Mga kategorya: Itinatampok na Mga Artikulo » Mga bagyong elektrisista
Bilang ng mga tanawin: 56510
Mga puna sa artikulo: 3
Ano ang boltahe, kung paano babaan at taasan ang boltahe
Ang boltahe at amperage ay dalawang pangunahing dami sa koryente. Bilang karagdagan sa kanila, ang isang bilang ng iba pang mga dami ay nakikilala rin: singil, lakas ng magnetic field, electric field lakas, magnetic induction at iba pa. Ang isang pagsasanay ng electrician o electronics engineer sa pang-araw-araw na gawain ay madalas na kailangang gumana ng boltahe at kasalukuyang - Mga Volts at Amps. Sa artikulong ito, partikular na pag-uusapan natin ang tungkol sa stress, tungkol sa kung ano ito at kung paano ito gagana.
Pagpasya ng pisikal na dami
Ang boltahe ay ang potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng dalawang puntos, nailalarawan ang gawa na isinagawa ng patlang ng kuryente upang maglipat ng singil mula sa unang punto hanggang sa pangalawa. Sinusukat na boltahe sa Volts. Nangangahulugan ito na ang boltahe ay maaaring naroroon sa pagitan lamang ng dalawang puntos sa kalawakan. Samakatuwid, imposibleng masukat ang boltahe sa isang punto.
Ang potensyal ay ipinahiwatig ng titik na "F", at ang boltahe sa pamamagitan ng titik na "U". Kung ipinahayag sa mga tuntunin ng potensyal na pagkakaiba, ang boltahe ay:
U = F1-F2
Kung ipinahayag sa pamamagitan ng trabaho, pagkatapos:
U = A / q,
kung saan ang A ay trabaho, q ang singil.
Pagsukat ng boltahe
Ang boltahe ay sinusukat gamit ang isang voltmeter. Ang mga probisyon ng voltmeter ay kumokonekta ng boltahe sa dalawang puntos sa pagitan ng kung saan kami ay interesado, o sa mga terminal ng bahagi, ang pagbagsak ng boltahe na nais naming sukatin. Bukod dito, ang anumang koneksyon sa circuit ay maaaring makaapekto sa operasyon nito. Nangangahulugan ito na kapag ang isang pag-load ay idinagdag kahanay sa isang elemento, ang kasalukuyang sa circuit ay nagbabago at ang boltahe sa elemento ay nagbabago alinsunod sa batas ni Ohm.
Konklusyon:
Ang voltmeter ay dapat magkaroon ng pinakamataas na pagtutol ng input upang kapag ito ay konektado, ang kabuuang pagtutol sa sinusukat na seksyon ay nananatiling halos hindi nagbabago. Ang paglaban ng voltmeter ay dapat na may posibilidad na kawalang-hanggan, at mas malaki ito, mas malaki ang pagiging maaasahan ng mga pagbasa.
Ang katumpakan ng pagsukat (klase ng kawastuhan) ay naiimpluwensyahan ng isang bilang ng mga parameter. Para sa mga dial gauge, kasama dito ang kawastuhan ng pagtatapos ng sukatan ng pagsukat, mga tampok ng disenyo ng suspensyon ng arrow, ang kalidad at integridad ng electromagnetic coil, ang kondisyon ng mga pagbabalik na tubo, ang kawastuhan ng pagpili ng shunt, atbp.
Para sa mga digital na aparato - higit sa lahat ang kawastuhan ng pagpili ng mga resistors sa pagsukat ng boltahe na naghahati, ang resolusyon ng ADC (higit pa, mas tumpak), ang kalidad ng pagsukat ng mga pagsubok.
Upang masukat ang boltahe ng DC na may isang digital na instrumento (hal. multimeter), bilang isang patakaran, ang tamang koneksyon ng mga pagsubok sa sinusukat na circuit ay hindi mahalaga. Kung kumonekta ka ng isang positibong pagsisiyasat sa isang punto na may mas negatibong potensyal kaysa sa punto kung saan nakakonekta ang isang negatibong pagsiksik, pagkatapos ay isang tanda na "-" ay lilitaw sa harap ng resulta ng pagsukat.
Ngunit kung susukat ka sa isang aparato ng pointer, kailangan mong mag-ingat.Kung hindi tama na konektado ang mga pagsusuri, ang arrow ay magsisimulang lumiko patungo sa zero, ito ay magpapahinga laban sa limiter. Kapag sinusukat ang mga boltahe na malapit sa limitasyon ng pagsukat o higit pa, maaari itong jam o yumuko, pagkatapos nito ay hindi kinakailangan na magsalita tungkol sa kawastuhan at karagdagang operasyon ng aparatong ito.
Para sa karamihan ng mga sukat sa pang-araw-araw na buhay at sa electronics sa isang antas ng amateur, isang voltmeter na itinayo sa mga multimeter tulad ng DT-830 at ang katulad ay sapat.
Mas malaki ang sinusukat na mga halaga, mas mababa ang mga kinakailangan sa kawastuhan, dahil kung susukatin mo ang mga volts at mayroon kang isang error na 0.1V, makabuluhan itong papangitin ang larawan, at kung susukat sa daan-daang o libu-libong volts, pagkatapos ang isang error sa 5 volts ay hindi maglaro ng isang mahalagang papel.
Ano ang gagawin kung ang boltahe ay hindi angkop para sa pagbibigay ng pag-load
Upang ma-kapangyarihan ang bawat tiyak na aparato o aparato, kailangan mong mag-aplay ng isang boltahe ng isang tiyak na halaga, ngunit nangyayari na ang pinagmulan ng kapangyarihan na mayroon ka ay hindi angkop at gumagawa ng isang mababa o masyadong mataas na boltahe.Malutas ang problemang ito sa iba't ibang paraan, depende sa kinakailangang lakas, boltahe at kasalukuyang lakas.
Paano babaan ang resistensya ng boltahe?
Ang paglaban ay naglilimita sa kasalukuyang at kapag ito ay dumadaloy, ang boltahe ay bumababa sa paglaban (kasalukuyang naglilimita sa resistor). Ang pamamaraang ito ay nagbibigay-daan sa iyo upang mapababa ang boltahe sa lakas na mga aparatong mababa ang lakas na may mga alon ng sampu-sampung, maximum na daan-daang milliamp.
Ang isang halimbawa ng tulad ng isang supply ng kuryente ay ang pagsasama ng isang LED sa isang DC network 12 (halimbawa, isang on-board na network ng sasakyan na hanggang sa 14.7 Volts). Pagkatapos, kung ang LED ay idinisenyo upang ma-pinalakas mula sa 3.3 V, na may isang kasalukuyang 20 mA, kailangan mo ng isang risistor R:
R = (14.7-3.3) /0.02) = 570 Ohm
Ngunit ang mga resistors ay naiiba sa maximum na pagwawaldas ng kapangyarihan:
P = (14.7-3.3) * 0.02 = 0.228 W
Ang pinakamalapit sa halaga ng mukha ay isang 0.25 W risistor.
Ito ay ang pagwawaldas ng kapangyarihan na nagpapataw ng isang paghihigpit sa ganitong uri ng suplay ng kuryente, karaniwang mga resistor ng kuryente hindi lalampas sa 5-10 watts. Lumiliko na kung kailangan mong magbayad ng isang malaking boltahe o kapangyarihan ang pag-load sa ganitong paraan, kailangan mong maglagay ng maraming mga resistors bilang ang kapangyarihan ng isa ay hindi sapat at maaari itong maipamahagi sa ilan.
Ang isang paraan ng pagbabawas ng boltahe na may isang risistor ay gumagana sa parehong DC at AC circuit.
Ang kawalan ay ang output boltahe ay hindi nagpapatatag sa anumang paraan at sa pagtaas at pagbawas sa kasalukuyang nagbabago ito sa proporsyon sa halaga ng risistor.
Paano mabawasan ang alternating boltahe sa isang choke o capacitor?
Kung pinag-uusapan lamang natin ang kahaliling kasalukuyang, maaari tayong gumamit ng reaksyon. Ang reaktibong pagtutol ay nasa AC circuit, ito ay dahil sa mga tampok ng pag-iimbak ng enerhiya sa mga capacitor at inductors at mga batas sa paglipat.
Ang inductor choke at capacitor ay maaaring magamit bilang ballast.
Ang reaksyon ng inductor (at anumang elemento ng inductive) ay nakasalalay sa dalas ng alternating kasalukuyang (para sa isang network ng elektrikal na sambahayan na 50 Hz) at inductance, kinakalkula ito ng formula:
kung saan ang ω ay angular frequency sa rad / s, L-inductance, 2pi ay kinakailangan upang ma-convert ang angular frequency sa normal, f ay ang dalas ng boltahe sa Hz.
Ang reaktibo ng isang kapasitor ay nakasalalay sa kapasidad nito (ang mas mababang C, mas malaki ang pagtutol) at ang dalas ng kasalukuyang sa circuit (mas mataas ang dalas, mas mababa ang paglaban). Maaari itong kalkulahin tulad ng sumusunod:
Ang isang halimbawa ng paggamit ng inductive resistensya ay ang supply ng fluorescent lighting lamp, DRL lamp at DNaT. Ang inductor ay nililimitahan ang kasalukuyang sa pamamagitan ng lampara, sa LL at DNT lamp na ito ay ginagamit kasabay ng isang starter o isang pulso na aparato ng pag-aapoy (simulan ang relay) upang makabuo ng isang mataas na boltahe na pag-akyat na lumiliko sa lampara. Ito ay dahil sa likas na katangian at prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga naturang lampara.
Ang isang kapasitor ay ginagamit upang mag-kapangyarihan ng mga aparatong mababa ang lakas, naka-install ito sa serye kasama ang power circuit. Ang ganitong suplay ng kuryente ay tinatawag na isang "walang pagbabago na power supply na may isang ballast (blangko) capacitor."
Kadalasan sila ay natagpuan bilang isang kasalukuyang limiter para sa singil ng mga baterya (halimbawa, lead) sa mga portable flashlight at mga low-power radio. Ang mga kawalan ng tulad ng isang pamamaraan ay malinaw - walang kontrol ng antas ng singil ng baterya, ang kanilang pagkulo, undercharging, kawalang-tatag ng boltahe.
Paano babaan at patatagin ang boltahe ng DC
Upang makamit ang isang matatag na boltahe ng output, maaaring magamit ang parametric at linear stabilizer. Kadalasan ang mga ito ay ginawa sa domestic microcircuit type na KREN o dayuhang uri ng L78xx, L79xx.
Ang LM317 linear converter ay nagbibigay-daan sa iyo upang patatagin ang anumang halaga ng boltahe, ito ay madaling iakma hanggang sa 37V, maaari mong gawin ang pinakasimpleng regulated supply ng kuryente batay dito.
Kung kailangan mong bahagyang bawasan ang boltahe at patatagin ito, ang inilarawan na mga IC ay hindi gagana. Para magtrabaho sila, dapat may pagkakaiba sa pagkakasunud-sunod ng 2V o higit pa. Para sa mga ito, ang mga stabilizer ng LDO (mababang pag-dropout) ay nilikha.Ang kanilang pagkakaiba ay namamalagi sa katotohanan na upang patatagin ang boltahe ng output, kinakailangan na ang boltahe ng input ay lumampas sa pamamagitan ng isang halaga ng 1V. Ang isang halimbawa ng tulad ng isang pampatatag ay AMS1117, magagamit sa mga bersyon mula sa 1.2 hanggang 5V, madalas na ginagamit nila ang mga bersyon ng 5 at 3.3V, halimbawa sa Arduino boards at marami pang iba.
Ang disenyo ng lahat ng mga inilarawan sa itaas na linear step-down na stabilizer ng isang sunud-sunod na uri ay may isang makabuluhang disbentaha - mababang kahusayan. Ang mas malaki ang pagkakaiba sa pagitan ng input at boltahe ng output, mas mababa ito. "Sinusunog niya" ang labis na boltahe, isinalin ito sa init, at ang pagkawala ng enerhiya ay katumbas ng:
Pagkawala = (Uin-Uout) * Ako
Ang kumpanya ng AMTECH ay gumagawa ng mga PWM analogs ng mga L78xx na nagko-convert, nagtatrabaho sila sa prinsipyo ng pulso-width modulation at ang kanilang kahusayan ay palaging higit sa 90%.
I-on at isara lamang nila ang boltahe na may dalas ng hanggang sa 300 kHz (minimal ang ripple). At ang kasalukuyang boltahe ay nagpapatatag sa tamang antas. At ang lumipat circuit ay katulad ng sa mga linear na mga analog.
Paano madaragdagan ang palagiang boltahe?
Upang madagdagan ang boltahe gumawa ng mga convert ng pulso ng boltahe. Maaari silang isama sa pagpapalakas (pagpapalakas), at buck (buck), at usbong-usbong (buck-boost) scheme. Tingnan natin ang ilang mga kinatawan:
1. Lupon batay sa XL6009 chip
2. Ang lupon batay sa LM2577, ay nagtatrabaho upang madagdagan at bawasan ang output boltahe.
3. Ang converter board sa FP6291 ay angkop para sa pag-iipon ng isang 5 V power supply, halimbawa isang powerbank. Sa pamamagitan ng pag-aayos ng mga halaga ng mga resistors, maaari itong mai-tono sa iba pang mga boltahe, tulad ng anumang iba pang magkatulad na converter - kailangan mong ayusin ang mga circuit circuit.
4. Lupon batay sa MT3608
Ang lahat ay naka-sign sa board dito - ang platform para sa paghihinang ng input - IN at output - output ng boltahe. Ang mga board ay maaaring magkaroon ng pagsasaayos ng boltahe ng output, at sa ilang mga kaso, kasalukuyang mga limitasyon, na ginagawang posible upang gumawa ng isang simple at epektibong supply ng kuryente sa laboratoryo. Karamihan sa mga nagko-convert, parehong guhit at pulso, ay maikling patunay na circuit.
Paano madagdagan ang alternating boltahe?
Upang ayusin ang boltahe ng AC, dalawang pangunahing pamamaraan ang ginagamit:
1. Auto transpormer;
2. Ang transpormer.
Auto transpormer - Ito ay isang solong paikot-ikot na inductor. Ang paikot-ikot ay may gripo mula sa isang tiyak na bilang ng mga liko, kaya sa pamamagitan ng pagkonekta sa pagitan ng isa sa mga dulo ng paikot-ikot at isang gripo, sa mga dulo ng paikot-ikot ay nakakakuha ka ng isang tumaas na boltahe nang maraming beses bilang kabuuang bilang ng mga liko at ang bilang ng mga liko bago mag-tap.
Ang industriya ay gumagawa ng mga LATR - mga autotransformer ng laboratoryo, mga espesyal na aparato na elektromekanikal para sa regulasyon ng boltahe. Natagpuan nila ang napakalawak na aplikasyon sa pagbuo ng mga elektronikong aparato at pagkumpuni ng mga power supply. Nakakamit ang pagsasaayos sa pamamagitan ng isang contact ng sliding brush kung saan konektado ang pinalakas na aparato.
Ang kawalan ng mga naturang aparato ay ang kakulangan ng paghihiwalay ng galvanic. Nangangahulugan ito na ang mataas na boltahe ay madaling lumiko sa mga terminal ng output, samakatuwid ang panganib ng electric shock.
Transformer - Ito ay isang klasikong paraan upang mabago ang lakas ng boltahe. Mayroong paghihiwalay ng galvanic mula sa network, na pinatataas ang kaligtasan ng naturang pag-install. Ang lakas ng boltahe sa pangalawang paikot-ikot ay nakasalalay sa boltahe sa pangunahing paikot-ikot at ratio ng pagbabago.
Uvt = Uperv * Ktr
Ktr = N1 / N2
Ang isang hiwalay na pagtingin ay mga transformer ng pulso. Tumatakbo sila sa mataas na dalas ng sampu-sampung at daan-daang kHz. Ginagamit ang mga ito sa karamihan ng paglipat ng mga suplay ng kuryente, halimbawa:
-
Charger ng iyong smartphone;
-
Ang suplay ng kuryente sa laptop;
-
Suplay ng kuryente sa computer.
Dahil sa trabaho sa mataas na dalas, ang pangkalahatang mga sukat ay nabawasan, sila ay maraming beses na mas mababa kaysa sa mga network (50/60 Hz) na mga transformer, ang bilang ng mga pagliko sa mga paikot-ikot at, bilang isang resulta, ang presyo.Ang paglipat sa paglipat ng mga suplay ng kuryente na posible upang mabawasan ang mga sukat at bigat ng lahat ng mga modernong electronics at mabawasan ang pagkonsumo nito sa pamamagitan ng pagtaas ng kahusayan (sa mga circuit ng pulso, 70-98%).
Ang mga elektronikong transpormer ay madalas na matatagpuan sa mga tindahan.Ang boltahe ng network ng 220 V ay inilalapat sa kanilang input, at isang output ng 12 V, halimbawa, ay mataas na dalas; tulay ng diode mula sa mataas na bilis ng diode.
Ang loob ay isang transpormer ng pulso, transistor switch, driver, o self-oscillating circuit, tulad ng ipinakita sa ibaba.
Mga kalamangan - pagiging simple ng circuit, paghihiwalay ng galvanic at maliit na sukat.
Mga Kakulangan - karamihan sa mga modelo na nabebenta ay may kasalukuyang feedback, na nangangahulugang walang pag-load na may isang minimum na kapangyarihan (ipinahiwatig sa mga pagtutukoy ng isang partikular na aparato) hindi lamang ito i-on. Ang mga indibidwal na pagkakataon ay nilagyan ng mga operating system ng boltahe at tulala nang walang anumang mga problema.
Ang mga ito ay madalas na ginagamit upang mag-kapangyarihan ng 12V halogen lamp, halimbawa ang mga spotlight ng isang nasuspinde na kisame.
Konklusyon
Tiningnan namin ang pangunahing impormasyon tungkol sa boltahe, pagsukat, at pagsasaayos nito. Ang isang modernong elemento ng elemento at isang assortment ng mga yari na yunit at mga convert ay nagbibigay-daan sa iyo upang maipatupad ang anumang power supply na may mga kinakailangang katangian ng output. Maaari kang sumulat ng isang hiwalay na artikulo nang mas detalyado tungkol sa bawat isa sa mga pamamaraan.Nasa loob nito, sinubukan kong magkasya ang pangunahing impormasyon na kinakailangan para sa mabilis na pagpili ng isang solusyon na maginhawa para sa iyo.
Tingnan din sa electro-tl.tomathouse.com
: