Konečne prišli, presne tak, ako ste to nepočuli - menič bez tranzistorov a dokonca bez dvojitých symetrických vinutí transformátorov!
Meniče, ako sú zariadenia na transformáciu jednosmerného napätia, neboli zahrnuté, ale boli jednoducho vložené do moderného života. Napríklad solárna energia sa neobíde bez nich, motoristi bez meničov nebudú môcť sledovať televíziu na 220 V a tak ďalej.
Dovoľte mi pripomenúť, že menič je zariadenie, ktoré prevádza nízke (alebo vysoké) napätie (hlavne konštantné) na vysoké (alebo nízke, hlavne premenlivé), to znamená, že toto zariadenie je transformácia konštantného napätia na akékoľvek iné, spravidla s minimálnymi stratami energie.
Prevodníky iba striedavého napätia sa nazývajú transformátory. Pri pohľade na množstvo schém faktúr vidíte, že každý má tranzistory. Okrem toho sú tranzistory predovšetkým tie najdrahšie, s poľným účinkom, ktoré sa obávajú nadmerných výbojov, statickej elektriny, skratov, stále ich treba potierať špeciálnou tepelne vodivou pastou (alebo lepidlom) a nie na ne umiestniť malý radiátor alebo ventilátor.
A stále je to nepríjemné - rozoberať a navíjať dvojité symetrické vinutie opačne na transformátore, hlúpo - stresovo.
Aký je princíp činnosti meniča bez tranzistora a čo som sem prišiel, hm?
Začnime klasikou:
Pamätajte, že zvyšuje napätie v meniči, áno - v transformátore. Transformátor však môže pracovať iba so striedavým prúdom, pretože vo vnútri meniča sa transformuje iba striedavý prúd.
Aby sa dosiahol tento striedavý prúd, používajú sa tranzistorové generátory, hlavne nízkofrekvenčné.
Tu je pravda, s jedným „ale“ - nie je potrebné používať striedavý prúd, môžete tiež transformovať konštantný, ale prerušovaný prúd (impulzný, typ prúdu: „áno - nie - áno“):
Aby ste pochopili, ako konštantný, ale prerušovaný prúd pracuje s transformátorom, pripojte primárne vinutie transformátora (ak je menej zákrut) k batérii (12 V) a sekundárne (ak je viac zákrut) k voltmetru.
Teraz, manuálne prerušenie napájania jedným vodičom, pozorujeme výskyt vysokého napätia na sekundárnom vinutí (kde je viac zákrut), je fixovaný voltmetrom.
Je zaujímavé, že vysoké napätie na výstupe sekundárneho vinutia transformátora bude tiež konštantné (veľmi malá zmena polarity), ale prerušované ("plus" a "mínus" na výstupe sa nemenia, ale existuje konštantné napätie s prerušením, ktoré je stanovené frekvenciou manuálneho prerušenia kontaktu):
Nie je to samozrejme tak, že by ste držali batériu v rukách a neustále prerušovali kontakty. Všetko by malo byť automatické. Tu sa pravdepodobne budete musieť vrátiť k tranzistorom, ale nie.
Relé bude fungovať ako prepínač, ale relé nie je bežné, ale veľmi bežné, hoci kvalita by mala byť vysoká.
Relé sú rôzne:
Faktom je, že každé relé obsahuje železnú tyč, vinutie na ňom a kontakty, ktoré sa uzatvárajú alebo otvárajú, v závislosti od toho, či je na relé napätie.
Ak na relé nie je napätie, jeden kontakt sa zopne (napríklad „nie“), keď je napätie zapnuté, kontakt sa zmení (napríklad na „áno“).
Rýchlosť reakcie kontaktného kontaktu závisí od mnohých faktorov:
- aktuálna veľkosť na cievke (odpor cievky);
- hodnoty napätia;
- kompresný pomer pružiny;
- medzera medzi železným jadrom relé a povrchom pohyblivého kontaktu;
- dĺžka kontaktného ramena (čím kratšie rameno, tým vyššia je rýchlosť odozvy relé);
- miera demagnetizácie jadra v prípade výpadku napájania;
- hustota média, v ktorom je umiestnená pohyblivá časť relé (napríklad vo vákuu nedochádza k treniu vzduchu);
- teplota atď.
Informácie o faktoroch ovplyvňujúcich rýchlosť odozvy relé a jeho regulácii, potrebné pre ďalší krok.
Konkrétne demontáž schémy prevádzky relé v režime „nepretržitého prepínania“:
S týmto spojením relé doslova „rozlomí cievky“, čo je nielen viditeľné, ale aj počuteľné. Dôvod, prečo sa to stane, je čiastočne opísaný vyššie.
Stručne povedané, týmto bodom je reléová pružina, keď je na relé pripojené napätie, pracuje, čím otvorí svoj obvod, pružina vráti kontakt späť na svoje miesto a cyklus pokračuje znova. Na 1 s, v závislosti od faktora kvality pružiny (ale nielen pružiny), môže existovať 100 alebo viac uzáverov a otvorov.
Počas experimentov som si všimol túto funkciu relé náhodou.
Preto pridaním transformátora do obvodu získame generátor a menič napätia:
Prenesieme obvod do experimentálnej roviny, na to potrebujete:
Nástroje a zariadenia:
- multimeter (meriame napätie, je lepšie použiť ukazovateľ voltmetra, pretože digitálne niekedy nedokážu zaznamenať prerušované napätie);
- batéria (12 V);
- spájkovačka;
- relé (pre 12 V);
- transformátor (od 12 do 220 V, 10 W);
- žiarovka (220 V, 1 W);
- slúchadlá (pri 50 ohmoch).
Spotrebný materiál:
- drôty;
- „krokodíly“ (4 ks);
- spájka;
- kolofónia.
Fáza 1.
Relé pripájame k batérii podľa schémy, relé okamžite začujeme:
Fáza 2.
Transformátor pripojíme k relé a na výstup zafixujeme vysoké napätie (niekedy je lepšie použiť ukazovateľ voltmetra):
Etapa 3.
Na výstup z transformátora inštalujeme žiarovku na 220 V, nízku spotrebu, svieti (a nesvieti pri 12 V):
Fáza 4.
Ak namiesto lampy pripojíte slúchadlá (funguje to s transformátorom alebo bez neho), bude odtiaľ vydávaný zvuk, napríklad siréna:
Okruh tak funguje a vytvára príjemné bzučanie. Na rozdiel od tranzistorového meniča obvod môjho reléového meniča obsahuje menej častí. Účinnosť som nemeral dobre, približne 65% (berúc do úvahy účinnosť transformátora).
V nasledujúcom článku - v pokračovaní tohto článku sa budem zaoberať praktickejšími, pokročilejšími a výkonnejšími invertorovými obvodmi bez tranzistorov.
videa: