajmdagi transformator yordamida kerakli darajaga aylanadi. Sanoat miqyosida minimal yo'qotishlar bilan uzoq masofalarga elektr energiyasini uzatish uchun kuchlanishni oshirish kerak.
Elektr stantsiyasidan, kuchli elektr generatorlari joylashgan joyda 330 000-220 000 kuchlanish chiqadi, keyin bizning uyimiz yonida transformator podstansiyasida u 10 000 voltlik qiymatdan 380 voltlik uch fazali kuchlanishga aylantiriladi, bu esa turar-joy binosiga keladi. , va bizning kvartiramizga keladi bir fazali kuchlanish , chunki kuchlanish o'rtasida 220 V, va elektr panelidagi qarama-qarshi fazalar o'rtasida 380 Volt.

Va o'zgaruvchan kuchlanishning yana bir muhim afzalligi shundaki, asenkron o'zgaruvchan tok dvigatellari konstruktiv jihatdan sodda va doimiy oqim motorlariga qaraganda ancha ishonchli ishlaydi.

O'zgaruvchan tokni qanday doimiy qilish kerak

To'g'ridan-to'g'ri oqimda ishlaydigan iste'molchilar uchun o'zgaruvchan tok rektifikatorlar yordamida aylantiriladi.

DC to AC konvertori

Agar o'zgaruvchan tokni to'g'ridan-to'g'ri oqimga aylantirishda hech qanday qiyinchiliklar bo'lmasa, teskari konvertatsiya bilan hamma narsa ancha murakkab. Buning uchun uyda invertor ishlatiladi- Bu sinusoidga yaqin shakldagi doimiy kuchlanishdan davriy kuchlanish generatori.

Bir xil miqdordagi zaryadlangan zarralar teng vaqt oralig'ida o'tadi. Ammo o'zgaruvchan tokda bu zarralarning teng vaqt oralig'idagi soni har doim farq qiladi.

Ammo endi biz to'g'ridan-to'g'ri o'zgaruvchan tokni to'g'ridan-to'g'ri oqimga aylantirishga o'tishimiz mumkin, bu bizga "diodli ko'prik" deb nomlangan qurilma yordam beradi. Diodli ko'prik yoki ko'prik sxemasi o'zgaruvchan tokni to'g'rilash uchun eng keng tarqalgan qurilmalardan biridir.
Dastlab, u radio quvurlari yordamida ishlab chiqilgan, ammo murakkab va qimmat echim deb hisoblangan, buning o'rniga rektifikatorni ta'minlaydigan transformatorda ikkilamchi o'rashga ega bo'lgan ibtidoiy sxema ishlatilgan. Endi yarimo'tkazgichlar juda arzon, aksariyat hollarda ko'prik sxemasi qo'llaniladi. Ammo ushbu sxemadan foydalanish oqimning 100% to'g'rilanishini kafolatlamaydi, shuning uchun kontaktlarning zanglashiga olib keladigan filtri kondansatkich, shuningdek, chok va kuchlanish stabilizatori bilan to'ldirilishi mumkin. Endi, bizning sxemamizning chiqishida, natijada biz doimiy oqimga ega bo'lamiz

Eslatma

Elektr bilan ishlash har doim xavflidir! Izolyatsiya qilinmagan o'tkazgichlarni, oksidlangan kontaktlarni va quvvat manbalarini yaroqsiz holda ishlatish juda istalmagan!

O'zgaruvchan tok ishlab chiqarish uchun doimiy magnit generatordan foydalanish mumkin. Bunday qurilma 220 V sanoat kuchlanishini yaratmaydi, lekin keyinchalik to'g'rilanishi va to'g'ridan-to'g'ri oqim sifatida chiqarilishi mumkin bo'lgan uch fazada past o'zgaruvchan kuchlanish 12 V batareyalarni zaryad qilish uchun mos keladi.

Ko'rsatmalar

Statorni epoksi qatroni bilan to'ldirilgan oltita mis simdan yasang. Stator korpusini aylanmasligi uchun pinlar bilan mahkamlang. Bobinlardan simlarni rektifikatorga ulang, bu keyinchalik batareyalarni zaryad qilish uchun zarur bo'lgan oqim hosil qiladi. Haddan tashqari qizib ketmaslik uchun rektifikatorni alyuminiy radiatorga ulang.

Magnit rotorlarni eksa bo'ylab aylanadigan kompozit konstruktsiyaga ulang. Orqa rotorni stator orqasiga o'rnating. Old rotor tashqarida joylashgan bo'ladi, u orqa rotorga statorning markaziy teshigidan o'tgan uzun shpiklar orqali biriktiriladi. Agar siz shamol tegirmoni bilan doimiy magnit generatoridan foydalanishni rejalashtirmoqchi bo'lsangiz, shamol tegirmonining pichoqlarini bir xil spikerlarga o'rnating. Pichoqlar rotorlarni aylantiradi va shu bilan magnitlarni bobinlar bo'ylab harakatlantiradi. Rotorlarning o'zgaruvchan magnit maydoni sariqlarda oqim hosil qiladi.

Doimiy magnit generatori kichik shamol generatori bilan foydalanish uchun mo'ljallanganligi sababli, quyidagi komponentlarni taqdim eting: kabellar bilan mustahkamlangan po'lat quvur shaklida tayyorlangan ustun; ustunning yuqori qismiga o'rnatilgan aylanuvchi bosh; shamol tegirmonini aylantirish uchun dastani; pichoqlar.

Qalinroq simli kattaroqlarini ishlab chiqish uchun generatorda foydalanish uchun shamol bobinlari va bobinda oz sonli burilishlar bo'lishi kerak. Biroq, agar u juda kichik bo'lsa, doimiy magnit generator ishlamasligiga e'tibor bering. Jeneratorni yuqori va past tezlikda ishlatish uchun siz bobinlarni ulash usulini o'zgartirishingiz kerak ("yulduz" dan "uchburchak" ga va aksincha). "Yulduz" past shamollarda, "uchburchak" - kuchli shamollarda yaxshi ishlaydi.

Magnitlarni biriktirganda, ular o'rindiqdan ajralmasligi kerakligiga e'tibor bering. Bo'shashgan magnit stator korpusini parchalab tashlaydi va generatorni qaytarib bo'lmaydigan darajada shikastlaydi.

Rotor va statorni o'rnatishda ular orasida 1 mm bo'sh joy qoldiring. Jiddiy ish sharoitida bu bo'shliqni oshirish kerak.

Yana bir texnologik nuqta shundaki, pichoqlar tashqi rotorga emas, balki faqat spikerlarga biriktirilgan. Buni amalga oshirayotganda, generatorni uning aylanish o'qi vertikal va gorizontal emasligi uchun ushlab turing.

Mavzu bo'yicha video

Manbalar:

• DIY doimiy magnit generatori

Aksariyat elektron qurilmalar ularni quvvatlantirish uchun to'g'ridan-to'g'ri oqim talab qiladi. Shu bilan birga, elektr generatorlari va elektr tarmoqlari o'zgaruvchan tokning etkazib beruvchilari hisoblanadi. Konvertatsiya qilish uchun sizga o'zingiz yig'ishingiz kerak bo'lgan quvvat manbai kerak.

Sizga kerak bo'ladi

• - transformator;
• - chiroq yoki yarimo'tkazgichli diodlar;
• - gaz kelebeği;
• - elektrolitik kondansatkichlar;
• - o'lchash asboblari;
• - lehim va o'rnatish uchun aksessuarlar.

Ko'rsatmalar

Tarmoq quvvat manbai uchta asosiy qismdan iborat: rektifikator va anti-aliasing filtri. Agar sizga elektr tarmog'idagi kuchlanishga taxminan teng kuchlanish kerak bo'lsa, unda siz kuchlanishni oddiygina to'g'rilash orqali transformatorsiz qilishingiz mumkin. Ammo bunday quvvat manbai xavflidir, chunki uning chiqishi to'liq tarmoq kuchlanishiga ega bo'ladi. Bunday holda, elektr tarmog'idan galvanik izolyatsiya yo'q. Bunga qo'shimcha ravishda, transformator tarmoq kuchlanishidan yuqori yoki past bo'lishi mumkin bo'lgan kerakli kuchlanishni, shuningdek, ba'zan ham zarur bo'lgan bir nechta kuchlanishni olish imkonini beradi.

Sizga kerakli chiqish kuchlanishini beradigan transformatorni tanlang. Bunday holda, birlamchi o'rash sizning oqim manbangizning (generator yoki tarmoq) kuchlanishi uchun mo'ljallangan.

Yarimo'tkazgichli diyotni chiqish sargisiga ko'rsatilganidek ulang. Siz oddiy yarim to'lqinli rektifikatorni olasiz. Uning chiqishida chastotasi tarmoq chastotasidan 2 baravar past bo'lgan oqim mavjud, chunki sizning ikkinchi yarim tsiklingiz yo'qoladi. Ammo ba'zi elektron kontaktlarning zanglashiga olib kelishi uchun bu variant juda maqbuldir.

To'liq to'lqinli rektifikatorlar ancha rivojlangan bo'lib, ularda oqim to'lqinlarining chastotasi ta'minot tarmog'ining chastotasiga teng. Bunday holda, besleme zo'riqishida ikkala yarim davr ham to'g'rilanadi. Agar transformatoringizda o'rta nuqtaga ega chiqish sargisi bo'lsa, siz qurilmani 2-sxemaga muvofiq yig'ishingiz mumkin.

Har qanday rektifikatorning chiqishida siz doimiy emas, balki pulsatsiyalanuvchi kuchlanishni olasiz. Uni tekislash kerak. Buning uchun LC yoki RC filtrlari ishlatiladi. Ular yuqori quvvatli elektrolitik kondansatkichlardan iborat bo'lib, ular orasida chok ulangan. Ba'zan induktorni kuchli qarshilik bilan almashtirish mumkin. Elektr ta'minotini bunday filtr bilan jihozlashni unutmang.

Mavzu bo'yicha video

Foydali maslahat

Quvvat manbalari ham quvur, ham tranzistorli diodlardan foydalanishi mumkin.

Voltaj o'zgarishiga sezgir bo'lgan qurilmalarni quvvatlantirish uchun stabilizator deb ataladigan qo'shimcha birlik ishlatiladi.

Maslahat 4: DC va o'zgaruvchan tok o'rtasidagi farq nima?

Zamonaviy dunyoni allaqachon elektrsiz tasavvur qilish qiyin. Xonani yoritish, maishiy texnika, kompyuterlar, televizorlarning ishlashi - bularning barchasi uzoq vaqtdan beri inson hayotining tanish atributlariga aylangan. Ammo ba'zi elektr jihozlari o'zgaruvchan tok bilan quvvatlanadi, boshqalari esa to'g'ridan-to'g'ri oqim bilan ishlaydi.

Elektr toki - bu oqim manbaining bir qutbidan boshqasiga yo'naltirilgan elektron oqimi. Agar bu yo'nalish doimiy bo'lsa va vaqt o'tishi bilan o'zgarmasa, biz to'g'ridan-to'g'ri oqim haqida gapiramiz. Joriy manbaning bir terminali ijobiy, ikkinchisi - salbiy hisoblanadi. Umuman olganda, oqim ortiqcha dan minusgacha oqadi.

To'g'ridan-to'g'ri oqim manbasining klassik misoli oddiy barmoq tipidagi quvvat manbai. Bunday batareyalar kichik o'lchamli elektron uskunalarda quvvat manbai sifatida keng qo'llaniladi - masalan, masofadan boshqarish pultlarida, kameralarda, radiolarda va hokazo. va h.k.

O'zgaruvchan tok, o'z navbatida, vaqti-vaqti bilan o'z yo'nalishini o'zgartirishi bilan tavsiflanadi. Misol uchun, Rossiyada standart qabul qilingan, unga ko'ra elektr tarmog'idagi kuchlanish 220 V va oqim chastotasi 50 Gts. Bu elektr tokining yo'nalishi o'zgarishi chastotasini tavsiflovchi ikkinchi parametrdir. Agar oqimning chastotasi 50 Gts bo'lsa, u o'z yo'nalishini sekundiga 50 marta o'zgartiradi.

Bu ikkita kontaktga ega bo'lgan oddiy elektr zanjirida ortiqcha va minus vaqti-vaqti bilan o'zgarib turishini anglatadimi? Ya'ni, birinchi navbatda bitta kontaktda ortiqcha, ikkinchisida minus, keyin esa aksincha va hokazo. va h.k.? Aslida, narsalar biroz boshqacha. Elektr rozetkalarida ikkita terminal mavjud: faza va tuproq. Ular odatda "faza" va "" deb ataladi. Tuproq pimi xavfsiz va kuchlanish yo'q. Fazali chiqishda sekundiga 50 Gts chastotali, ortiqcha va minus o'zgarishi. Agar siz “” ga tegsangiz, hech narsa bo'lmaydi. Fazali simga tegmaslik yaxshiroqdir, chunki u har doim 220 V kuchlanish ostida.

Ba'zi qurilmalar to'g'ridan-to'g'ri oqim bilan, boshqalari esa o'zgaruvchan tok bilan quvvatlanadi. Nima uchun bunday bo'linish umuman kerak edi? Aslida, elektron qurilmalarning aksariyati o'zgaruvchan tok tarmog'iga ulangan bo'lsa ham, to'g'ridan-to'g'ri kuchlanishdan foydalanadi. Bunday holda, o'zgaruvchan tok rektifikatorda to'g'ridan-to'g'ri oqimga aylanadi, eng oddiy holatda bir yarim to'lqinni kesib tashlaydigan dioddan va to'lqinlarni tekislash uchun kondansatkichdan iborat.

Muqobil oqim faqat uzoq masofalarga uzatish juda qulay bo'lgani uchun ishlatiladi, bu holda yo'qotishlar minimallashtiriladi. Bundan tashqari, uni aylantirish oson - ya'ni kuchlanishni o'zgartiring. To'g'ridan-to'g'ri oqimni o'zgartirib bo'lmaydi. Kuchlanish qanchalik baland bo'lsa, o'zgaruvchan tokni uzatishda yo'qotishlar shunchalik kam bo'ladi, shuning uchun magistral liniyalarda kuchlanish bir necha o'nlab yoki hatto yuz minglab voltlarga etadi. Aholi punktlarini ta'minlash uchun podstansiyalarda yuqori kuchlanish pasaytiriladi, buning natijasida uylarga 220 V kuchlanishli juda past kuchlanish beriladi.

Turli mamlakatlarda turli xil ta'minot kuchlanish standartlari mavjud. Shunday qilib, agar Evropa mamlakatlarida u 220 V bo'lsa, AQShda bu 110 V. Bundan tashqari, mashhur ixtirochi Tomas Edison o'zgaruvchan tokning barcha afzalliklarini qadrlay olmagani va to'g'ridan-to'g'ri tokdan foydalanish zarurligini himoya qilgani ham qiziq. elektr tarmoqlari. Keyinchalik u xato qilganini tan olishga majbur bo'ldi.