Τελικά έφτασαν, ακριβώς έτσι δεν το ακούσατε - ένας μετατροπέας χωρίς τρανζίστορ, ακόμα και χωρίς διπλές, συμμετρικές μετασχηματιστές!
Οι μετατροπείς, όπως οι συσκευές μετασχηματισμού τάσης συνεχούς ρεύματος, δεν συμπεριλήφθηκαν, αλλά απλώς συσσωρεύτηκαν στη σύγχρονη ζωή. Για παράδειγμα, η ηλιακή ενέργεια δεν μπορεί να κάνει χωρίς αυτούς, οι οδηγοί χωρίς μετατροπείς δεν θα μπορούν να παρακολουθήσουν τηλεόραση για 220 V και ούτω καθεξής.
Επιτρέψτε μου να σας υπενθυμίσω ότι ένας μετατροπέας είναι μια συσκευή που μετατρέπει χαμηλή (ή υψηλή) τάση (κυρίως σταθερή) σε υψηλή (ή χαμηλή, κυρίως μεταβλητή), δηλαδή αυτή η μετατροπή μιας σταθερής τάσης σε οποιαδήποτε άλλη, κατά κανόνα, με ελάχιστη απώλεια ισχύος.
Μετατροπείς μόνο εναλλασσόμενων τάσεων καλούνται μετασχηματιστές. Ανατρέχοντας σε πολλά προγράμματα τιμολογίων, μπορείτε να δείτε ότι όλοι έχουν τρανζίστορ. Επιπλέον, τα τρανζίστορ είναι κατά κύριο λόγο τα πιο ακριβά, τα φαινόμενα πεδίου που φοβούνται την υπερβολική εκφόρτιση, τον στατικό ηλεκτρισμό, τα βραχυκυκλώματα, χρειάζονται ακόμη να λερωθούν με ειδική ζελατίζουσα πάστα (ή κόλλα) και να μην τοποθετήσουν επάνω τους ένα μικρό ψυγείο ή ανεμιστήρα.
Και είναι ακόμα μια ταλαιπωρία - να αποσυναρμολογήσετε και να ανεμίζετε μια διπλή συμμετρική περιέλιξη σε αντίθετες κατευθύνσεις σε έναν μετασχηματιστή, ανόητα - με άγχος.
Ποια είναι η αρχή της λειτουργίας ενός μετατροπέα χωρίς τρανζίστορ και τι έκανα εδώ, ε;
Ας ξεκινήσουμε με τα κλασικά:
Θυμηθείτε ότι αυξάνει την τάση στον μετατροπέα, ναι - τον μετασχηματιστή. Αλλά ο μετασχηματιστής μπορεί να λειτουργήσει μόνο με εναλλασσόμενο ρεύμα, αφού μετασχηματίζεται μόνο εναλλασσόμενο ρεύμα στο εσωτερικό του μετατροπέα.
Και προκειμένου να επιτευχθεί αυτό το εναλλασσόμενο ρεύμα, χρησιμοποιούνται γεννήτριες τρανζίστορ, κυρίως χαμηλής συχνότητας.
Εδώ είναι αλήθεια, με ένα "αλλά" - δεν είναι απαραίτητο να χρησιμοποιείτε εναλλασσόμενο ρεύμα, μπορείτε επίσης να μετατρέψετε ένα σταθερό αλλά διαλείπον ρεύμα (παλλόμενο, τρέχον τύπου: "ναι - όχι - ναι"):
Για να κατανοήσετε πώς λειτουργεί ένα σταθερό αλλά διαλείπον ρεύμα με έναν μετασχηματιστή, συνδέστε το πρωτεύον τύλιγμα του μετασχηματιστή (όπου υπάρχουν λιγότερες στροφές) με την μπαταρία (12 V) και το δευτερεύον (όπου υπάρχουν περισσότερες στροφές) στο βολτόμετρο.
Τώρα, διακόπτοντας το τροφοδοτικό χειροκίνητα με ένα καλώδιο, παρατηρούμε την εμφάνιση μιας υψηλής τάσης στη δευτερεύουσα περιέλιξη (όπου υπάρχουν περισσότερες στροφές), σταθεροποιείται από ένα βολτόμετρο.
Είναι ενδιαφέρον ότι η υψηλή τάση στην έξοδο του δευτερεύοντος τυλίγματος του μετασχηματιστή θα είναι επίσης σταθερή (πολύ μικρή αλλαγή πολικότητας), αλλά διαλείπουσα (τα "συν" και "μείον" στην έξοδο δεν αλλάζουν, αλλά υπάρχει σταθερή τάση με διακοπή, η οποία καθορίζεται από τη συχνότητα χειροκίνητης διακοπής της επαφής):
Βεβαίως, η κατοχή της μπαταρίας στα χέρια σας και η διαρκής διακοπή των επαφών δεν συμβαίνει. Όλα πρέπει να είναι αυτόματα. Εδώ ίσως χρειαστεί να επιστρέψετε σε τρανζίστορ, αλλά όχι.
Ένα ρελέ θα λειτουργεί ως διακόπτης, αλλά το ρελέ δεν είναι συνηθισμένο, αλλά πολύ συνηθισμένο, αν και η ποιότητα πρέπει να είναι υψηλή.
Τα ρελέ είναι διαφορετικά:
Το γεγονός είναι ότι κάθε ρελέ περιέχει μια ράβδο σιδήρου, μια περιέλιξη πάνω της και επαφές που κλείνουν ή ανοίγουν, ανάλογα με το αν υπάρχει τάση στο ρελέ.
Εάν δεν υπάρχει τάση στο ρελέ, μία επαφή κλείνει (π.χ. "όχι"), όταν η τάση είναι ενεργοποιημένη, η επαφή αλλάζει (για παράδειγμα, στο "ναι").
Ρυθμός αντίδρασης επαφής ρελέ εξαρτάται από πολλούς παράγοντες:
- τρέχον μέγεθος στο πηνίο (αντίσταση σε πηνίο).
- τιμές τάσης,
- λόγος συμπίεσης του ελατηρίου.
- το διάκενο μεταξύ του πυρήνα σιδήρου του ρελέ και της επιφάνειας της κινητής επαφής.
- μήκος βραχίονα επαφής (όσο βραχύτερος είναι ο βραχίονας, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα απόκρισης του ρελέ).
- το ποσοστό απομάκρυνσης πυρήνα σε περίπτωση διακοπής ρεύματος ·
- η πυκνότητα του μέσου στο οποίο βρίσκεται το κινούμενο τμήμα του ρελέ (για παράδειγμα, σε κενό δεν υπάρχει τριβή αέρα).
- θερμοκρασία, κ.λπ.
Πληροφορίες σχετικά με τους παράγοντες επιρροής στην ταχύτητα απόκρισης του ρελέ και τη ρύθμιση του, απαραίτητη για το επόμενο βήμα.
Συγκεκριμένα, αποσυναρμολόγηση του σχήματος λειτουργίας ρελέ στη λειτουργία "συνεχούς μεταγωγής":
Με αυτή τη σύνδεση του ρελέ, κυριολεκτικά «σπάει τα πηνία», αυτό δεν μπορεί μόνο να δει, αλλά και να ακουστεί. Γιατί συμβαίνει αυτό περιγράφεται εν μέρει παραπάνω.
Εν ολίγοις, το σημείο εδώ είναι το ελατήριο ρελέ, όταν εφαρμόζεται τάση στο ρελέ, λειτουργεί, ανοίγοντας έτσι το κύκλωμά του, το ελατήριο επιστρέφει την επαφή πίσω στη θέση του και ο κύκλος συνεχίζεται ξανά. Για 1 δευτερόλεπτο, ανάλογα με τον παράγοντα ποιότητας του ελατηρίου (αλλά όχι μόνο το ελατήριο), μπορεί να υπάρχουν 100 ή περισσότερα πώματα και ανοίγματα.
Παρατήρησα ότι αυτό το ρελέ χαρακτηρίστηκε σχεδόν τυχαία κατά τη διάρκεια των πειραμάτων μου.
Συνεπώς, προσθέτοντας ένα μετασχηματιστή στο κύκλωμα, λαμβάνουμε μια γεννήτρια και ένα μετατροπέα τάσης:
Μεταφέρουμε το κύκλωμα στο πειραματικό επίπεδο, για αυτό χρειάζεστε:
Εργαλεία και συσκευές:
- ένα πολύμετρο (μετράμε την τάση, είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσουμε ένα δείκτη βολτόμετρου, αφού τα ψηφιακά μερικές φορές δεν μπορούν να καταγράψουν διαλείπουσα τάση).
- μπαταρία (12 V).
- συγκολλητικό σίδερο.
- ρελέ (για 12 v).
- μετασχηματιστή (από 12 σε 220 V, 10 W).
- λαμπτήρα (220 V, 1 W) ·
- ακουστικά (στα 50Ω).
Αναλώσιμα:
- σύρματα.
- "κροκόδειλοι" (4 τεμ.).
- συγκόλληση.
- κολοφώνιο.
Στάδιο 1.
Συνδέουμε το ρελέ στη μπαταρία σύμφωνα με το σχέδιο, ακούμε αμέσως το ρελέ:
Στάδιο 2.
Συνδέουμε τον μετασχηματιστή στο ρελέ και καθορίζουμε την υψηλή τάση στην έξοδο (μερικές φορές είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε ένα βολτόμετρο δείκτη):
Στάδιο 3.
Στην έξοδο του μετασχηματιστή, εγκαθιστά μια λάμπα για 220 V, χαμηλή ισχύ, φωτίζει (και δεν φωτίζει στα 12 V):
Στάδιο 4.
Αν συνδέσετε ένα ακουστικό αντί για μια λάμπα (λειτουργεί με ή χωρίς μετασχηματιστή), τότε από εκεί θα εκπέμπεται ένας ήχος, κάτι σαν μια σειρήνα:
Έτσι το κύκλωμα λειτουργεί, δημιουργώντας ένα ευχάριστο buzz. Σε αντίθεση με έναν αντιστάτη τρανζίστορ, το κύκλωμα αναστροφέα ρελέ μου περιέχει λιγότερα εξαρτήματα. Δεν μέτρησα την απόδοση, καλά, περίπου το 65% (λαμβάνοντας υπόψη την απόδοση του μετασχηματιστή).
Στο επόμενο άρθρο - συνέχιση αυτού, θα εξετάσω πιο πρακτικά, προηγμένα και ισχυρά κυκλώματα αναστροφέων χωρίς τρανζίστορ.
Βίντεο: