как из постоянного тока сделать переменный? Мне нужно из 12V сделать 24V переменного тока. Дайте пожалуйста простую схему — Спрашивалка

как из постоянного тока сделать переменный? Мне нужно из 12V сделать 24V переменного тока. Дайте пожалуйста простую схему — Спрашивалка

Natali

• ток
• схема

НС

Назира Суйналиева

Прочёл Твой самый первый вопрос.
Тебе надо смотреть конструкцию твоего усилителя, Там искать трансформатор, после которого стоит выпрямительный мост и подавть постоянный ток на этот мост. А преобразователь в переменный совсем не нужен.
Дополнительный акк. на 12 в всё равно будет меньше преобразователя. И попробуй- возможно твой усиитель Тебя устроит и при запитке напрямую только от 12 в, просто будет просто давать мощность в 2 раза тише.

ТР

Татьяна Решетова

Тут просто не будет. Без трансформатора не обойдешься )))))

Ainura

Тут простой схемой не обойдешься. Тут еще нужны хорошие знания радиотехники..

ЯЧ

Яна Черемисина

определись что именно надо получить. Если просто «что-то переменное», то гугли схемы на TL493. Если синусоиду…

ЮМ

Юлия Митрофанова

простой схемы нет. можно попробовать автомобильный инвертор 12- 220В и трансформатор 220-24, и мощность твоего потребителя учесть

ВП

Вася Пупкин

Что за приблуда? Огласите цель устройства.

АП

Алёна Полещук

Постоянный ток нужно подать на устройство которое называется генератором или мультивибратором. Затем с выхода оного через трансформатор который даст вам то чего хотите . Хоть 24 хоть сколь угодно вольт. Вот и вся схема. А если вы решили построить то ГУГЛИТЕ там этих схем тысячи на любой вкус.

ЛУ

Лариса Узилова

понадобится импульсник. .
вопрос только по самому устройству.. .
(чё за хрень питаться будет)
если нужен хороший синус — то это очень сложно. .
а если устроит апроксима — то достаточно просто. .
(важно только по мощности потребителя не ошибиться)

можешь сделать эту схемку, только вторичку намотай в 10 раз меньше. .

http://cxem.net/pitanie/5-235.php

просто, как угол дома…

ДК

Дашута Косенкова

Если нужен небольшой ток — простейший двухтактный преобразователь на TL494(трансформаторный).

Похожие вопросы

Нужно сделать из переменного тока постоянный

помогите пожалуйста!! ! нужна простая схема преобразователя напряжения из постоянного в переменное…

Нужна схема простого усилителя постоянного тока (напряжение на Вх=12v)

Как из постоянного тока сделать переменный?

как из постоянного тока сделать переменный? Мне нужно из 12V сделать 24V переменного тока.

Как розлечит переменный и постоянный ток? переменный какой ток? , постоянный какой ток?

как сделать батарейку и какой в ней ток постоянный или переменный

Как сделать что бы из постоянного тока сделать переменный, возможно ли

как cделать из постоянного тока сделать переменный

Как из постоянного тока 110в сделать переменный ток 110в? ,

Схема преобразователя напряжения, принцип работы.

Расчет мощности инвертора напряжения

Преобразование одного вида тока в другой требуется довольно часто. Способ превращения переменного в постоянный прост: применяется диодный мост и сглаживающий конденсатор.

А вот как из постоянного тока сделать переменный, знают не все. Между тем, в сфере электротехники такое преобразование, как будет показано далее, также выполняется довольно часто.

Преобразователи постоянного напряжения в постоянное

Они также называются DC/DC‑конвертеры. Применяются в вычислительной аппаратуре, средствах связи, схемах управления и автоматики. Обеспечивают снижение или повышение напряжения от источника электропитания (например, аккумуляторов или гальванических элементов) до нужного для питания нагрузки значения. Некоторые модели также могут инвертировать сигнал для получения напряжения с обратной полярностью. Электросхема конвертеров обычно включает такие элементы, как входной фильтр, конденсатор, катушки индуктивности, ключевого транзистора или тиристора, диода. Управление ключом осуществляется с помощью ШИМ. Ниже представлена функциональная схема повышающего преобразователя.

В категорию DC/DC‑конвертеров входят высоковольтные преобразователи. Они используются для нагрузок с малыми потребляемыми токами, которые не требуют значительной мощности источника электропитания. К ним относятся, например, счетчики радиационных излучений, ионизаторы воздуха, аноды электроннолучевых трубок в осциллографах.

Большинство современных ДС/ДС‑преобразователей имеет гальваническую развязку. В таких устройствах входные и выходные электроцепи разделены изоляционным барьером. Это решение позволяет защитить людей и подключаемую нагрузку от аварийного повышения напряжения на входе, а также улучшает помехозащищенность конвертера.

Усовершенствования схем инверторов

Приведенные в статье устройства крайне просты и по ряду функций не могут сравниться с заводскими аналогами. Для улучшения их характеристик можно прибегнуть к несложным переделкам, которые к тому же позволят лучше понять принципы работы импульсных преобразователей.

Увеличение выходной мощности

Все описанные устройства работают по одному принципу: через ключевой элемент (выходной транзистор плеча) первичная обмотка трансформатора соединяется с входом питания на время, заданное частотой и скважностью задающего генератора. При этом генерируются импульсы магнитного поля, возбуждающие во вторичной обмотке трансформатора синфазные импульсы с напряжением, равным напряжению в первичной обмотке, умноженному на отношение числа витков в обмотках.

Следовательно, ток, протекающий через выходной транзистор, равен току нагрузки, помноженному на обратное соотношение витков (коэффициент трансформации). Именно максимальный ток, который может пропускать через себя транзистор, и определяет максимальную мощность преобразователя.

Существуют два способа увеличения мощности инвертора: либо применить более мощный транзистор, либо применить параллельное включение нескольких менее мощных транзисторов в одном плече. Для самодельного преобразователя второй способ предпочтительнее, так как позволяет не только применить более дешевые детали, но и сохраняет работоспособность преобразователя при отказе одного из транзисторов. В отсутствие встроенной защиты от перегрузок такое решение значительно повысит надежность самодельного прибора. Уменьшится и нагрев транзисторов при их работе на прежней нагрузке.

На примере последней схемы это будет выглядеть так:

Автоматическое отключение при разряде аккумулятора

Отсутствие в схеме преобразователя устройства, автоматически отключающего его при критическом падении напряжения питания, может серьезно подвести Вас, если оставить такой инвертор подключенным к аккумулятору автомобиля. Дополнить самодельный инвертор автоматическим контролем будет крайне полезно.

Преобразователи переменного напряжения в постоянное (выпрямители)

AC/DC‑преобразователи применяются для преобразования переменного напряжения (например, стандартного напряжения бытовых или промышленных электросетей 220/380 В) в стабилизированное постоянное напряжение. Устройства широко применяются в промышленной автоматизации, изготовлении источников питания, телекоммуникациях, на транспорте, в гальванике, энергосиловых установках, сварочных аппаратах. В зависимости от используемых силовых ключей, выпрямители бывают:

1. Тиристорными. Они состоят, как правило, из таких основных компонентов:

• трансформатор. Необходим для понижения/повышения напряжения, а также гальванической развязки выпрямителя от электросети;
• тиристорный мост (вентильная группа). Предназначен для преобразования переменного электротока в постоянный и регулирования (стабилизации) параметров выпрямленного тока, вне зависимости от колебаний напряжения на входе;
• блок управления вентильной группой;
• емкостной, индуктивный или комбинированный фильтр (LC-фильтр). Предназначен для сглаживания пульсаций выходных параметров.

2. Транзисторными. В состав таких выпрямителей входят следующие элементы:

• входной LC-фильтр. Необходим для защиты питающей сети от помех, создаваемых выпрямителем;
• диодный мост;
• ВЧ-преобразователь. Предназначен для преобразования постоянного тока в высокочастотный импульсный и регулирования (стабилизации) параметров выпрямленного тока, вне зависимости от колебаний входного напряжения;
• ВЧ-трансформатор. Предназначен для понижения/повышения напряжения импульсного тока;
• диодный или транзисторный выпрямительный мост. Предназначен для преобразования высокочастотного импульсного тока в постоянный;
• блок управления;
• выходной LC-фильтр.

Переменный ток и его свойства

Переменный ток циклически меняет направление и силу, характеризуется следующими параметрами:

1. частота. Число циклов (периодов) в секунду. Например, частота тока в сети составляет 50 Гц;
2. амплитуда. Максимальное отклонение напряжения и силы тока от нуля. Так, сетевое напряжение 50 раз в секунду меняет значение от -311 В до 311 В;

3. 
   действующее значение

   . Это напряжение или сила эквивалентного постоянного тока, то есть такого, который вызывает в проводнике такое же тепловыделение, как и данный переменный. К действующему значению прибегают с целью упрощения расчетов: работать с постоянно изменяющимися величинами крайне неудобно. Например, если в формуле записать действительное значение переменного сетевого напряжения, изменяющегося от -311 В до 311 В по синусоидальному закону, получится уравнение с тригонометрическими функциями либо комплексными числами. Гораздо проще оперировать постоянным действующим значением в 220 В;
4. форма. Сетевой ток, производимый механическими генераторами, имеет синусоидальную форму. На выходе инвертора она может быть остроугольной, ступенчатой и т. д.

Переменный ток уступает постоянному в следующем:

1. он менее качественный. Так, сварной шов получается более прочным и надежным, если сварка осуществлялась постоянным током. Качественнее работает и электроника;
2. при частоте в 50 Гц — более опасен. Нарушения в организме вызывает уже при силе в 50 мА, тогда как постоянный — при силе в 300 мА. Однако, с повышением частоты переменный ток становится уже не таким опасным. Так, выдающийся изобретатель Никола Тесла на публичных опытах пропускал через себя переменный ток большого напряжения (светилась зажатая в руке лампа), предварительно подняв его частоту до нескольких мегагерц;
3. сопротивление проводников переменному току выше, чем постоянному. Разъяснение этому будет дано ниже.

Но есть у переменного тока и полезная особенность: создаваемое им магнитное поле также является переменным, а значит, оно способно наводить в проводниках ЭДС (закон электромагнитной индукции).

Переменный ток делает возможным работу таких устройств:

1. трансформаторы. За счет повышения напряжения значительно сокращаются потери в линиях электропередач;
2. индукционные нагреватели;
3. дроссельные фильтры. Дроссель — катушка. Создаваемое ею переменное магнитное поле противодействует переменному току, то есть дроссель выступает в качестве сопротивления. От индуктивности катушки зависит частота тока, которому она сильнее всего противодействует. Эта особенность позволяет глушить дросселем высокочастотные помехи в сети.

Наличием переменного магнитного поля объясняется и упомянутое выше увеличение сопротивления проводника. В нем полем также наводится ЭДС, противодействующая данному переменному току. Эта ЭДС выше в центре проводника, где сконцентрированы силовые линии поля, соответственно, носители заряда вытесняются наружу (поверхностный или скин-эффект).

В итоге вместо всего сечения проводника ток пропускает только некоторая его часть, отчего и возрастает сопротивление. Еще отличие переменного тока от постоянного — способность протекать по цепи с последовательно включенным конденсатором. Для постоянного тока разрыв между обкладками непреодолим, тогда как переменный протекает почти свободно, заряжая обкладки то с одним, то с другим знаком.

Конденсатор, как и катушка, каждый раз накапливает энергию и затем возвращает ее в цепь, так что он тоже оказывает переменному току сопротивление, которое зависит от емкости конденсатора.

Преобразователи постоянного напряжения в переменное

Эти устройства называют DC/AC‑инверторами. Они могут применяться как отдельная аппаратура или входить в состав источников бесперебойного питания и систем преобразования электроэнергии. Формирование переменного напряжения осуществляется с помощью транзисторов и ШИМ. Периодическое высокочастотное открывание/закрывание транзисторов в электросхеме обеспечивает изменение направление движения тока и получение синусоиды.

Важно не только то, как работает инвертор напряжения, но и какую топологию формирования синусоидального сигнала он использует. Есть два основных варианта:

Топология «полумост» со сквозной нейтралью. Она отличается минимальным количеством силовых транзисторов и достаточно простой схемой. К недостаткам относится необходимость применения двухполярного источника электропитания, удвоенное число высоковольтных конденсаторов. Этот вариант используют обычно для не очень мощных нагрузок (0,5-1 кВт).

Мостовая топология. Наиболее распространенная схема в силовых преобразователях. Характеризуется повышенной надежностью, не требует большой входной емкости, обеспечивает минимальные пульсации на транзисторах. К недостаткам относится повышенная сложность драйверов и увеличенное число транзисторов.

Распространенные схемы

Простой импульсный преобразователь

Схема этого устройства очень проста, а большинство деталей могут быть извлечены из ненужного блока питания компьютера. Конечно, у нее есть и ощутимый недостаток – получаемое на выходе трансформатора напряжение 220 вольт далеко по форме от синусоидального и имеет частоту значительно больше, чем принятые 50 Гц. Напрямую подключать к нему электродвигатели или чувствительную электронику нельзя.

Для того, чтобы иметь возможность подключать к этому инвертору содержащую импульсные блоки питания технику (например, блок питания ноутбука), применено интересное решение – на выходе трансформатора установлен выпрямитель со сглаживающими конденсаторами. Правда, работать подключенный адаптер сможет только в одном положении розетки, когда полярность выходного напряжения совпадет с направлением встроенного в адаптер выпрямителя. Простые потребители типа ламп накаливания или паяльника можно подключать непосредственно к выходу трансформатора TR1.

Основа приведенной схемы – это ШИМ-контроллер TL494, наиболее распространенный в таких устройствах. Частоту работы преобразователя задают резистор R1 и конденсатор C2, их номиналы можно брать несколько отличающимися от указанных без заметного изменения в работе схемы.

Для большей эффективности схема преобразователя включает в себя два плеча на силовых полевых транзисторах Q1 и Q2. Эти транзисторы нужно разместить на алюминиевых радиаторах, если предполагается использовать общий радиатор – устанавливайте транзисторы через изоляционные прокладки. Вместо указанных на схеме IRFZ44 можно использовать близкие по параметрам IRFZ46 или IRFZ48.

Критерии выбора и расчет инвертора напряжения

Важнейшие характеристики инвертора:

• частота преобразователя напряжения и форма напряжения. Желательно приобрести аппарат, который выдает чистый синусоидальный сигнал. К такому преобразователю можно подключать даже высокочувствительное оборудование;
• номинальная мощность. Она должна быть выше, чем суммарная нагрузка всех подключенных потребителей;
• максимальная пиковая мощность. Это значение определяет, какую наибольшую нагрузку выдержит устройство при подключении техники с малым значением коэффициента cos ф. К такому оборудованию относятся электродвигатели, насосы, компрессоры;
• значение входного/выходного напряжения и силы электротока.

Чтобы выполнить расчет необходимой мощности DC/AC преобразователя, необходимо:

1. Сложить мощность, потребляемую подключаемым оборудованием. Ее берут из паспортных данных на технику. Например, холодильник — 200 Вт, стиральная машина — 1500 Вт, пылесос — 1000 Вт. Итого в сумме: 200 + 1500 + 1000 = 2700 Вт.
2. Учесть пиковую нагрузку. Для этого полученную сумму умножаем на коэффициент 1,3 (для рассматриваемого примера: 2700*1,3 = 3510 Вт).
3. Учесть коэффициент cos ф для получения результата в вольт-амперах. Его значение для разного оборудования варьируется в пределах 0,60…0,99. Для расчета лучше принять минимальную величину. 3510/0,6 = 5850 ВА ≈ 6 кВА. Именно на это значение следует ориентироваться при выборе инвертора.

Инверторы с встроенным солнечным контроллером

Теперь посмотрим насколько правильно встраивать солнечный контроллер внутрь инвертора. Вообще, солнечный контроллер необходим чтобы можно было солнечные панели (некоторые называют их солнечными батареями) подключить к аккумуляторам, к тем самым, к которым подключён инвертор. Солнечный контроллер преобразует энергию от высокого напряжения солнечных панелей в более низкое напряжение аккумуляторов. Таких инверторов со встроенным солнечным контроллером не много. Но у такого решения есть плюсы – ведь цена такого решения несколько ниже и, кроме того, проводов подключения будет чуть меньше. Теперь посмотрим на минусы такого решения. Высококачественные и мощные солнечные контроллеры (имеющие КПД 98%, высокое входное напряжение и управление внешними нагрузками) довольно большие и внутрь инвертора их не вставишь. Посмотрите на разобранный солнечный контроллер КЭС Dominator 200/100.

Поэтому контроллеры заряда, встроенные в инверторы, как и встроенные стабилизаторы, несколько урезаны по своим возможностям.

Сравните на фото инвертор со встроенным солнечным контроллером (слева) и два полноценных отдельных солнечных контроллера. Отдельный контроллер по размеру это почти половина инвертора. Разница в функционале и параметрах у них тоже заметна.

Другой минус – в случае порчи солнечного контроллера, придётся отдавать в ремонт всё устройство, т.е. лишаться и инвертора. Равно как и в случае порчи инвертора, лишаться и контроллера.

В общем, самые дорогие и качественные брендовые инверторы никогда не содержат в себе ни стабилизаторов, ни солнечных контроллеров. Поэтому, само их наличие в инверторе, говорит о уровне изделия. Говорит о том, что ради рекламы присутствия эфемерных преимуществ или вроде бы, как бы, более низкой цены (по сумме якобы двух продуктов в одном), производитель готов идти на некий компромисс с реальной целесообразностью. Особенно это касается встроенного стабилизатора. Наш совет-приобретать инверторы с встроенным стабилизатором или со встроенным солнечным контроллером, можно при стеснении в средствах, и при условии их использования не в полной автономии, а как резервной системы.

Виды по способу переключения тока

Отдельно выделенный на схеме рисунка 3 формирователь выходного напряжения 220 или 380 В, который обязательно присутствует в составе любого инвертора, реализуется только по импульсной схеме.

Выгодность такого решения определяется тем, что при нахождении ключевого полупроводникового элемента в полностью открытом и полностью закрытом состоянии за счет минимального напряжения или, соответственно, минимального тока достигается значительное снижение мощности бесполезных потерь энергии.

Все это позволяет нарастить общий КПД устройства до значений свыше 90%, рисунок 4.

Рисунок 4. Мгновенное и среднее КПД инвертора импульсного типа

Фактически основные потери происходят в момент перехода их одного состояния в другое, что определяет наличие дополнительных высоких требований к ключевым элементам устройства и их быстродействия.

Особенность импульсных схем состоит в том, что в отличие от аналоговых, выходное напряжение представляет собой не чистую, а т.н. аппроксимированную синусоиду.

Где используется и как включается

Применительно к солнечной энергетике автономный инвертор как устройство, которое выполняет в первую очередь функции выбора одного из возможных источников электроснабжения, устанавливается между выходом солнечной батареи и вводным щитком.

Место установки диктуется простыми соображениями: потребитель электричества не должен знать, от какого источника он получает электроэнергию в данный конкретный момент времени, а необходимое качество этой энергии, в т.ч. в момент переключения между источниками, определяется выбором соответствующих схемных решений и используемой элементной базы.

Из соображений обеспечения максимальной эксплуатационной гибкости внутридомовой проводки подключение внешнего ввода физически также может осуществляться на домовой вводной щиток, что отдельно выделено на рисунке 2.

Рисунок 2. Схема взаимодействия внешней сети, автономного инвертора, вводного щитка и потребителей в штатном режиме работы

При этом данный ввод снабжается всеми необходимыми аксессуарами и автоматами для защиты от короткого замыкания, чрезмерно больших токов утечки и аналогичных им.

Сильная сторона такого подхода заключается в том, что позволяет в случае необходимости, без проблем простой перекоммутацией буквально нескольких выводов перейти на типовую схему электроснабжения, в которой отсутствуют альтернативные источники.

Как преобразовать переменный ток в постоянный?

Электричество — раздел физики, изучающий свойства и движение электрически заряженных частиц. Когда заряженные частицы находятся на поверхности материала, это называется статическим электричеством. Движение электрических зарядов создает магнитные поля, а изменения в магнитных полях могут создавать электричество. Электричество течет от более высокого потенциала к более низкому потенциалу. Электричество и магнетизм взаимосвязаны друг с другом. Таким образом, изучение электрических полей и магнитных полей вместе известно как электромагнетизм.

Переменный ток (AC)

Переменный ток (AC) — это поток электрического заряда, который периодически меняется на противоположное. Он начинается, скажем, с нуля, растет до максимума, уменьшается до нуля, разворачивается, достигает максимума в обратном направлении, снова возвращается к исходному значению и повторяет этот цикл до бесконечности. Интервал времени между достижением определенного значения на двух последовательных циклах называется периодом, число циклов или периодов в секунду — частотой, а максимальное значение в любом направлении — амплитудой переменного тока.

Постоянный ток (DC)

Постоянный ток (DC) представляет собой однонаправленный поток электрического заряда. Электрохимическая ячейка является ярким примером постоянного тока. Постоянный ток может течь по проводнику, такому как провод, но также может течь через полупроводники, изоляторы или даже через вакуум, как в электронных или ионных пучках. Электрический ток течет в постоянном направлении.

Цепь переменного и постоянного тока

В цепи постоянного тока обеспечивается питание постоянным током, поэтому каждый раз протекает постоянный ток, тогда как в цепи переменного тока обеспечивается питание переменным током, поэтому полярность меняется в каждый момент. Цепь переменного тока имеет два цикла: положительный цикл и отрицательный цикл. Каждую секунду полярность меняется много раз в зависимости от частоты питания, указанной в герцах.

Представление переменного тока

Синусоидальный переменный ток может быть представлен уравнением i = I sin ωt, где i — ток в момент времени t, а I — максимальный ток. Аналогичным образом мы можем написать для синусоидального переменного напряжения:

v = V sin ωt

, где v — напряжение в момент времени t, а V — максимальное напряжение.

Где, ω = 2πƒ

ƒ = частота

t = период времени

Необходимость преобразования переменного тока в постоянный

Теперь, когда мы рассмотрели переменный и постоянный токи. Следует отметить, что в зависимости от устройств предусмотрен разный тип питания. Поставка, которая поступает в домохозяйства в Индии, — это подача переменного тока 220 В. Но наши мобильные зарядки, адаптеры и различные другие устройства работают от постоянного тока. Таким образом, должны быть методы взаимного преобразования этих запасов, чтобы мы могли использовать необходимый запас всякий раз, когда нам это нужно.

Преобразование переменного тока в постоянный

• Выпрямители

Выпрямление — это процесс преобразования источника переменного тока в источник постоянного тока. Выпрямители — это устройства, которые преобразуют источник переменного тока в источник постоянного тока. По сути, это преобразование можно разделить на четыре подэтапа:

Понижение напряжения

Как правило, используется источник переменного тока высокого напряжения, так как его легко передавать с минимальными потерями. Однако наши устройства нуждаются в низком напряжении питания, поэтому для этой цели используйте понижающий трансформатор. В понижающих трансформаторах первичная обмотка имеет большее количество витков, чем вторичная.

Преобразование переменного тока в постоянный

После понижения напряжения переменный ток преобразуется в постоянный с помощью выпрямителей. Мостовой выпрямитель можно использовать для преобразования переменного тока в постоянный. В этом устройстве используются 4 диода, которые работают в прямом смещении, а не в обратном. Во время положительного полупериода работают два диода, а во время отрицательного полупериода — два других диода. Таким образом, источник переменного тока выпрямляется на источник постоянного тока. На изображении ниже показана схема мостового выпрямителя, используемая для преобразования переменного тока в постоянный.

Очистка сигналов постоянного тока

Сигналы постоянного тока, сгенерированные на предыдущем шаге, не имеют чистых сигналов постоянного тока. Он имеет форму импульсов и имеет колеблющуюся подачу. Конденсаторы — это устройства, которые используются для выполнения этой задачи. Конденсатор используется для хранения энергии, когда входное напряжение увеличивается от нуля до максимального значения. Энергия конденсатора может быть разряжена, когда входное напряжение уменьшается до нуля. Это в значительной степени выпрямляет формы волны.

Фиксация постоянного напряжения

Наконец, постоянное напряжение преобразуется в фиксированное желаемое значение с помощью регулятора напряжения IC. ИС регуляторов напряжения постоянного тока состоит из интегральной схемы, которая в конечном итоге преобразует источник постоянного тока в заданное напряжение. Например, для преобразования в источник постоянного тока 5 В мы используем ИС регулятора напряжения 7805. А для преобразования в источник постоянного тока 9 В мы используем ИС регулятора напряжения 7809.

• Вращающийся преобразователь

Вращающийся преобразователь — это механический выпрямитель, инвертор или преобразователь частоты. Он преобразует переменный ток (AC) в постоянный ток (DC) с использованием механической энергии. Вращающийся преобразователь состоит из двух машин, соединенных одним вращающимся якорем и набором катушек возбуждения. Он имеет генератор постоянного тока (динамо) с равномерно расположенным набором токосъемных колец, вставленных в обмотки ротора. Переменный ток выпрямляется с помощью коммутатора, в котором от ротора отбирается постоянный ток. Катушки под напряжением вращаются и возбуждают стационарные обмотки возбуждения, в результате чего возникает постоянный ток. Вращающийся преобразователь действует как гибрид динамо-машины и механического выпрямителя. Он также действует как генератор переменного тока благодаря токосъемным кольцам переменного тока.

• Импульсный источник питания (SMPS)

Импульсный источник питания (SMPS) представляет собой электронную схему, состоящую из переключающих устройств, таких как MOSFET, которые включаются и выключаются на высоких частотах (в кГц) , и компоненты хранения, такие как катушки индуктивности или конденсаторы, которые используются для подачи питания, когда переключающее устройство находится в непроводящем состоянии. Эти устройства соединены по сложной схеме и используются для преобразования переменного тока в постоянный.

Применение преобразователей переменного тока в постоянный

• Применяются в пылесосах, стиральных машинах, холодильниках.
• Бытовая техника, такая как компьютеры, телевизоры, зарядные устройства для мобильных телефонов и т. д., работает от постоянного тока. Таким образом, преобразователи переменного тока в постоянный играют очень важную роль в этих устройствах.
• Они также используются в медицинском оборудовании, промышленной автоматизации и системах управления технологическими процессами.
• Другими областями применения преобразователей переменного тока в постоянный являются управление возобновляемыми источниками энергии, испытательное и измерительное оборудование, аэрокосмические и транспортные системы.

Примеры задач

Задача 1. Катушка 200 мГн подключена к цепи переменного тока с током 5 мА. Если частота 2000 Гц, то узнать напряжение.

Решение:

Дано: L = 200 × 10 ^-3 H

I = 5 × 10 ^-3 A

90 002 f = 2000 Гц

Мы знаем, что индуктивное реактивное сопротивление, X _L = L × ω = L × 2πƒ

= 2 × 3,14 × 2000 × 0,2

= 2512 Ом

В = I X _L 

= 0,005 × 2512

= 12,56 В

Итак, напряжение равно 12,56 В

Задача 2. Найдите мгновенное значение переменного напряжения v = 5 sin(2π ×10 ⁴ t) вольт при:

1. 0 с
2. 20 мкс
3. 40 мкс.

Решение:

При t = 0 с,

v = 5 sin(0) = 0 В

При t = 20 мкс,

v = 5 sin(2π × 10 ⁴ × 20 × 10 ^-6 )

= 5 sin( 40π × 10 ^-2 )

= 5 sin(1,2 5)

= 5×0,94

= 4,74 В

При t = 40 мкс

v = 5 sin(2π × 10 ⁴ × 40 × 10 ^-6 )

= 5 sin( 8 0π × 10 ^-2 )

= 5 sin(2,5)

= 5 × 0,59

= 3 В

Таким образом, мгновенное значение переменного напряжения в 0 с, 20 мкс, 40 мкс составляет 0 В, 4,74 В, 3 В соответственно.

Задача 3. Ток в катушке индуктивности равен 0,7 sin (300t – 40°) А. Напишите уравнение для напряжения, если индуктивность равна 60 мГн.

Решение:

L = 60 × 10 ^-3 H, i = 0,7 sin (300t – 40°) A

X _L = ωL = 300 × 60 × 10 ^-3 = 18 Ом

В _м = I _м XL = 0,7 × 18 = 12,6 В

В индуктивной цепи напряжение опережает ток на 90° Следовательно,

v = V _м sin ( ωt + 90°)

v = 12,6 sin(300t −40 + 90°)

v = 12,6 sin(300t +50°) V

9000 2 Итак, уравнение для напряжения: v = 12,6 sin(300t +50°).

Задача 4. Если уравнение для переменного тока имеет вид i = 45 sin 314t. Затем найдите пиковое значение, частоту, период времени и мгновенное значение при t = 1 мс.

Решение:

i = 45 sin 314t; t = 1 мс = 1 × 10 ^-3 с

Сравнивая с общим уравнением переменного тока, i = I _m sin ωt.

• Пиковое значение, I _м = 45 А
• Частота, f = ω/2π = 314 / 2 × 3,14 = 50 Гц
• Период времени, T = 1/f = 150 = 0,02 с 900 52

При t = 2 мс,

Мгновенное значение,

i = 45sin(3,14 × 1 × 10 ⁻³ )

i = 0,14 А

9002 3 Проблема 5: Если постоянное напряжение источника питания равно 5 В а сила тока 2,5 А. Тогда найдите сопротивление в цепи.

Решение:

R = V/I

= 5/2,5

= 2 Ом.

Итак, сопротивление в цепи равно 2 Ом.

Задача 6: Напишите уравнение для синусоидального напряжения 30 Гц и его пикового значения 50 В. Также найдите время для одного цикла.

Решение:

f = 30 Гц, В _м = 50 В

v = В _м sinωt

= V _м sin2πft

= 50 sin(2π × 30)t

= 50 sin(60 × 3,14)t

v = 50 sin188t

T = 1 / f

= 1 / 30

9 0002 = 0,033 с

= 33 РС.

Итак, уравнение v = 50 sin188t и время одного цикла 33 мс.

Электрические цепи постоянного тока Рон Куртус

SfC 354 постоянный ток (DC) электрическая цепь состоит из источника электричества постоянного тока, такого как батарея, с токопроводящим проводом, идущим от одной из клемм источника к набору электрических устройств, а затем обратно к другой клемме в виде полной цепи.

Цепь постоянного тока необходима для существования электричества постоянного тока. Цепи постоянного тока могут быть последовательными, параллельными или комбинированными. Понимание цепей постоянного тока важно для изучения более сложных цепей переменного тока, таких как те, которые используются в домашних условиях.

Возможные вопросы:

• Из чего состоит электрическая цепь?
• Что такое последовательное соединение?
• Что такое параллельная цепь?

Этот урок ответит на эти вопросы. Полезный инструмент: Преобразование единиц измерения

---

---

Простая схема

Если вы возьмете непрерывный источник постоянного тока, такой как батарея, и соедините проводящие провода от положительного и отрицательного полюсов батареи к электрическому устройству, такому как лампочка.

, вы сформировали электрическую цепь.

Батарея, лампочка и выключатель внутри фонарика образуют цепь постоянного тока

Другими словами, электричество течет по петле от одного конца батареи (или источника электричества) к другому концу цепи. Концепция электрических цепей лежит в основе нашего использования электричества.

Одной из приятных особенностей электрической цепи является то, что вы можете установить переключатель в цепь, чтобы включать или выключать питание, когда захотите.

Примечание

: Хотя постоянный электрический ток определяется как идущий от положительной (+) к отрицательной (-) области, это соглашение для движения электричества было установлено до того, как были открыты отрицательно заряженные электроны.

Фактическое движение электронов происходит от отрицательной (-) области к положительному (+) полюсу. Очевидно, что это соглашение может сбивать с толку.

Помните, что постоянный электрический ток обозначается как движение от (+) к (-), в то время как электроны на самом деле движутся в противоположном направлении.

Источник питания

Для цепи постоянного тока требуется источник питания. Как правило, батарея используется для обеспечения непрерывного электричества постоянного тока. Генератор постоянного тока является еще одним источником энергии. Электричество переменного тока (AC) можно изменить с помощью выпрямителя или адаптера для создания электричества постоянного тока. Обычный адаптер, используемый для некоторых небольших устройств с питанием от постоянного тока, преобразует домашний ток 110 В переменного тока в постоянный ток 12 В для вашего устройства.

Напряжение, ток и сопротивление

Электричество, проходящее по проводу или другому проводнику, состоит из напряжения ( V ), тока ( I ) и сопротивления ( R ). Напряжение или потенциальная энергия источника электричества измеряется в вольтах. Ток количества электронов, протекающих через провод, измеряется в амперах или амперах. Сопротивление или электрическое трение измеряется в Омах.

Проводники

Провода и электрические устройства должны проводить электричество. Металл, такой как медь, является хорошим проводником электричества и имеет низкое сопротивление. Вольфрамовая нить в лампочке проводит электричество, но имеет высокое сопротивление, из-за чего она нагревается и светится.

Серия Цепь постоянного тока

В электрической цепи несколько электрических устройств, таких как лампочки, могут быть размещены в линию или последовательно в цепи между положительным и отрицательным полюсами батареи. Это называется последовательной цепью.

Две лампочки в последовательной цепи с аккумулятором

Одна проблема с таким расположением заключается в том, что если одна лампочка перегорает, то она действует как выключатель и отключает всю цепь.

Схема

Каждое устройство в цепи постоянного тока — будь то лампочка или электродвигатель — может быть представлено электрическим сопротивлением или резистором. Обычно при рисовании принципиальной схемы или схемы вы используете определенные символы для батареи и резисторов.

Схема цепи постоянного тока с тремя последовательно соединенными резисторами

Параллельная цепь постоянного тока

Устройства также могут располагаться в параллельной конфигурации, так что если какая-либо лампочка погаснет, цепь останется неповрежденной. Мало того, что параллельная схема полезна для праздничного освещения, электрическая проводка в домах также является параллельной. Таким образом, свет и приборы можно включать и выключать по желанию. В противном случае, если вы выключите одну лампочку или перегорит одну, все остальные лампочки в доме тоже погаснут.

Две лампочки в параллельной цепи

Если бы одна лампочка погасла, другая продолжала бы гореть. Вы можете добавить другие лампочки или даже приборы, такие как электродвигатели, параллельно этой цепи, и они останутся независимыми друг от друга.

Схема параллельной цепи постоянного тока

Вы также можете заменить лампочку последовательной цепью или добавить лампочки или устройства последовательно между параллельными элементами. Возможно множество комбинаций.

Резюме

Электрические цепи постоянного тока состоят из источника постоянного тока с токопроводящим проводом, идущим от одной клеммы к набору электрических устройств и затем обратно к другой клемме, образуя полную цепь. Цепи постоянного тока могут быть последовательными, параллельными или сложными комбинациями.

---

Всегда стремитесь к успеху

---

Ресурсы и ссылки

Полномочия Рона Куртуса

Веб-сайты

Электроэнергия постоянного и переменного тока

Ресурсы по физике

Книги

(Примечание: Школа чемпионов может получать комиссионные от покупки книг)

Книги с самым высоким рейтингом по электричеству постоянного тока 9 0003

Книги с самым высоким рейтингом по базовому проектированию схем

Основное электроснабжение Бюро военно-морского персонала; Пабы Дувра; (1970) $14,95 — подробное описание основ теории электричества и ее приложений

Basic Electricity and DC Circuits Charles Dale, Prompt (1995) $54,95 — большая книга с основными понятиями использования и управления электричеством -champions.