Как увеличить ток в сети 220 вольт: Все своими руками Как увеличить напряжение сети 220В своими руками

Все своими руками Как увеличить напряжение сети 220В своими руками

Опубликовал admin | Дата 6 июля, 2016

Падение напряжения в первичной сети 220 вольт является иногда очень серьезной проблемой в сельской местности, да и не только. Холодильник не запускается, плитка не греет, утюгом не погладишь, паяльником не припаяешь, да мало ли… . Если падение напряжения для нагревательных приборов, имеющих для сети активное сопротивление, явление не летальное, то для аппаратуры, в которой установлены двигатели, в частности – холодильники, оно может стать последним в их жизни.

Начнем с простого, с нагревательной аппаратуры. Так как форма напряжения для нагревателей, не имеет ни какого значения, то поднять действующее (среднеквадратичное или эффективное) значение напряжения питания для них нет ни какой проблемы. Смотрим схемку.

Эта приставка напряжение сети (фиг.1) сперва выпрямляет (фиг.2), а потом за счет энергии, запасенной в конденсаторах, увеличивает эффективное напряжение, см.

фигуру 3.

Выпрямительный мост можно использовать, как готовый, так и спаять из отдельных диодов. В сельской местности линии электропередачи воздушные и высоковольтные импульсные всплески напряжения не редкость, так что, выбирая элементы выпрямителя, обратите внимание на максимальное рабочее напряжение диодов. Чем выше, тем лучше, в разумных пределах конечно. Рабочий ток диодов должен превышать ток нагрузки раза в 2 в 3. Емкость конденсаторов вам придется подобрать самим. Она зависит и от величины провала напряжения сети и от мощности вашего нагревателя. С этой приставкой будьте осторожны, если напряжение сети восстановится до нормы, то на ее выходе напряжение будет выше рабочего напряжения нагрузки. Величина превышающего напряжения зависит от величины емкости подключенных в данный момент конденсаторов. Отсюда и необходимый запас по току диодов. У меня такая приставка имеется для большого паяльника 100Вт в виде топора, для его быстрого разогрева.

Теперь про, например холодильник. Этому товарищу необходим переменный синус. Конечно, можно купить и автотрансформатор и стабилизатор. Но можно обойтись и простым трансформатором, так называемым трансформатором вольтдобавки. Смотрим схемку.

Из схемы видно, что последовательно с верхним проводом сети 220 вольт включена дополнительная обмотка трансформатора. Если ее включить синфазно с сетью, то напряжения будут складываться (когда надо поднять напряжение), Если ее включить противофазно, то напряжение сети и напряжение на вторичной обмотке трансформатора будут вычитаться, это тот случай, когда напряжение надо уменьшить.

Как повысить напряжение сети, расчеты.

Теперь давайте немного посчитаем, хотя бы примерно. Допустим провал напряжения у вас тридцать вольт. Необходимый ток нагрузки равен пяти амперам. Отсюда следует, что нам необходима мощность 150Вт. С такое мощностью гарантированно справится трансформатор от старого лампового телевизора. Например,

ТС-180.
Трансформатор ТС-180, ТС-180-2, ТС180-2В параметры скачать

Так, скачали данные, нашли ТС-180, Складываем все витки первичных обмоток, 375+58+375+58=866 витков. Находим число витков на один вольт 866/220 = примерно, 4 витка на вольт. Для получения необходимых нам 30В умножаем 30 на 4 = 120витков. По 60 витков на катушку (у ТС-180 их две). Диаметр провода для пяти ампер равен 0,7 √I = 0,7√5 = 0,7∙2,236 ≈ 1,56 мм. Небольшие пояснения. Я всегда после разборки заводских трансформаторов увеличиваю число витков первичной обмотки, в первую очередь это связано с тем, что обратно собрать сердечник, как это делают в условиях производства, не удастся. Поэтому увеличение тока холостого хода (возможно в несколько раз из-за отсутствия ферронаполнителя в зазоре, т.к. сердечник разрезной) гарантировано. Да и броневой сердечник полностью не собрать, пластина 1,2,3, все равно останутся.

Вы, наверное, уже заметили, что через такой трансформатор можно питать двигатель мощностью один киловатт. В схеме нет тумблера для подключения нашего трансформатора. Он может коммутировать, как первичную обмотку трансформатора, но здесь будут потери из-за постоянно включенной в сеть вторичной обмотки, так переключать саму вторичную обмотку, но здесь будут потери из-за постоянно включенной первичной обмотки. Пока пишу этот текст, пришла в голову идея. Сейчас допишу и нарисую схему. Так вот, для коммутации трансформатора потребуется два переключателя или один с несколькими направлениями. Все теперь об идее, схему нарисовал. Смотрим схему.

И так, переключатель в нижнем положении, трансформатор добавляет напряжение. Переключатель в верхнем положении, первичная обмотка замкнута накоротко, значит и во вторичной обмотке короткое замыкание, а это ничто иное, что трансформатор исчез, осталось только активное сопротивление вторичной обмотки.

Тааа…к, родилась еще одна схема. Сейчас нарисую. Что же я раньше до этого не додумался, хотя в Сети, может быть, уже давно кто-то это нарисовал. Смотрим.

Если переключатели оба внизу или оба вверху, то трансформатора в цепи нет, в первичной обмотке режим КЗ, оставшееся активное сопротивление менее Ома. Теперь левый вверх, правый вниз – трансформатор, например, добавляет напряжение, а правый вверх левый вниз – убавляет. Ну, вот и все, может, кому это и пригодится. Успехов. К.В.Ю. Да, еще чуть, чуть. А если вместо переключателей применить Н-мост из полевых транзисторов, да еще микроконтроллер, следящий за уровнем сетевого напряжения, то можно, наверное, сделать стабилизатор переменного напряжения релейного типа с маленьким (относительно) трансформатором на большую (относительно) мощность. Кто бы только все это сделал. По крайней мере есть над чем подумать.

Скачать статью

Просмотров:14 378

220 вольт постоянного тока, как сделать сетевое напряжение 220 постоянным, простая схема.

Как известно в обычной электрической сети (бытовой) имеется переменное напряжение величиной 220 вольт (с небольшим отклонением, зависящее от различных факторов). Переменный тип тока достаточно легко поддается преобразованию, то есть при необходимости одну величину переменного напряжения и силы тока можно трансформировать в другую, при этом используется (обычно) всего одно устройство, называемое трансформатором. Но порой возникает необходимость в наличии именно постоянного типа электрического тока, величиной сетевого напряжения в 220 вольт. В этой статье мы рассмотрим способы, которыми можно сделать преобразование переменного напряжения в постоянное.

Для получения постоянного тока из переменного обычно используют полупроводниковые выпрямительные диоды. Они способны пропускать электрический ток только в одном направлении. При попытке подать на них ток в обратном направлении они закрываются и становятся диэлектриками. Переменный ток, как известно из курса физики, представляет собой упорядоченное движение электрических зарядов, которые периодически меняют свое направление. Данный тип тока (переменный) имеет синусоидальную форму. Если просто поставить один диод последовательно нагрузке, то мы уже получим постоянный ток после этого диода, но он будет иметь следующую форму.

В этом случае просто срезается одна часть волны переменного синусоидального тока. Остается лишь одна полуволна. Следовательно мощность на выходы (после этого диода) будет снижена в 2 раза. При подключении обычной лампочки накаливания мы увидим значительные мерцания света. Такой вариант получения постоянного тока с напряжением в 220 вольт используется крайне редко.

Более распространенным и правильным способом получения постоянного тока и напряжения 220 вольт является использование так называемого выпрямительного моста, состоящего из 4 диодов. В этом случае мы на выходе получим оба полупериода, которые имеют один и тот же полюс. Хотя и в этом случае постоянный ток не будет иметь ровную и прямую форму. Он будет скачкообразным. Решить данную проблему можно при использовании фильтрующего конденсатора электролита. В зависимости от того с какой мощность мы имеем дело, будет зависеть емкость и величина напряжения этого конденсатора.

Стоит заметить, что после добавления фильтрующего конденсатора электролита величина постоянного напряжения (его амплитуда) на выходе выпрямителя увеличиться где-то на 1,4 раза.

Следовательно, в итоге на выходе простого преобразователя переменного тока в постоянный мы уже получим более чем 220 вольт (если на вход мы подаем переменку 220). Зато форма постоянного тока будет достаточно ровной. Лишнее напряжение всегда можно убрать (срезать) различными способами: ограничительным резистором, электронной схемой стабилизатора, простым параметрическим стабилизатором напряжения на стабилитроне и т.д.

Теперь по поводу вопроса конкретных диодов. Какие, собственно, диоды нужны для выпрямителя, чтобы получить постоянный ток из переменного для сетевого напряжения 220 вольт? Тут важны два основных параметра, это максимальное напряжение, на который рассчитан диод и максимальная сила тока, который он способен через себя пропускать. Поскольку мы имеем дело с величиной напряжения в 220 вольт, то и диоды нужно брать те, у которых максимальное напряжение раза в 1,5 больше сетевого напряжения. Ну, и с током, также. Берем полупроводник с запасом по максимальному току. Наиболее распространенными диодами являются серия 1n4007, у который максимальное напряжение 1000 вольт, ну а сила тока до 1 ампера.

Конденсатор должен быть рассчитан на напряжение более того, что подается на него. В нашем случае (при использовании 220 вольт) напряжение конденсатора должно быть не менее 500 вольт (с учетом увеличения амплитуды после моста). Емкость должна быть от 1 до 10 000 микрофарад (чем больше емкость, тем сильнее будут сглаживаться импульсы, но и тем больше будут размеры конденсатора, и дороже он будет стоить). Старайтесь найти наиболее оптимальный вариант, воспользовавшись формулами или онлайн калькуляторами по расчету емкости конденсатора для выпрямительного диодного моста под конкретное напряжение и мощность.

Чтобы сделать схему для получения 220 вольт постоянного тока из переменного, то лучше использовать трансформатор. В этом случае мы уже получаем гальваническую развязку с сетью. То есть, берется подходящий по мощности силовой трансформатор, у которого как первичная так и вторичная обмотка рассчитана на напряжение 220 вольт. И на выход вторичной обмотки ставится диодный выпрямитель с конденсатором. Использование такой схемы будет более безопаснее, с точки зрения электрики. Схема приведена внизу на картинке.

 

Учтите, что напряжение 220 вольт (хоть переменного, хоть постоянного типа) считается опасным, оно легко может травмировать и даже убить человека! Для гальванической развязки между городской сетью и вашим преобразователем переменного тока желательно поставить силовой трансформатор, у которого входное и выходное напряжение будет одинаковым (220 вольт). Силу тока можно ограничить путем правильного подбора диаметра провода вторичной обмотки на этом трансформаторе. В итоге это позволит снизить риск значительных повреждений и последствий в случае аварии или несчастного случая.

Если вам нужно, чтобы постоянное напряжение выпрямленного сетевого тока было регулируемым, то стоит сделать или приобрести готовое устройство (электронную плату, которая стоит относительно недорого) — регулируемый преобразователь сетевого напряжения с постоянным током на выходе. Такие схемы работают на тиристорах, симисторах вместо диодов. Они управляются дополнительными элементами, что срезают лишние части напряжения. В итоге мы получаем диммер, что способен выдавать нужное постоянное напряжение от 0 до 220 вольт.

P.S. В настоящее время широко распространены электронные блоки питания (используются в блоках питания компьютера, зарядных устройствах мобильных телефонов и т.д.). Именно в них применяется вариант, когда необходимо сетевое переменное напряжение преобразовать в постоянное, без снижения амплитуды. В самой начале схемы и ставятся выпрямительные диодные мосты с фильтрующим конденсатором электролитом, о которых и был разговор выше. Внимание! Учтите, что напряжение 220 вольт считается опасным для жизни. Соблюдайте правила электробезопасности!

Как поднять силу тока в блоке питания. Как повысить силу электрического тока. Сопротивление проводников. Удельное сопротивление. Уголь, графит применяются в электрических щетках в электродвигателях. Проводники применяются с целью пропускать через себя сил

!
Наверное, проблема о которой поговорим сегодня, знакома многим. Думаю, у каждого возникала необходимость увеличения выходного тока блока питания. Давайте же рассмотрим конкретный пример, у вас имеется 19-ти вольтовый адаптер питания от ноутбука, который обеспечивает выходной ток, ну предположим, в районе 5А, а вам нужен 12-ти вольтовый блок питания с током 8-10А. Вот и автору (YouTube канал «AKA KASYAN») понадобился однажды блок питания с напряжением 5В и с током в 20А, а под рукой имелся 12-ти вольтовый блок питания для светодиодных лент с выходным током в 10А. И вот автор решил его переделать.

Да, собрать нужный источник питания с нуля или использовать 5-ти вольтовую шину любого дешевого компьютерного блока питания конечно можно, но многим самодельщикам-электронщикам будет полезно знать, как увеличить выходной ток (или в простонародье ампераж) почти любого импульсного блока питания.

Как правило, источники питания для ноутбуков, принтеров, всевозможные адаптеры питания мониторов и так далее, делают по однотактным схемам, чаще всего они обратноходовые и построению ничем не отличается друг от друга. Может быть иная комплектация, иной ШИМ-контроллер, но схематика одна и таже.

Однотактный ШИМ-контроллер чаще всего из семейства UC38, высоковольтный полевой транзистор, который качает трансформатор, а на выходе однополупериодный выпрямитель в виде одного или сдвоенного диода Шоттки.

После него дроссель, накопительные конденсаторы, ну и система обратной связи по напряжению.

Благодаря обратной связи выходное напряжение стабилизировано и строго держится в заданном пределе. Обратную связь обычно строят на базе оптрона и источника опорного напряжения tl431.

Изменение сопротивления резисторов делителя в его обвязки, приводит к изменению выходного напряжения.

Это было общим ознакомлением, а теперь о том, что нам предстоит сделать. Сразу необходимо отметить, что мощность мы не увеличиваем. Данный блок питания имеет выходную мощность около 120Вт.

Мы собираемся снизить выходное напряжение до 5В, но взамен увеличить выходной ток в 2 раза. Напряжение (5В) умножаем на силу тока (20А) и в итоге получим расчетную мощность около 100Вт. Входную (высоковольтную) часть блока питания мы трогать не будем. Все переделки коснутся только выходной части и самого трансформатора.

Но позже после проверки оказалось, что родные конденсаторы тоже неплохие и имеют довольно низкое внутреннее сопротивление. Поэтому в итоге автор впаял их обратно.

Далее выпаиваем дроссель, ну и импульсный трансформатор.

Диодный выпрямитель довольно неплохой — 20-ти амперный. Самое хорошая то, что на плате имеется посадочное место под второй такой же диод.

В итоге второго такого диода автор не нашел, но так как недавно из Китая ему пришли точно такие же диоды только слегка в другом корпусе, он воткнул пару штук в плату, добавил перемычку и усилил дорожки.

В итоге получаем выпрямитель на 40А, то есть с двукратным запасом по току. Автор поставил диоды на 200В, но в этом нет никакого смысла просто у него таких много.

Вы же можете поставить обычные диодные сборки Шоттки от компьютерного блока питания с обратным напряжением 30-45В и меньше.
С выпрямителем закончили, идем дальше. Дроссель намотан вот таким проводом.

Выкидываем его и берем вот такой провод.

Мотаем около 5-ти витков. Можно использовать родной ферритовый стержень, но у автора поблизости валялся более толстый, на котором и были намотаны витки. Правда стержень оказался слегка длинным, но позже все лишнее отломаем.

Трансформатор — самая важная и ответственная часть. Снимаем скотч, греем сердечник паяльником со всех сторон в течение 15-20 минут для ослабления клея и аккуратно вынимаем половинки сердечника.

Оставляем все это дело минут на десять для остывания. Далее убираем желтый скотч и разматываем первую обмотку, запоминая направление намотки (ну или просто сделайте пару фоток до разборки, в случае чего они вам помогут). Второй конец провода оставляем на штырьке. Далее разматываем вторую обмотку. Также второй конец не отпаиваем.

После этого перед нами вторичная (или силовая) обмотка собственной персоны, именно ее то мы и искали. Эту обмотку полностью удаляем.

Она состоит из 4-ех витков, намотана жгутом из 8-ми проводов, диаметр каждого 0,55мм.

Новая вторичная обмотка, которую мы намотаем, содержат всего полтора витка, так как нам нужно всего лишь 5В выходного напряжения. Мотать будем тем же способом, провод возьмем с диаметром 0,35мм, но вот количество жил аж 40 штук.

Это гораздо больше чем нужно, ну, впрочем, сами можете сравнить с заводской обмоткой. Теперь все обмотки мотаем в том же порядке. Обязательно соблюдайте направление намотки всех обмоток, иначе ничего работать не будет.

Жилы вторичной обмотки желательно залудить еще до начала намотки. Для удобства каждый конец обмотки разбиваем на 2 группы, чтобы на плате не сверлить гигантские отверстия для установки.

После того как трансформатор установлен, находим микросхему tl431. Как уже ранее было сказано, именно она задает выходное напряжение.

В ее обвязке находим делитель. В данном случае 1 из резисторов этого делителя, представляет из себя пару smd резисторов, включенных последовательно.

Второй резистор делителя выведен ближе к выходу. В данном случае его сопротивление 20 кОм.

Выпаиваем этот резистор и заменяем его подстроечным на 10 кОм.

Подключаем блок питания в сеть (обязательно через страховочную сетевую лампу накаливания с мощностью в 40-60Вт). К выходу блока питания подключаем мультиметр и желательно не большую нагрузку. В данном случае это маломощные лампы накаливания на 28В. Затем крайне аккуратно, не дотрагиваясь платы, вращаем подстроечный резистор до получения желаемого напряжения на выходе.

Далее все вырубаем, ждём минут 5, дабы высоковольтный конденсатор на блоке полностью разрядился. Затем выпаиваем подстроечный резистор и замеряем его сопротивление. После чего заменяем его на постоянной, либо оставляем его. В этом случае у нас еще и возможность регулировки выхода появится.

Инструкция

Согласно закону Ома для электрических цепей постоянного тока:U=IR, где:U — величина подаваемого на электрическую цепь ,
R — полное сопротивление электрической цепи,
I — величина протекающего по электрической цепи тока,для определения силы тока нужно разделить напряжение, подводимое к цепи на ее полное сопротивление. I=U/RСоответственно, для того чтобы увеличить силу тока, можно увеличить подаваемое на вход электрической цепи напряжение или уменьшить ее сопротивление.Сила тока увеличится, если увеличить напряжение. Увеличение тока при этом будет повышению напряжения. Например, если цепь сопротивлением 10 Ом была подключена к стандартному элементу питания напряжением 1,5 Вольта, то протекающий по ней ток составлял:
1,5/10=0,15 А (Ампер). При подключении к этой цепи еще одного элемента питания напряжением 1,5 В общее напряжение станет 3 В, а протекающий по электрической цепи ток повысится до 0,3 А.
Подключение осуществляется «последовательно, то есть плюс одного элемента питания присоединяется к минусу другого. Таким образом, соединив последовательно достаточное количество источников питания, можно получить необходимое напряжение и обеспечить протекание тока нужной силы. Объединенные в одну цепь несколько источников напряжения батареей элементов. В быту такие конструкции обычно называют «батарейками (даже если питания всего из одного элемента).Однако на практике повышение силы тока может несколько отличаться от расчетного (пропорционального увеличению напряжения). В основном это связано с дополнительным нагревом проводников цепи, происходящим при увеличении проходящего по ним тока. При этом, как правило, происходит увеличение сопротивления цепи, что приводит к снижению силы тока.Кроме того, увеличение нагрузки на электрическую цепь может привести к ее «перегоранию или даже возгоранию. Особенно внимательным нужно быть при эксплуатации электробытовых приборов, которые могут работать лишь при фиксированном напряжении.

Если уменьшить полное сопротивление электрической цепи, то сила тока также увеличится. Согласно закону Ома увеличение силы тока будет пропорционально уменьшению сопротивления. Например, если напряжение источника питания составляло 1,5 В, а сопротивление цепи было 10 Ом, то по такой цепи проходил электрический ток величиной 0,15 А. Если затем сопротивление цепи уменьшить в два раза (сделать равным 5 Ом), то протекающий по цепи ток увеличится в два раза и составит 0,3 Ампера.Крайним случаем уменьшения сопротивления нагрузки является короткое замыкание, при котором сопротивление нагрузки практически равно нулю. Бесконечного тока при этом, конечно, не возникает, так как в цепи имеется внутреннее сопротивление источника питания. Более значительного уменьшения сопротивления можно добиться, если сильно охладить проводник. На этом эффекте сверхпроводимости основано получение токов огромной силы.

Для повышения силы переменного тока используются всевозможные электронные приборы, в основном — трансформаторы тока, применяемые, например, в сварочных аппаратах. Сила переменного тока повышается также при понижении частоты (так как вследствие поверхностного эффекта понижается активное сопротивление цепи).Если в цепи переменного тока присутствуют активные сопротивления, то сила тока увеличится при увеличении емкости конденсаторов и уменьшении индуктивности катушек (соленоидов). Если в цепи имеются только емкости (конденсаторы), то сила тока увеличится при увеличении частоты. Если же цепь состоит из катушек индуктивности, то сила тока увеличится при уменьшении частоты тока.

В статье речь пойдет про то, как повысить силу тока в цепи зарядного устройства, в блоке питания, трансформатора, в генераторе, в USB портах компьютера не изменяя напряжения.

Что такое сила тока?

Электрический ток представляет собой упорядоченное перемещение заряженных частиц внутри проводника при обязательном наличии замкнутого контура.

Появление тока обусловлено движением электронов и свободных ионов, имеющих положительный заряд.

В процессе перемещения заряженные частицы могут нагревать проводник и оказывать химическое действие на его состав. Кроме того, ток может оказывать влияние на соседние токи и намагниченные тела.

Сила тока — электрический параметр, представляющий собой скалярную величину. Формула:

I=q/t, где I — сила тока, t — время, а q — заряд .

Стоит знать и закон Ома, по которому ток прямо пропорционален U (напряжению) и обратно пропорционален R (сопротивлению).

Сила тока бывает двух видов — положительной и отрицательной.

Ниже рассмотрим, от чего зависит этот параметр, как повысить силу тока в цепи, в генераторе, в блоке питания и в трансформаторе.

От чего зависит сила тока?

Чтобы повысить I в цепи, важно понимать, какие факторы могут влиять на этот параметр. Здесь можно выделить зависимость от:

• Сопротивления. Чем меньше параметр R (Ом), тем выше сила тока в цепи.
• Напряжения. По тому же закону Ома можно сделать вывод, что при росте U сила тока также растет.
• Напряженности магнитного поля. Чем она больше, тем выше напряжение.
• Числа витков катушки. Чем больше этот показатель, тем больше U и, соответственно, выше I.
• Мощности усилия, которое передается на ротор.
• Диаметра проводников. Чем он меньше, тем выше риск нагрева и перегорания питающего провода.
• Конструкции источника питания.
• Диаметра проводов статора и якоря, числа ампер-витков.
• Параметров генератора — рабочего тока, напряжения, частоты и скорости.

Как повысить силу тока в цепи?

Бывают ситуации, когда требуется повысить I, который протекает в цепи, но при этом важно понимать, что нужно принять меры по , сделать это можно с помощью специальных устройств.

Рассмотрим, как повысить силу тока с помощью простых приборов.

Для выполнения работы потребуется амперметр.

Вариант 1.

По закону Ома ток равен напряжению (U), деленному на сопротивление (R). Простейший путь повышения силы I, который напрашивается сам собой — увеличение напряжения, которое подается на вход цепи, или же снижение сопротивления. При этом I будет увеличиваться прямо пропорционально U.

К примеру, при подключении цепи в 20 Ом к источнику питания c U = 3 Вольта, величина тока будет равна 0,15 А.

Если добавить к цепи еще один источник питания на 3В, общую величину U удается повысить до 6 Вольт. Соответственно, ток также вырастет в два раза и достигнет предела в 0,3 Ампера.

Подключение источников питания должно осуществляться последовательно, то есть плюс одного элемента подключается к минусу первого.

Для получения требуемого напряжения достаточно соединить в одну группу несколько источников питания.

В быту источники постоянного U, объединенные в одну группу, называются батарейками.

Несмотря на очевидность формулы, практические результаты могут отличаться от теоретических расчетов, что связано с дополнительными факторами — нагревом проводника, его сечением, применяемым материалом и так далее.

В итоге R меняется в сторону увеличения, что приводит и к снижению силы I.

Повышение нагрузки в электрической цепи может стать причиной перегрева проводников, перегорания или даже пожара.

Вот почему важно быть внимательным при эксплуатации приборов и учитывать их мощность при выборе сечения.

Величину I можно повысить и другим путем, уменьшив сопротивление. К примеру, если напряжение на входе равно 3 Вольта, а R 30 Ом, то по цепи проходит ток, равный 0,1 Ампер.

Если уменьшить сопротивление до 15 Ом, сила тока, наоборот, возрастет в два раза и достигнет 0,2 Ампер. Нагрузка снижается почти к нулю при КЗ возле источника питания, в этом случае I возрастают до максимально возможной величины (с учетом мощности изделия).

Дополнительное снизить сопротивление можно путем охлаждения провода. Такой эффект сверхпроводимости давно известен и активно применяется на практике.

Чтобы повысить силу тока в цепи часто применяются электронные приборы, например, трансформаторы тока (как в сварочниках). Сила переменного I в этом случае возрастает при снижении частоты.

Если в цепи переменного тока имеется активное сопротивление, I увеличивается при росте емкости конденсатора и снижении индуктивности катушки.

В ситуации, когда нагрузка имеет чисто емкостной характер, сила тока возрастает при повышении частоты. Если же в цепь входят катушки индуктивности, сила I будет увеличиваться одновременно со снижением частоты.

Вариант 2.

Чтобы повысить силу тока, можно ориентироваться на еще одну формулу, которая выглядит следующим образом:

I = U*S/(ρ*l). Здесь нам неизвестно только три параметра:

• S — сечение провода;
• l — его длина;
• ρ — удельное электрическое сопротивление проводника.

Чтобы повысить ток, соберите цепочку, в которой будет источник тока, потребитель и провода.

Роль источника тока будет выполнять выпрямитель, позволяющий регулировать ЭДС.

Подключайте цепочку к источнику, а тестер к потребителю (предварительно настройте прибор на измерение силы тока). Повышайте ЭДС и контролируйте показатели на приборе.

Как отмечалось выше, при росте U удается повысить и ток. Аналогичный эксперимент можно сделать и для сопротивления.

Для этого выясните, из какого материала сделаны провода и установите изделия, имеющие меньшее удельное сопротивление. Если найти другие проводники не удается, укоротите те, что уже установлены.

Еще один путь — увеличение поперечного сечения, для чего параллельно установленным проводам стоит смонтировать аналогичные проводники. В этом случае возрастает площадь сечения провода и увеличивается ток.

Если же укоротить проводники, интересующий нас параметр (I) возрастет. При желании варианты увеличения силы тока разрешается комбинировать. Например, если на 50% укоротить проводники в цепи, а U поднять на 300%, то сила I возрастет в 9 раз.

Как повысить силу тока в блоке питания?

В интернете часто можно встретить вопрос, как повысить I в блоке питания, не изменяя напряжение. Рассмотрим основные варианты.

Ситуация №1.

Блок питания на 12 Вольт работает с током 0,5 Ампер. Как поднять I до предельной величины? Для этого параллельно БП ставится транзистор. Кроме того, на входе устанавливается резистор и стабилизатор.

При падении напряжения на сопротивлении до нужной величины открывается транзистор, и остальной ток протекает не через стабилизатор, а через транзистор.

Последний, к слову, необходимо выбирать по номинальному току и ставить радиатор.

Кроме того, возможны следующие варианты:

• Увеличить мощность всех элементов устройства. Поставить стабилизатор, диодный мост и трансформатор большей мощности.
• При наличии защиты по току снизить номинал резистора в цепочке управления.

Ситуация №2.

Имеется блок питания на U = 220-240 Вольт (на входе), а на выходе постоянное U = 12 Вольт и I = 5 Ампер. Задача — увеличить ток до 10 Ампер. При этом БП должен остаться приблизительно в тех же габаритах и не перегреваться.

Здесь для повышения мощности на выходе необходимо задействовать другой трансформатор, который пересчитан под 12 Вольт и 10 Ампер. В противном случае изделие придется перематывать самостоятельно.

При отсутствии необходимого опыта на риск лучше не идти, ведь высока вероятность короткого замыкания или перегорания дорогостоящих элементов цепи.

Трансформатор придется поменять на изделие большего размера, а также пересчитывать цепочку демпфера, находящегося на СТОКЕ ключа.

Следующий момент — замена электролитического конденсатора, ведь при выборе емкости нужно ориентироваться на мощность устройства. Так, на 1 Вт мощности приходится 1-2 мкФ.

После такой переделки устройство будет греться сильнее, поэтому без установки вентилятора не обойтись.

Как повысить силу тока в зарядном устройстве?

В процессе пользования зарядными устройствами можно заметить, что ЗУ для планшета, телефона или ноутбука имеют ряд отличий. Кроме того, может различаться и скорость, с которой происходит заряд девайсов.

Здесь многое зависит от того, используется оригинальное или неоригинальное устройство.

Чтобы измерить ток, который поступает к планшету или телефону от зарядного устройства, можно использовать не только амперметр, но и приложение Ampere.

С помощью софта удается выяснить скорость заряда и разрядки АКБ, а также его состояние. Приложением можно пользоваться бесплатно. Единственным недостатком является реклама (в платной версии ее нет).

Главной проблемой зарядки аккумуляторов является небольшой ток ЗУ, из-за чего время набора емкости слишком большое. На практике ток, протекающий в цепи, напрямую зависит от мощности зарядного устройства, а также других параметров — длины кабеля, его толщины и сопротивления.

С помощью приложения Ampere можно увидеть, при какой силе тока производится заряд девайса, а также проверить, может ли изделие заряжаться с большей скоростью.

Для использования возможностей приложения достаточно скачать его, установить и запустить.

После этого телефон, планшет или другое устройство подключается к зарядному устройству. Вот и все — остается обратить внимание на параметры тока и напряжения.

Кроме того, вам будет доступна информация о типе батареи, уровне U, состоянии АКБ, а также температурном режиме. Также можно увидеть максимальные и минимальные I, имеющие место в период цикла.

Если в распоряжении имеется несколько ЗУ, можно запустить программу и пробовать делать зарядку каждым из них. По результатам тестирования проще сделать выбор ЗУ, обеспечивающего максимальный ток. Чем выше будет этот параметр, тем быстрее зарядится девайс.

Измерение силы тока — не единственное, на что способно приложение Ampere. С его помощью можно проверить, сколько потребляется I в режиме ожидания или при включении различных игр (приложений).

Например, после отключения яркости дисплея, деактивации GPS или передачи данных легко заметить снижение нагрузки. На этом фоне проще сделать вывод, какие опции в большей степени разряжают аккумулятор.

Что еще стоит отметить? Все производители рекомендуют заряжать девайсы «родными» ЗУ, выдающими определенный ток.

Но в процессе эксплуатации бывают ситуации, когда приходится заряжать телефон или планшет другими зарядными, имеющими большую мощность. В итоге скорость зарядки может оказаться выше. Но не всегда.

Мало, кто знает, но некоторые производители ограничивают предельный ток, который может принимать АКБ устройства.

Например, устройство Самсунг Гэлекси Альфа поставляется вместе с зарядным на ток 1,35 Ампер.

При подключении 2-амперного ЗУ ничего не меняется — скорость зарядки осталась той же. Это объясняется ограничением, которое установлено производителем. Аналогичный тест был произведен и с рядом других телефонов, что только подтвердило догадку.

С учетом сказанного выше можно сделать вывод, что «неродные» ЗУ вряд ли причинят вред аккумулятору, но иногда могут помочь в более быстрой зарядке.

Рассмотрим еще одну ситуацию. При зарядке девайса через USB-разъем АКБ набирает емкость медленнее, чем если заряжать устройство от обычного ЗУ.

Это объясняется ограничением силы тока, которую способен отдавать USB порт (не больше 0,5 Ампер для USB 2.0). В случае применения USB3.0 сила тока возрастает до уровня 0,9 Ампер.

Кроме того, существует специальная утилита, позволяющая «тройке» пропускать через себя больший I.

Для устройств типа Apple программа называется ASUS Ai Charger, а для других устройств — ASUS USB Charger Plus.

Как повысить силу тока в трансформаторе?

Еще один вопрос, который тревожит любителей электроники — как повысить силу тока применительно к трансформатору.

Здесь можно выделить следующие варианты:

• Установить второй трансформатор;
• Увеличить диаметр проводника. Главное, чтобы позволило сечение «железа».
• Поднять U;
• Увеличить сечение сердечника;
• Если трансформатор работает через выпрямительное устройство, стоит применить изделие с умножителем напряжения. В этом случае U увеличивается, а вместе с ним растет и ток нагрузки;
• Купить новый трансформатор с подходящим током;
• Заменить сердечник ферромагнитным вариантом изделия (если это возможно).

В трансформаторе работает пара обмоток (первичная и вторичная). Многие параметры на выходе зависят от сечения проволоки и числа витков. Например, на высокой стороне X витков, а на другой — 2X.

Это значит, что напряжение на вторичной обмотке будет ниже, как и мощность. Параметр на выходе зависит и от КПД трансформатора. Если он меньше 100%, снижается U и ток во вторичной цепи.

С учетом сказанного выше можно сделать следующие выводы:

• Мощность трансформатора зависит от ширины постоянного магнита.
• Для увеличения тока в трансформаторе требуется снижение R нагрузки.
• Ток (А) зависит от диаметра обмотки и мощности устройства.
• В случае перемотки рекомендуется использовать провод большей толщины. При этом отношение провода по массе на первичной и вторичной обмотке приблизительно идентично. Если на первичную обмотку намотать 0,2 кг железа, а на вторичную — 0,5 кг, первичка сгорит.

Как повысить силу тока в генераторе?

Ток в генераторе напрямую зависит от параметра сопротивления нагрузки. Чем ниже этот параметр, тем выше ток.

Если I выше номинального параметра, это свидетельствует о наличии аварийного режима — уменьшения частоты, перегрева генератора и прочих проблем.

Для таких случаев должна быть предусмотрена защита или отключение устройства (части нагрузки).

Кроме того, при повышенном сопротивлении напряжение снижается, происходит подсадка U на выходе генератора.

Чтобы поддерживать параметр на оптимальном уровне, обеспечивается регулирование тока возбуждения. При этом повышение тока возбуждения ведет к росту напряжения генератора.

Частота сети должна находиться на одном уровне (быть постоянной величиной).

Рассмотрим пример. В автомобильном генераторе необходимо повысить ток с 80 до 90 Ампер.

Для решения этой задачи требуется разобрать генератор, отделить обмотку и припаять к ней вывод с последующим подключением диодного моста.

Кроме того, сам диодный мост меняется на деталь большей производительности.

После этого требуется снять обмотку и кусок изоляции в месте, где должен припаиваться провод.

При наличии неисправного генератора с него откусывается вывод, после чего с помощью медной проволоки наращиваются ножки такой же толщины.

Сопротивление проводников. Удельное сопротивление

Закон Ома является самым главным в электротехнике. Именно поэтому электрики говорят: «- Кто не знает Закон Ома, пусть сидит дома». Согласно этому закону ток прямо пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению (I = U / R), где R является коэффициентом, которое связывает напряжение и силу тока. Единица измерения напряжения — Вольт, сопротивления — Ом, силы тока — Ампер.
Для того, чтобы показать, как работает Закон Ома, разберем простую электрическую цепь. Цепью является резистор, он же — нагрузка. Для регистрации на нем напряжения используется вольтметр. Для тока нагрузки — амперметр. При замыкании ключа ток идет через нагрузку. Смотрим, насколько соблюдается Закон Ома. Ток в цепи равен: напряжение цепи 2 Вольта и сопротивление цепи 2 Ома (I = 2 В / 2 Ом =1 А). Амперметр столько и показывает. Резистор является нагрузкой, сопротивлением 2 Ома. Когда замыкаем ключ S1, ток течет через нагрузку. С помощью амперметра измеряем ток цепи. С помощью вольтметра — напряжение на зажимах нагрузки. Ток в цепи равен: 2 Вольта / 2 Ом = 1 А. Как видно это соблюдается.

Теперь разберемся, что нужно сделать, чтобы поднять силу тока в цепи. Для начала увеличиваем напряжение. Сделаем батарею не 2 В, а 12 В. Вольтметр будет показывать 12 В. Что будет показывать амперметр? 12 В/ 2 Ом = 6 А. То есть, повысив напряжение на нагрузке в 6 раз, получили повышение силы тока в 6 раз.

Рассмотрим еще один способ, как поднять ток в цепи. Можно уменьшить сопротивление — вместо нагрузки 2 Ом, возьмем 1 Ом. Что получаем: 2 Вольта / 1 Ом = 2 А. То есть, уменьшив сопротивление нагрузки в 2 раза, увеличили ток в 2 раза.
Для того, чтобы легко запомнить формулу Закона Ома придумали треугольник Ома:
Как можно по этому треугольнику определять ток? I = U / R. Все выглядит достаточно наглядно. С помощью треугольника также можно написать производные от Закона Ома формулы: R = U / I; U = I * R. Главное запомнить, что напряжение находится в вершине треугольника.

В 18 веке, когда был открыт закон, атомная физика находилась в зачаточном состоянии. Поэтому Георг Ом считал, что проводник представляет собой что-то, похожее на трубу, в которой течет жидкость. Только жидкость в виде электротока.
При этом он обнаружил закономерность, что сопротивление проводника становится значительнее при увеличении его длины и меньше при увеличении диаметра. Исходя из этого, Георг Ом вывел формулу: R = p *l / S, где p — это некоторый коэффициент, умноженный на длину проводника и деленный на площадь сечения. Этот коэффициент был назван удельным сопротивлением, характеризующим способность создавать препятствие протеканию эл.тока, и зависит из какого материала изготовлен проводник. Причем, чем больше удельное сопротивление, тем больше сопротивление проводника. Чтобы увеличить сопротивление необходимо увеличить длину проводника, либо уменьшить его диаметр, либо выбрать материал с большим значением данного параметра. В частности, для меди удельное сопротивление составляет 0,017 (Ом * мм2 / м).

Проводники

Рассмотрим, какие бывают проводники. На сегодняшний день самым распространенным является проводник из меди. Из-за низкого удельного сопротивления и большой устойчивости к окислению, при этом довольно низкой ломкости, этот проводник все больше и больше находит применение в электрике. Постепенно медный проводник вытесняет алюминиевый. Медь применяют при производстве провода (жил в кабелях) и при изготовлении электротехнических изделий.

Вторым по применению можно назвать алюминий. Он часто используется в старой проводке, на смену которой приходит медь. Также применяется при производстве проводов и изготовлении электротехнических изделий.
Следующий материал — это железо. Оно обладает удельным сопротивлением гораздо больше, чем медь и алюминий (в 6 раз больше, чем у меди и в 4 раза выше, чем у алюминия). Поэтому, при производстве проводов, как правило, не применяется. Зато применяется при изготовлении щитов, шин, которые благодаря большому сечению обладают низким сопротивлением. Также как крепежное изделие.

Золото в электрике не применяется, так как оно достаточно дорогое. Благодаря низкому значению удельного сопротивления и большой защиты от окисления применяется в космических технологиях.

Латунь в электрике не применяется.

Олово и свинец обычно применяются в сплаве в качестве припоя. Как проводники, для изготовления каких-либо приборов, не применяются.

Серебро чаще всего применяется в военной технике высокочастотных приборов. В электрике применяется редко.

Вольфрам применяется в лампах накаливания. Благодаря тому, что он не разрушается при высоких температурах, его используют в качестве нитей накаливания для ламп.

применяется в нагревательных приборах, так как обладает высоким удельным сопротивлением при большом сечении. Понадобится малое количество его длины, чтобы сделать нагревательный элемент.

Уголь, графит применяются в электрических щетках в электродвигателях.

Проводники применяются с целью пропускать через себя силу тока. При этом ток совершает полезную работу.

Диэлектрики

Диэлектрики имеют большое значение удельного сопротивления, которое в сравнении с проводниками намного выше.

Фарфор применяют, как правило, при изготовлении изоляторов. Для производства изоляторов также используют стекло.

Эбонит чаще всего применяется в трансформаторах. Из него изготовляют каркас катушек, на которые наматывается провод.

Также в качестве диэлектриков часто используют разные виды пластмасс. К диэлектрикам относится материал, из которого произведена изоляционная лента.

Материал, из которого изготовлена изоляция в проводах, также является диэлектриком.

Основное назначение диэлектрика — это защита людей от поражения электротоком, изолировать между собой токопроводящие жилы.

Прогресс не стоит на месте. Производительность компьютеров стремительно растет. А с увеличением производительности растет и энергопотребление. Если раньше на блок питания почти не обращалось внимания, то теперь, после заявления nVidia о рекомендованной мощности питания для своих топовых решений в 480 Вт, все немного изменилось. Да и процессоры потребляют все больше и больше, а если еще все это как следует разогнать…

C ежегодным апгрейдом процессора, материнки, памяти, видео, я давно смирился, как с неизбежным. Но апгрейд блока питания меня почему-то здорово нервирует. Если железо прогрессирует кардинально, то в схемотехнике блока питания таких принципиальных изменений практически нет. Ну, транс побольше, провода на дросселях потолще, диодные сборки помощнее, конденсаторы… Неужели нельзя купить блок питания помощнее, так сказать на вырост, и жить хотя бы пару лет спокойно. Не задумываясь о такой относительно простой вещи, как качественное электропитание.

Казалось чего бы проще, купи блок питания самой большой мощности, какую найдешь, и наслаждайся спокойной жизнью. Но не тут то было. Почему-то все работники компьютерных фирм уверены, что 250-ти ваттного блока питания хватит вам с избытком. И, что бесит больше всего, начинают безапелляционно поучать и безосновательно доказывать свою правоту. Тогда на это резонно замечаешь, что знаешь, чего хочешь и готов за это платить и надо побыстрее достать то, чего спрашивают и заработать законную прибыль, а не злить незнакомого человека своими бессмысленными, ничем не подкрепленными уговорами. Но это только первое препятствие. Идем дальше.

Допустим, вы все же нашли мощный блок питания, и тут вы видите, например, такую запись в прайсе

• Power Man PRO HPC 420W – 59 уе
• Power Man PRO HPC 520W – 123 уе

При разнице в 100 ватт цена выросла вдвое. А уж если брать с запасом, то нужно 650 или больше. Сколько это будет стоить? И это еще не все!

В подавляющем большинстве современных блоков питания используется микросхема SG6105. А схема включения ее, имеет одну очень неприятную особенность – она не стабилизирует напряжения 5 и 12 вольт, а на ее вход подается среднее значение этих двух напряжений, полученное с резисторного делителя. И стабилизирует она это среднее значение. Из-за этой особенности часто происходит такое явление, как «перекос напряжений». Ранее использовали микросхемыTL494, MB3759, KA7500. Они имеют ту же особенность. Приведу цитату из статьи господина Коробейникова .

«…Перекос напряжений возникает из-за неравномерного распределения нагрузки по шинам +12 и +5 Вольт. Например, процессор запитан от шины +5В, а на шине +12 висит жёсткий диск и CD привод. Нагрузка на +5В во много раз превышает нагрузку на +12В. 5 вольт проваливается. Микросхема увеличивает duty cycle и +5В приподнимается, но ещё сильнее увеличивается +12 – там меньше нагрузка. Мы получаем типичный перекос напряжений…»

На многих современных материнских платах процессор питается от 12 вольт, тогда происходит перекос наоборот, 12 вольт понижается, а 5 повышается.

И если в номинальном режиме компьютер нормально работает, то при разгоне потребляемая процессором мощность увеличивается, перекос усиливается, напряжение уменьшается, срабатывает защита блока питания от понижения напряжения и компьютер отключается. Если не происходит отключения, то все равно пониженное напряжение не способствует хорошему разгону.

Так, например, было у меня. Даже написал на эту тему заметку – «Лампочка оверклокера » Тогда у меня в системнике работали два блока питания – Samsung 250 W, Power Master 350 W. И я наивно верил, то 600 ватт более чем достаточно. Достаточно может и достаточно, но из-за перекоса все эти ватты бесполезны. Этот эффект я по незнанию усилил тем, что от Power Master подключил материнку, а от Samsung винт, дисководы и т.д. То есть вышло – с одного блока питания берется, в основном 5 вольт, с другого 12. А другие линии «в воздухе», что и усилило эффект «перекоса».

После этого я приобрел 480 ваттный блок питания Euro case. Из-за своего пристрастия к тишине, переделал его в безвентиляторный, о чем тоже писал на страницах сайта . Но и в этом блоке стояла SG6105. При его тестировании я тоже столкнулся с явлением «перекоса напряжений». Только что приобретенный блок питания непригоден для разгона!

И это еще не все! Мне все хотелось приобрести второй компьютер, а старый оставить «для опытов», но элементарно «давила жаба». Недавно я эту зверюгу все же уговорил и приобрел железо для второго компа. Это конечно отдельная тема, но я для него купил блок питания – PowerMan Pro 420 W. Решил проверить его на предмет «перекоса». А так как новая мать питает процессор по шине 12 вольт, то по ней я и проверил. Как? Узнаете, если дочитаете статью до конца. А пока скажу, что при нагрузке 10 ампер, двенадцать вольт провалилось до 11.55. Стандарт допускает отклонение напряжений плюс-минус 5 процентов. Пять процентов от 12 это 0.6 вольта. Иными словами при токе 10 ампер напряжение упало почти до предельно допустимой отметки! А 10 ампер соответствует 120-ти ваттам потребления процессора, что при разгоне вполне реально. В паспорте к этому блоку по шине 12 вольт заявлен ток 18 ампер. Я думаю, не видать мне этих ампер, так как от «перекоса» блок питания выключится гораздо раньше.

Итого – четыре блока питания за два года. И надо брать пятый, шестой, седьмой? Нет, хватит. Надоело платить за то, что заранее не нравится. Что мне мешает самому сделать киловаттный блок питания и пожить спокойно пару лет, с уверенностью в качестве и количестве питания своего любимца. К тому же я затеял изготовление нового корпуса. Корпус я начал делать преогромный и блок питания, нестандартного размера, должен поместиться там без проблем. Но и обладателям стандартных корпусов может пригодиться такое решение. Всегда можно сделать внешний блок питания, тем более прецеденты уже есть. Кажется, Zalman выпустил внешний блок питания.

Конечно, делать блок питания такой мощности «с нуля» — сложно, долго, да и хлопотно. Поэтому и появилась идея собрать один блок из двух фабричных. Тем более они уже есть и, как выяснилось, в теперешнем виде непригодны для разгона. На эту мысль меня натолкнула все та же .

«…Для введения раздельной стабилизации нужен второй трансформатор и вторая микросхема ШИМ, так и делается в серьёзных и дорогих серверных блоках…»

В компьютерном блоке питания существует три сильноточные линии с напряжением 5, 12 и 3.3 вольта. У меня есть два стандартных блока питания, пусть один из них вырабатывает 5 вольт, а другой, помощнее, 12 и все остальные. Напряжение 3.3 вольта стабилизируется отдельно и явления перекоса не вызывает. Линии вырабатывающие -5, -12 и т.д. – маломощны и эти напряжения можно взять с любого блока. А для осуществления этого мероприятия, использовать принцип, изложенный в той же статье г. Коробейникова – отключать ненужное напряжение от микросхемы, а нужное подрегулировать. То есть, теперь SG6105 будет стабилизировать только одно напряжение и, следовательно, явление «перекоса напряжений» не будет.

Так же облегчается режим работы каждого блока питания. Если посмотреть силовую часть, типовой схемы блоков питания (Рис.2), то видно, что обмотки 12, 5 и 3.3 вольта представляют собой одну общую обмотку с отводами. И если с такого транса брать не сразу все три, а только одно напряжение, то мощность трансформатора останется прежней, но на одно напряжение, а не на три.

К примеру, блок по линиям 12, 5, 3.3 вольта выдавал 250 ватт, то теперь практически эти же 250 ватт мы получим по линии, например, 5 вольт. Если раньше общая мощность делилась между тремя линиями, то теперь всю мощность можно получить на одной линии. Но на практике для этого нужно заменить диодные сборки на используемой линии на более мощные. Или включить параллельно дополнительные сборки, взятые с другого блока, на котором эта линия использоваться не будет. Так же максимальный ток будет ограничивать сечение провода дросселя. Может сработать и защита блока питания от перегрузки по мощности (хотя этот параметр можно подрегулировать). Так что полностью утроенную мощность мы не получим, но прибавка будет, да и греться блоки будут гораздо меньше. Можно, конечно, перемотать дроссель проводом большего сечения. Но об этом позже.

Перед тем, как приступить к описанию модификации, нужно сказать несколько слов. Очень непросто писать о переделках электронного оборудования. Не все читатели разбираются в электронике, не каждый читает принципиальные схемы. Но в то же время есть читатели, занимающиеся электроникой профессионально. Как ни напишешь – окажется, что для кого-то непонятно, а для кого-то раздражающе примитивно. Я все же попытаюсь написать так, что бы было понятно подавляющему большинству. А специалисты, думаю, меня простят.

Так же необходимо сказать, что все переделки оборудования вы производите на свой страх и риск. Любые модификации лишают вас гарантии. И естественно, автор, за любые последствия ответственности не несет. Не лишним будет сказать, что человек, берущийся за такую модификацию, должен быть уверен в своих силах, и иметь соответствующий инструмент. Данная модификация выполнима на блоках питания собранных на основе микросхемы SG6105 и немного устаревших TL494, MB3759, KA7500.

Для начала пришлось поискать datasheet на микросхему SG6105 – это оказалось не так уж сложно. Привожу из datasheet нумерацию ног микросхемы и типовую схему включения.

Рис 1. SG6105

Рис. 2. Типовая схема включения.

Рис. 3. Схема включения SG6105

Опишу сначала общий принцип модернизации. Сначала модернизация блоков на SG6105. Нас интересуют выводы 17(IN) и 16(COMP). К этим выводам микросхемы и подключен резисторный делитель R91, R94, R97 и подстроечный резистор VR3. На одном блоке отключаем напряжение 5 вольт, для этого выпаиваем резистор R91. Теперь подстраиваем величину напряжения 12 вольт резистором R94 грубо, а переменным резистором VR3 точно. На другом блоке наоборот, отключаем 12 вольт, для этого выпаиваем резистор R94. И подстраиваем величину напряжения 5 вольт резистором R91 грубо, а переменным резистором VR3 точно.

Провода PC – ON всех блоков питания соединяются между собой и подпаиваются к 20-ти контактному разъему, который потом подключаем к материнке. С проводом PG сложнее. Я взял этот сигнал с более мощного блока питания. В дальнейшем можно реализовать несколько более сложных вариантов.

Рис. 4. Схема распайки разъема

Теперь об особенностях модернизации блоков на основе микросхемы TL494, MB3759, KA7500. В этом случае сигнал обратной связи с выходных выпрямителей напряжений 5 и 12 вольт подается на вывод 1 микросхемы. Поступаем немного по-другому – перерезаем дорожку печатной платы около вывода 1. Другими словами отключаем вывод 1 от остальной схемы. И на этот вывод подаем нужное нам напряжение через резисторный делитель.

Рис 5. Схема для микросхем TL494, MB3759, KA7500

В этом случае номиналы резисторов одинаковы и для стабилизации 5 вольт и для 12. Если вы решили использовать блок питания для получения 5-ти вольт, то резисторный делитель подключаете к выходу 5В. Если для 12, то к 12.

Наверно хватит теории и пора приступать к делу. Сначала надо определиться с измерительными приборами. Для измерения напряжений я применю одни из самых дешевых мультиметров DT838. Точность измерения напряжения у них 0.5 процента, что вполне приемлемо. Для измерения тока использую стрелочный амперметр. Токи нужно мерить большие, поэтому придется самому изготовить амперметр из стрелочной измерительной головки и самодельного шунта. Готовый амперметр с фабричным шунтом приемлемого размера я найти не смог. Нашел амперметр на 3 ампера, разобрал его. Вытащил из него шунт. Получился микроамперметр. Дальше была небольшая сложность. Для изготовления шунта и калибровки амперметра, сделанного из микроамперметра, был нужен образцовый амперметр, способный мерить ток в пределах 15-20 ампер. Для этих целей можно было бы применить токовые клещи, но у меня таковых не оказалось. Пришлось искать выход. Выход я нашел самый простой, конечно, не очень точный, но вполне. Шунт я вырезал из стального листа толщиной 1мм, шириной 4мм и длиной 150 мм. К блоку питания через этот шунт подключил 6 лампочек 12V, 20W. По закону Ома через них потек ток равный 10 амперам.

Р(Wt)/U(V)=I(A), 120/12=10А

Один провод от микроамперметра соединил с концом шунта, а второй двигал по шунту, пока стрелка прибора не показала 7 делений. До 10 делений не хватило длины шунта. Можно было подрезать шунт потоньше, но из-за нехватки времени решил оставить, как есть. Теперь 7 делений этой шкалы соответствуют 10 амперам.

Фото 1 Бюджетный стенд для подбора шунта.

Фото 2. Стенд с включенными 6-ю лампочками 12вольт 20 ватт.

На последней фотографии видно, как просело напряжение 12 вольт при токе 10 ампер. Блок питания PowerMan Pro 420 W. Минус 11.55 показывает из-за того, что я перепутал полярность щупов. На самом деле конечно плюс 11.55. Этот же стенд я буду использовать как нагрузку для регулировки готового блока питания.

Новый блок питания я буду делать на основе PowerMaster 350 W, он будет вырабатывать 5 вольт. Согласно наклейке на нем, он по этой линии должен давать 35 ампер. И PowerMan Pro 420 W. С него я буду брать все остальные напряжения.

В этой статье я покажу общий принцип модернизации. В дальнейшем я планирую переделать полученный блок питания в пассивный. Возможно, перемотаю дроссели проводом большего сечения. Доработаю соединительные кабели на предмет уменьшения наводок и пульсаций. Сделаю мониторинг токов и напряжений. И возможно многое другое. Но это в будущем. Все это описывать в данной статье я не буду. Цель статьи – доказать возможность получения мощного блока питания, путем модернизации двух-трех блоков меньшей мощности.

Немного о технике безопасности. Все перепайки производятся, естественно, при выключенном блоке. После каждого выключения блока, перед дальнейшими работами, разряжайте большие конденсаторы. На них присутствует напряжение 220 вольт, и заряд они накапливают очень приличный. Не смертельный, но крайне неприятный. Электрический ожог заживает долго.

Начну с PowerMaster. Разбираю блок, вынимаю плату, отрезаю лишние провода…

Фото 3. Блок PowerMaster 350 W

Нахожу микросхему ШИМ, она оказалась TL494. Нахожу вывод 1, осторожно перерезаю печатный проводник и подпаиваю к выводу 1 новый резисторный делитель (см. Рис5). Подпаиваю вход резисторного делителя к пятивольтовому выходу блока питания (обычно это красные провода). Еще раз проверяю правильность монтажа, это никогда не бывает лишним. Подключаю модернизированный блок к своему бюджетному стенду. На всякий случай, спрятавшись за стул, включаю. Взрыва не произошло и это даже вызвало легкое разочарование. Для запуска блока соединяю провод PS ON с общим проводом. Блок включается, лампочки загораются. Первая победа.

Переменным резистором R1 на малой нагрузке блока питания (две лампочки по 12V, 20W и спот 35W) выставляю выходное напряжение 5 вольт. Напряжение замеряю непосредственно на выходном разъеме.

Фотоаппарат у меня не самый лучший, мелкие детали не видит, поэтому прошу прощения за качество снимков.

Блок питания на непродолжительное время можно включать без вентилятора. Но нужно следить за температурой радиаторов. Будьте осторожны, на радиаторах некоторых моделей блоков питания присутствует напряжение, иногда высокое.

Не выключая блок, начинаю подключать дополнительную нагрузку – лампочки. Напряжение не меняется. Блок стабилизирует хорошо.

На этой фотографии я подключил к блоку все лампочки, какие были в наличии – 6 ламп по 20w, две по 75 w, и спот 35w. Ток, текущий через них по показаниям амперметра в пределах 20 ампер. Никакого «проседания», никаких «перекосов»! Полдела сделано.

Теперь берусь за PowerMan Pro 420 W. Так же разбираю его.

Нахожу на плате микросхему SG6105. За тем отыскиваю нужные выводы.

Принципиальная схема, приведенная в статье г. Коробейникова, соответствует моему блоку, нумерация и номиналы резисторов те же. Для отключения 5-ти вольт выпаиваю резистор R40 и R41. Вместо R41 впаиваю два переменных резистора соединенных последовательно. Номинал 47 кОм. Это для грубой регулировки напряжения 12 вольт. Для точной регулировки используется резистор VR1 на плате блока питания

Рис 6. Фрагмент схемы блока питания PowerMan

Опять достаю свой примитивный стенд и подключаю к нему блок питания. Сначала подключаю минимальную нагрузку – спот 35W.

Включаю, подстраиваю напряжение. Затем, не выключая блок питания, подключаю дополнительные лампочки. Напряжение не меняется. Блок прекрасно работает. По показаниям амперметра ток достигает 18 ампер и никакого «проседания» напряжения.

Второй этап закончен. Теперь осталось проверить, как будут работать блоки в паре. Перекусываю провода красного цвета идущие от PowerMan к разъему и молексам, изолирую их. А к разъему и молексам подпаиваю пятивольтовый провод от PowerMaster 350 W, так же соединяю общие провода обоих блоков. Провода Power On блоков питания объединяю. PG беру с PowerMan. И подключаю этот гибрид к своему системному блоку. На вид он несколько странен и если кому-то захочется узнать о нем поподробнее, прошу на ПС .

Конфигурация такая:

• Мать Epox KDA-J
• Процессор Athlon 64 3000
• Память Digma DDR500, две планки по 512Mb
• Винт Samsung 160Gb
• Видео GeForce 5950
• DVD RW NEC 3500

Включаю, все прекрасно работает.

Опыт удался. Теперь можно приступать к дальнейшей модернизации «объединенного блока питания». Перевод его на пассивное охлаждение. На фотографии видна панель с приборами – это все будет подключено к данному блоку. Стрелочные приборы – мониторинг токов, цифровые приборы в круглых отверстиях под стрелочными – мониторинг напряжений. Ну и тахометр, и все такое, об этом я уже писал на своей персоналке . Но это в дальнейшем.

Влияние «объединенного блока питания» на дальнейший разгон я не проверял. Доделаю, тогда и проверю. Процессор уже разогнан до 2.6 гигагерц по шине, при напряжении на проце 1.7 вольта. Гнал я его на безвентиляторном блоке питания, но при таком разгоне 12 вольт на нем проседали до 11.6 вольта. А гибрид выдает ровно 12. Так что, возможно, еще немного мегагерц я из него выжму. Но это будет другая история.

Перечень используемой литературы:

1. Журнал «Радио». – 2002.-№ 5, 6, 7. «Схемотехника блоков питания персональных компьютеров» авт. Р. Александров

Ждём Ваших комментариев в специально созданной .

Напряжение, как его понизить и повысить

Электрическое напряжение между точками A и B электрической цепи или электрического поля — физическая величина, значение которой равно работе эффективного электрического поля (включающего сторонние поля), совершаемой при переносе единичного пробного электрического заряда из точки A в точку B.

Напряжение и сила тока — две основных величины в электричестве. Кроме них выделяют и ряд других величин: заряд, напряженность магнитного поля, напряженность электрического поля, магнитная индукция и другие. Практикующему электрику или электронщику в повседневной работе чаще всего приходится оперировать именно напряжением и током — Вольтами и Амперами. В этой статье мы расскажем именно о напряжении, о том, что это такое и как с ним работать.

Определение физической величины

Напряжение это разность потенциалов между двумя точками, характеризует выполненную работу электрического поля по переносу заряда из первой точки во вторую. Измеряется напряжение в Вольтах. Значит, напряжение может присутствовать только между двумя точками пространства. Следовательно, измерить напряжение в одной точке нельзя.

Потенциал обозначается буквой «Ф», а напряжение буквой «U». Если выразить через разность потенциалов, напряжение равно:

U=Ф1-Ф2

Если выразить через работу, тогда:

U=A/q,

где A — работа, q — заряд.

Измерение напряжения

Напряжение измеряется с помощью вольтметра. Щупы вольтметра подключают на две точки напряжение, между которыми нас интересует, или на выводы детали, падение напряжения на которой мы хотим измерить. При этом любое подключение к схеме может влиять на её работу. Это значит, что при добавлении параллельно элементу какой-либо нагрузки ток в цепи изменить и напряжение на элементе измениться по закону Ома.

Вывод:

Вольтметр должен обладать максимально высоким входным сопротивлением, чтобы при его подключении итоговое сопротивление на измеряемом участке оставалось практически неизменным. Сопротивление вольтметра должно стремиться к бесконечности, и чем оно больше, тем большая достоверность показаний.

На точность измерений (класс точности) влияет целый ряд параметров. Для стрелочных приборов – это и точность градуировки измерительной шкалы, конструктивные особенности подвеса стрелки, качество и целостность электромагнитной катушки, состояние возвратных пружин, точность подбора шунта и прочее.

Для цифровых приборов — в основном точность подбора резисторов в измерительном делителе напряжения, разрядность АЦП (чем больше, тем точнее), качество измерительных щупов.

Для измерения постоянного напряжения с помощью цифрового прибора (например, мультиметра), как правило, не имеет значения правильность подключения щупов к измеряемой цепи. Если вы подключите положительный щуп к точке с более отрицательным потенциалом, чем у точки, к которой подключен отрицательный щуп — то на дисплее перед результатом измерения появится знак «–».

А вот если вы меряете стрелочным прибором нужно быть внимательным, При неправильном подсоединении щупов стрелка начнет отклоняться в сторону нуля, упрется в ограничитель. При измерении напряжений близких к пределу измерений или больше она может заклинить или погнуться, после чего о точности и дальнейшей работе этого прибора говорить не приходится.

Для большинства измерений в быту и в электронике на любительском уровне достаточно и вольтметра встроенного в мультиметры типа DT-830 и подобных.

Чем больше измеряемые значения — тем ниже требования к точности, ведь если вы измеряете доли вольта и у вас погрешность в 0.1В — это существенно исказит картину, а если вы измеряете сотни или тысяч вольт, то погрешность и в 5 вольт не сыграет существенной роли.

Что делать если напряжение не подходит для питания нагрузки

Для питания каждого конкретного устройства или аппарата нужно подать напряжение определенной величины, но случается, так что имеющийся у вас источник питания не подходит и выдает низкое или слишком высокое напряжение. Решается эта проблема разными способами, в зависимости от требуемой мощности, напряжения и силы тока.

Как понизить напряжение сопротивлением?

Сопротивление ограничивает ток и при его протекании падает напряжение на сопротивление (токоограничивающий резистор). Такой способ позволяет понизить напряжение для питания маломощных устройств с токами потребления в десятки, максимум сотни миллиампер.

Примером такого питания можно выделить включение светодиода в сеть постоянного тока 12 (например, бортовая сеть автомобиля до 14.7 Вольт). Тогда, если светодиод рассчитан на питание от 3.3 В, током в 20 мА, нужен резистор R:

R=(14.7-3.3)/0.02)= 570 Ом

Но резисторы отличаются по максимальной рассеиваемой мощности:

P=(14.7-3.3)*0.02=0.228 Вт

Ближайший по номиналу в большую сторону — резистор на 0.25 Вт.

Именно рассеиваемая мощность и накладывает ограничение на такой способ питания, обычно мощность резисторов не превышает 5-10 Вт. Получается, что если нужно погасить большое напряжение или запитать таким образом нагрузку мощнее, придется ставить несколько резисторов т.к. мощности одного не хватит и ее можно распределить между несколькими.

Способ снижения напряжения резистором работает и в цепях постоянного тока и в цепях переменного тока.

Недостаток — выходное напряжение ничем нестабилизировано и при увеличении и снижении тока оно изменяется пропорционально номиналу резистора.

Как понизить переменное напряжение дросселем или конденсатором?

Если речь вести только о переменном токе, то можно использовать реактивное сопротивление. Реактивное сопротивление есть только в цепях переменного тока, это связно с особенностями накопления энергии в конденсаторах и катушках индуктивности и законами коммутации.

Дроссель и конденсатор в переменном токе могут быть использованы в роли балластного сопротивления.

Реактивное сопротивление дросселя (и любого индуктивного элемента) зависит от частоты переменного тока (для бытовой электросети 50 Гц) и индуктивности, оно рассчитывается по формуле:

где ω – угловая частота в рад/с, L-индуктивность, 2пи – необходимо для перевода угловой частоты в обычную, f – частота напряжения в Гц.

Реактивное сопротивление конденсатора зависит от его емкости (чем меньше С, тем больше сопротивление) и частоты тока в цепи (чем больше частота, тем меньше сопротивление). Его можно рассчитать так:

Пример использования индуктивного сопротивление — это питание люминесцентных ламп освещения, ДРЛ ламп и ДНаТ. Дроссель ограничивает ток через лампу, в ЛЛ и ДНаТ лампах он используется в паре со стартером или импульсным зажигающем устройством (пусковое реле) для формирования всплеска высокого напряжения включающего лампу. Это связано с природой и принципом работы таких светильников.

А конденсатор используют для питания маломощных устройств, его устанавливают последовательно с питаемой цепью. Такой блок питания называется «бестрансфоматорный блок питания с балластным (гасящим) конденсатором».

Очень часто встречают в качестве ограничителя тока заряда аккумуляторов (например, свинцовых) в носимых фонарях и маломощных радиоприемниках. Недостатки такой схемы очевидны — нет контроля уровня заряда аккумулятора, их выкипание, недозаряд, нестабильность напряжения.

Как понизить и стабилизировать напряжение постоянного тока

Чтобы добиться стабильного выходного напряжения можно использовать параметрические и линейные стабилизаторы. Часто их делают на отечественных микросхемах типа КРЕН или зарубежных типа L78xx, L79xx.

Линейный преобразователь LM317 позволяет стабилизировать любое значение напряжения, он регулируемый до 37В, вы можете сделать простейший регулируемый блок питания на его основе.

Если нужно незначительно снизить напряжение и стабилизировать его описанные ИМС не подойдут. Чтобы они работали должна быть разница порядка 2В и более. Для этого созданы LDO(low dropout)-стабилизаторы. Их отличие заключается в том, что для стабилизации выходного напряжение нужно, чтобы входное его превышало на величину от 1В. Пример такого стабилизатора AMS1117, выпускается в версиях от 1.2 до 5В, чаще всего используют версии на 5 и 3.3В, например в платах Arduino и многом другом.

Конструкция всех вышеописанных линейных понижающих стабилизаторов последовательного типа имеет существенный недостаток – низкий КПД. Чем больше разница между входным и выходным напряжением – тем он ниже. Он просто «сжигает» лишнее напряжение, переводя его в тепло, а потери энергии равны:

Pпотерь = (Uвх-Uвых)*I

Компания AMTECH выпускает ШИМ аналоги преобразователей типа L78xx, они работают по принципу широтно-импульсной модуляции и их КПД равен всегда более 90%.

Они просто включают и выключают напряжение с частотой до 300 кГц (пульсации минимальны). А действующее напряжение стабилизируется на нужном уровне. А схема включения аналогичная линейным аналогам.

Как повысить постоянное напряжение?

Для повышения напряжения производят импульсные преобразователи напряжения. Они могут быть включены и по схеме повышения (boost), и понижения (buck), и по повышающе-понижающей (buck-boost) схеме. Давайте рассмотрим несколько представителей:

1. Плата на базе микросхемы XL6009

2. Плата на базе LM2577, работает на повышение и понижение выходного напряжения.

3. Плата преобразователь на FP6291, подходит для сборки 5 V источника питания, например powerbank. С помощью корректировке номиналов резисторов может перестраиваться на другие напряжения, как и любые другие подобные преобразователь – нужно корректировать цепи обратной связи.

4. Плата на базе MT3608

Здесь всё подписано на плате – площадки для пайки входного – IN и выходного – OUT напряжения. Платы могут иметь регулировку выходного напряжения, а в некоторых случая и ограничения тока, что позволяет сделать простой и эффективный лабораторный блок питания. Большинство преобразователей, как линейных, так и импульсных имеют защиту от КЗ.

Как повысить переменное напряжение?

Для корректировки переменного напряжения используют два основных способа:

1. Автотрансформатор;

2. Трансформатор.

Автотрансформатор – это дроссель с одной обмоткой. Обмотка имеет отвод от определенного количества витков, так подключаясь между одним из концов обмотки и отводом, на концах обмотки вы получаете повышенное напряжение во столько раз, во сколько соотносится общее количество витков и количество витков до отвода.

Промышленностью выпускаются ЛАТРы – лабораторные автотрансформаторы, специальные электромеханические устройства для регулировки напряжения. Очень широко применение они нашли в разработке электронных устройств и ремонте источников питания. Регулировка достигается за счет скользящего щеточного контакта, к которому подключается питаемое устройство.

Недостатком таких устройств является отсутствие гальванической развязки. Это значит, что на выходных клеммах может запросто оказаться высокое напряжение, отсюда опасность поражения электрическим током.

Трансформатор – это классический способ изменения величины напряжения. Здесь есть гальваническая развязка от сети, что повышает безопасность таких установок. Величина напряжения на вторичной обмотке зависит от напряжений на первичной обмотки и коэффициента трансформации.

Uвт=Uперв*Kтр

Kтр=N1/N2

Отдельный вид – это импульсные трансформаторы. Они работают на высоких частотах в десятки и сотни кГц. Используются в подавляющем большинстве импульсных блоках питания, например:

— Зарядное устройство вашего смартфона;

— Блок питания ноутбука;

— Блок питания компьютера.

За счет работы на большой частоте снижаются массогабаритные показатели, они в разы меньше чем у сетевых (50/60 Гц) трансформаторов, количество витков на обмотках и, как следствие, цена. Переход на импульсные блоки питания позволил уменьшить габариты и вес всей современной электроники, снизить её потребление за счет увеличения кпд (в импульсных схемах 70-98%).

В магазинах часто встречаются электронные траснформаторы, на их вход подаётся сетевое напряжение 220В, а на выходе например 12 В переменное высокочастотное, для использования в нагрузке которая питается от постоянного тока нужно дополнительно устанавливать на выход диодный мост из высокоскоростных диодов.

Внутри находится импульсный трансформатор, транзисторные ключи, драйвер, или автогенераторная схема, как изображена ниже.

Достоинства – простота схемы, гальваническая развязка и малые размеры.

Недостатки – большинство моделей, что встречаются в продаже, имеют обратную связь по току, это значит что без нагрузки с минимальной мощностью (указано в спецификациях конкретного прибора) он просто не включится. Отдельные экземпляры оборудованы уже ОС по напряжению и работают на холостом ходу без проблем.

Используются чаще всего для питания 12В галогенных ламп, например точечные светильники подвесного потолка.

Заключение

Мы рассмотрели базовые сведения о напряжении, его измерении, а также регулировки. Современная элементная база и ассортимент готовых блоков и преобразователей позволяет реализовывать любые источники питания с необходимыми выходными характеристиками. Подробнее о каждом из способов можно написать отдельную статью, в пределах этой я постарался уместить базовые сведения, необходимые для быстрого подбора удобного для вас решения.

Ранее ЭлектроВести писали о топе-5 самых безумных батарей будущего

По материалам: electrik.info.

 

120 В или 220 В?

А многие ли из вас знают, что напряжение бытовой сети в Канаде и США — 120 В, в отличие от наших сетей в 220 В? Правда, так было не всегда. Вплоть до 60-х годов прошлого века на территории СССР напряжение бытовой сети равнялось 127 вольтам. Почему так? И из-за чего такие отличия, мы попробуем разобраться в этой статье.

Начнем с напряжения. Почему оно было повышено с 127 до 220 и не только у нас, но и по сути в Канаде, США и некоторых других странах. Но подход при этом был совершенно разный.

Как мы все знаем потребление электроэнергии растет и в быту и в промышленности. Раньше кроме световых приборов – лампочек, в доме собственно не было других потребителей. Радиоприемники, а уж тем более телевизоры, не говоря о компьютерах, пылесосах и других современных электроприборах, появились гораздо позже. А раз потребляемая мощность растет, то и ток увеличивается. Увеличение тока влечет за собой нагрев проводников и соответственно потери на нагрев. Колоссальные потери! Чтобы их избежать, можно увеличить сечение проводников или, что гораздо проще увеличить напряжение сети. Хотя это тоже имеет определенные технические трудности и требует определенных экономических затрат.

Вот как сейчас выглядит мировая карта напряжений и частот:

А почему изначально было не принять за стандарт 220 В, спросит читатель?

Вернемся к временам величайших изобретателей Томаса Эдисона и Николы Тесла. Томас Альва Эдисон был сторонником постоянного тока, утверждая, что с ним гораздо удобнее работать. Никола Тесла, напротив, был приверженцем переменного тока. Это противостояние даже получило название – «Война токов», которая, кстати, закончилась, только, в 2007 году после окончательного перехода Нью-Йорка на переменный ток.

Так вот, Томас Эдисон наладил, можно сказать, серийное производство ламп накаливания с угольной нитью его собственной конструкции. Напряжение, при котором эти лампы наиболее оптимально работали, составляло порядка 100 вольт. Эдисон добавил еще 10 В на неизбежные при постоянном токе потери в проводах, и принял рабочий уровень напряжения своей электростанции равным 110 В. Поэтому в США на многие годы и установился стандарт в 110 вольт.

Чуть позже на Американском континенте, а также в некоторых других странах, с которыми они имели более плотные отношения, был принят стандарт 120 В, частота 60 Гц. Но сети построены таким образом, что к большинству домов подведено 2 фазы и нейтраль, что позволяет получить 120 В при подключении на фазные напряжения или 240 В при подключении на линейные напряжения. Почему 2 фазы? Да потому, что генераторы вплоть до 20 века были двухфазные. На фазное напряжение подключаются основные маломощные потребители, а на линейное более мощные – электроплиты, кондиционеры, стиральные, сушильные машины и т.д.

Что касается частоты 60 Гц, то это заслуга Тесла. Произошло это в 1888 году, когда Никола сотрудничал с Джорджем Вестингаузом и работал в том числе над созданием генераторов. Выбор шел о выборе частоты в диапазоне от 25 до 133 Гц, но Тесла настоял на частоте 60 Гц потому, что эта цифра удачно вписывалась в систему исчисления времени.

Что же касается нашей части географии, а именно Евразии, то электрификация происходила несколько позже и можно было учесть ошибки американского континента и сразу использовать генераторы переменного тока.

Российский ученый Михаил Осипович Доливо-Добровольский первым предложил перейти к трехфазной электрической системе, в отличие от двухфазной, изобретенной Николой Тесла. А также рекомендовал принять в качестве основной формы кривой тока – синусоиду, частотой 30 – 40 Гц. Но жизненные реалии наложили свой отпечаток, электрогенераторы того времени приводились в движение двигателями внутреннего сгорания и паровыми турбинами. И наиболее оптимальной скоростью их вращения была скорость в пределах 3000 оборотов в минуту, что равняется 50 оборотам в секунду. Ну а так, как частота напряжения на клеммах генератора непосредственно зависит от частоты вращения его ротора и количества полюсов (f = n/p), то при одном полюсе частота генерируемого напряжения равняется 50 Гц. В общем, так исторически сложилось…

Чтобы обеспечить приемлемый для потребителей (еще раз вспомним, что это были в основной массе лампы накаливания) уровень напряжения, непосредственно у потребителей устанавливался понижающий трансформатор. На выходах вторичных обмоток такого трансформатора присутствовало линейное напряжение 220 В, что соответственно составляло 127 В фазного напряжения. Частотой 50 Гц.

Если кто забыл или не знал, при соединении обмоток звездой и симметричной нагрузке фазное напряжение определяется как отношение:

Вот и получается, что 127 в корень из трех раз меньше 220.

После изобретения российским электротехником Александром Николаевичем Лодыгиным, ламп накаливания с нитями накала из тугоплавких металлов возникла необходимость удвоить напряжение. Вероятно, поэтому европейские специалисты приняли стандарт 220 В. Что позволяло подключать новые лампы на линейное напряжение тех же самых трансформаторов.

Стоит уточнить, что в Советском Союзе до Великой Отечественной войны напряжение бытовой сети также было 110 — 127 вольт. Но так как к домам, как правило, подходило фазное напряжение, перевод сетей на 220 В производился постепенно. При выходе трансформаторов из строя или их плановой замене по сроку службы, в замен устанавливались уже новые трансформаторы с линейным напряжением 380 В. Фазное напряжение при этом, как мы уже знаем, в корень из трех раз меньше, и составляет те самые 220 В.

Вот так и получилось, что и Америка и Евразия идя разными путями, вышли на стандарт 220 – 240В для бытовых потребителей. Хотя и с разной частотой, 50 Гц у нас, и 60 Гц в Америке.

Из преимуществ частоты 60 Гц можно отметить, что такая частота позволяет изготавливать электромагнитную систему трансформаторов и двигателей с меньшими затратами материалов. Поэтому трансформаторы и двигатели для сети 60 Гц имеют меньшие габариты и массу. Мерцание ламп также меньше. Но при этой частоте потери в электрических сетях несколько больше.

Если интересно какое сетевое напряжение и частота приняты в разных странах, загляните на страничку Википедии — Сетевое напряжение. И сразу станет понятно, кто с кем торговал/воевал/сотрудничал.

Разное сетевое напряжение и отличие стандартов повлекло за собой различие в типах вилок и розеток по всему миру. Об этом в нашей следующей статье. Следите за новостями.

Как увеличить напряжение — защита от перепадов напряжения

Часто люди сталкиваются с такой проблемой, как в сети понижается напряжение, и уже не работают бытовые электрические приборы. Несведущие люди впадают в панику и звонят в разные инстанции, чтобы вызвать специалиста. Но чтобы приборы нормально работали, нужно знать, как самостоятельно это сделать.

Причины снижения напряжения

Если в электрической сети низкое напряжение, не выходящее за границы допустимых норм, то это вполне нормально, так как при транспортировке энергии на линии теряется ее некоторая часть. При обычных условиях уровень этих потерь должен иметь допустимые значения. Но со временем оборудование изнашивается, и потребление электричества увеличивается.

Повышение расхода энергии заметно в своих домах при увеличении количества электрических устройств. Постепенно возникает такая ситуация, когда сеть не может нормально функционировать и обеспечивать энергией потребителей. При увеличении нагрузки толщина проводов, кабелей и мощность оборудования не изменяется.

Многие электрические устройства должны функционировать при нормальном напряжении 220-230 В. Если эта величина уменьшается, и становится ниже, то эффект от приборов значительно уменьшается, и большинство из них совсем не работают, либо выходят из строя.

Как повысить напряжение в сети

Для увеличения напряжения можно использовать несколько вариантов. Для начала нужно купить стабилизатор напряжения, а другим вариантом является повышающий трансформатор, который способен увеличить низкое напряжение. Также существует много других методов, которые рассмотрим подробнее.

Стабилизатор напряжения

Это наиболее приемлемый метод. Стабилизатор может быть с ручным или автоматическим управлением. Стабилизатор с системой автоматики самостоятельно удерживает необходимую мощность, а ручной приходится настраивать своими руками. Раньше такие приборы были во многих домах, так как электричество в сети имело большие перепады, да и в настоящее время подача электроэнергии часто изменяется. Когда люди на работе, то напряжение нормальное, а вечером, когда все дома, и работают многие устройства, то напряжение может давать сбои.

В таких случаях стабилизатор выполняет две задачи – во-первых, он увеличивает неожиданно уменьшившееся напряжение, позволяя приборам непрерывно функционировать, а во-вторых, он создает безопасность, и предотвращает появление замыканий из-за перепадов питания. Стабилизатор является необходимым устройством, но достаточно дорогостоящим, поэтому если у вас нет в доме старого стабилизатора, то лучше его не приобретать, а воспользоваться другим методом.

Чаще всего стабилизатор постоянно находится в подключенном состоянии, защищая устройства. Многие из них имеют световую индикацию, указывающую на уровень напряжения и  режима работы.

Принцип работы стабилизатора

Действие этого прибора основывается на изменении числа витков трансформатора, при помощи тиристоров, реле или щеток. Защитная схема от пониженного напряжения очень простая. При нормальной величине напряжения, указанного в руководстве к прибору, стабилизатор может сгладить перепады, выдавая на выходе 220 вольт с допуском не более 8%. При снижении напряжения за допустимые границы, стабилизатор отключает питание, и выдает звуковой и световой сигнал.

Необходимо выяснить, как работает алгоритм действия стабилизатора при низком напряжении. При значительном падении напряжения менее 150 вольт напряжение на выходе может достигать 130% от значения питающей величины. При уменьшении U на выходе стабилизатора до 180 вольт он обесточивает сеть, делая напряжение равным нулю.

При увеличении наибольшего напряжения сети более 260 вольт устройство может поддерживать выходную величину около 90% от значения питания. При увеличении напряжения до 255 вольт, нагрузка также отключается от электрической сети.

Восстановление характеристик напряжения питания дает возможность возобновить подключение питания на нагрузку, однако происходит это при условии, позволяющем предотвратить вредное для потребителя внезапное изменение питания.

Также, стабилизатор обладает определенной заданной эксплуатационной температурой (до 120 градусов). Если этот параметр отклоняется более, чем на 10 градусов, то питание также может отключиться. Когда температура понизится, то допустимой величины (около 85 градусов), то питание автоматически восстановится. Многие регуляторы напряжения сети имеют автоматические системы, производящие аварийное выключение питания, если напряжение превысило допустимую величину тока. Это достигается путем применения регулятора для подсоединения нагрузки, больше разрешенной величины.

Отсюда можно сделать вывод, что увеличить напряжение в сети не настолько трудно, необходимо лишь вникнуть в эту проблему более глубоко.

Повышающий трансформатор

Вторым методом является покупка трансформатора, который способен увеличить напряжение. Но для правильного выбора трансформатора, необходимо ознакомиться с определенными расчетами. Первичная обмотка должна быть рассчитана на 220 вольт, а вторичная – должна выдавать недостающую часть напряжения.

Для определения нужного числа витков следует пользоваться формулами:

Iн = Рн / Uн и Р = U2 x I2

В первом выражении можно определить ток вторичной обмотки. Далее, используя второе выражение, можно определить мощность Р. По таким данным можно узнать, какие параметры трансформатора необходимы. Основными характеристиками при подборе трансформатора являются мощность и напряжение на выходе.

Перед повышением напряжения и монтажа трансформатора, нужно спланировать место установки. Обычно их устанавливаю в подвалах. Если вы живете в квартире, то лучше установить его в кладовке или подсобном помещении, где нет людей.

Электрический генератор

Другим вариантом решения задачи стало применение электрогенератора. Но при этом есть вопросы частых остановок и запусков, так как автоматические системы, когда низкое напряжение, сразу обесточивают сеть и включают в работу генератор. Далее напряжение восстанавливается, так как сеть разгружается, и генератор снова выключается. В момент запуска генератора дом на какое-то время остается без питания, электрические устройства также отключаются, а затем включаются вместе с генератором.

Другие способы повышения напряжения

Для того, чтобы увеличить низкое напряжение, существует много разных способов, которыми пользуются многие жильцы квартир и загородных домов.

1. Применение автотрансформаторов. Их устройство дает возможность увеличить напряжение на 50 вольт. Они применяются чаще всего в электрических сетях с низким напряжением, в деревне, где напряжение падает часто, и считается обычным явлением. Используя автотрансформатор можно также и уменьшать напряжение. При их выборе следует учитывать мощность, в противном случае они будут сильно нагреваться.
2. Низкое напряжение можно привести в норму путем использования умножителя, который является особым устройством, собранным из конденсаторов и диодов. Такие умножители используются для питания кинескопов, увеличивая напряжение до 27 тысяч вольт.
3. С помощью электродвижущей силы. Если в источнике энергии можно настраивать ЭДС специальным регулятором, то можно увеличить значение ЭДС этого источника. Повышение напряжения произойдет на столько, на сколько повысится ЭДС.
4. Низкое напряжение можно повысить, изменяя сопротивление. Зависимость напряжения от сопротивления, следующая: во сколько уменьшится сопротивление, во столько и увеличится напряжение.
5. Если нельзя повысить напряжение одним из этих способов, то можно использовать их совместно. Например, для увеличения напряжения в цепи в 12 раз, нужно повысить ЭДС источника в два раза, снизить длину проводов в два раза, и повысить площадь их сечения в три раза.

Почему в американских розетках уровень напряжения в два раза ниже, чем во всем мире

Практически во всем мире напряжение в розетках составляет 220-240 вольт, но есть такие регионы, где данный уровень понижен вдвое. Так, в США напряжение в розетках снижено до 110 — 127 вольт, а все благодаря Томасу Эдисону.

В 1880 году Эдисоном была запатентована трехпроводная распределительная сеть постоянного тока напряжением 110 вольт.

Считается, что изначально изобретатель планировал использовать стовольтную сеть, а дополнительные 10% заложил на потери в проводниках.

Такой уровень напряжения был выбран с целью экономии на проводах, так как сила тока при увеличении напряжения и сохранении той же мощности уменьшается, значит, площадь сечения провода тоже можно уменьшить.

То есть, напряжение в 220 вольт является выше не только технически, но и экономически. Совсем скоро начали появляться электрические приборы, рассчитанные именно на этот уровень напряжения.

До Европы электрификация добралась позже, когда уже появились лампы накаливания с металлической нитью. Отсрочка послужила для того, чтобы понять необходимость увеличения напряжения вдвое.

Прежде всего, таким образом удалось бы снизить потери в проводниках и уменьшить сечение. Но повышать напряжение в два раза было опасно, ведь смертность от ударов током выросла бы в разы.

Но все же в Европе решили пойти на риск и увеличить напряжение до 220 вольт — первым на такую систему электроснабжения перешла Германия во время электрификации Берлина.

А вот в США все осталось на прежнем уровне и до сегодняшних дней. Сегодня стандартной системой питания электроустановок зданий является система TN-C-S  с однофазным напряжением 120/240 вольт.

Интересно, что в СССР после революции электросеть тоже изначально была рассчитана на 110 вольт, затем данный уровень поднялся до 127 вольт.

Стандартных сейчас 220 вольт в России достигла при строительстве масштабной энергосистемы — к этому процессу привлекли немецкий ученых, которые сделали все, как у себя на родине.

Планового перехода на 220 вольт не было, все происходило бессистемно — когда старый трансформатор приходил в негодность, его просто заменяли новым, но уже с 220-вольтной системой напряжения.

Но и сегодня 127-вольтная сеть еще используется в некоторых регионах России. В домах с такой сетью отсутствует нулевой провод, чтобы подключить 220 вольт, используется линейное напряжение.

 

Power Up! Руководство по преобразователям с 110 В на 220 В

Будь то дом или офис, иногда новому прибору требуется больше мощности, чем у вас есть.

Если у вас есть холодильник, садовое освещение или электрическая плита, которые вы пытаетесь запитать, цепей на 110 В в большинстве домов и офисов будет недостаточно. Вам нужно 220 В, и установка этой цепи в ваше здание не из дешевых.

К счастью для вас, есть простое и доступное решение этой проблемы с питанием — преобразователи с 110 В на 220.Повышающие преобразователи на 220 В упрощают питание электроприборов без модернизации существующих цепей.

В нашем полном руководстве по преобразователям с 110 В на 220 вы найдете все необходимое для включения в кратчайшие сроки.

Что такое преобразователь 220В?

Какие устройства используют 220 вольт?

Где я могу получить преобразователь 110 В в 220 В?

Могу ли я подключить 220 В к 110 В?

Можно ли преобразовать розетку с 110 В на 220 В?

Могу ли я использовать прибор на 220 В в США?

Могу ли я преобразовать 110 В в 220 В?

Может ли устройство на 220 В работать от 110 В?

Как преобразовать розетку с 110 В на 220 В

Как преобразовать 110 В в 220 В

Как использовать преобразователь мощности с 110 В на 220 В

Как преобразовать 110 В в 220 В без трансформатора

Как преобразовать 110 В в 220 В из двух розеток

Легко ли преобразовать 110 В в 220 В?

Напряжение США 110 или 220?

Что такое преобразователь 220В?

Повышающий преобразователь 220 В принимает два источника по 110 В и преобразует их в один источник 220 В.Не путать с понижающим преобразователем 220 В, который берет существующий источник 220 В и преобразует его в источник питания 100 В. Повышающие преобразователи на 220 В могут питать широкий спектр оборудования и бытовой техники для дома, офиса и т. Д.

Какие устройства используют 220 вольт?

Существует широкий ассортимент бытовой техники, рассчитанной на работу от сети 220 В. Мы перечислили несколько наиболее распространенных ниже:

1. Посудомоечные машины
2. Морозильники
3. Холодильники
4. Верхняя часть плиты
5. Вытяжки
6. Вывоз мусора
7. Кондиционеры
8. Шайба
9. Сушилки
10. Осветительное оборудование для садоводства.

Эти приборы работают от сети 220 В и лучше всего подходят для розеток на 220 В. Но если вам нужно запитать одно из этих устройств, но у вас есть доступ только к напряжению 110 В, повышающий преобразователь 220 В сделает простую в использовании розетку на 220 В.

Где я могу получить преобразователь 110В в 220В?

Преобразователь напряжения можно купить в большинстве магазинов, торгующих электроникой, как онлайн, так и лично. Помните, покупаете ли вы понижающий преобразователь или повышающий преобразователь.220В на 110В, понижающие преобразователи, обычно используются для международных поездок. В системе Quick 220® продаются простые в использовании преобразователи с 110 В на 220 В, которые объединяют две розетки 110 В в один источник питания 220 В.

Могу ли я подключить 220 В к 110 В?

Не рекомендуется подключать устройство 220 В к розетке 110 В. Если вы это сделали, велика вероятность того, что вы повредите или повредите прибор. Если в вашем устройстве нет двигателя, оно будет работать плохо, потребляя половину необходимой энергии.Если у устройства есть двигатель, то более низкое напряжение может его повредить.

Можно ли преобразовать розетку с 110 В на 220 В?

Можно преобразовать розетку с напряжением 110 В в розетку с напряжением 220 В, но, по крайней мере, требуется электрик для некоторой замены проводки. Гораздо проще и экономичнее установить преобразователь 110 В в 220 В и использовать две существующие розетки на 110 В.

Могу ли я использовать прибор на 220 В в США?

Вы можете использовать прибор на 220 В в США, если у вас есть необходимое оборудование.В США и соседних странах бытовые розетки работают от 110 или 120 вольт. Не рекомендуется подключать прибор, требующий 220 или 240 вольт, к одной из этих розеток, потому что это может повредить или разрушить прибор. Если электрик не может заменить розетку, можно купить преобразователь 110–220 В. Преобразователь 220 В будет потреблять питание от двух розеток 110/120 В для создания источника 220 В для вашего прибора.

Могу ли я преобразовать 110 В в 220 В?

Да, вы можете преобразовать 110В в 220В.В большинстве случаев для этого электрику необходимо обновить существующую электрическую схему объекта. Но когда вы используете повышающий преобразователь с 110 В на 220 В, вы можете сделать это своими руками. При подключении преобразователя к двум независимым источникам 110 В повышающий преобразователь 220 В создает один источник питания 220 В.

Может ли устройство на 220 В работать от 110 В?

Не рекомендуется подключать прибор 220 В к розетке 110 В, так как это может привести к перегрузке прибора и повреждению.Если вы не можете нанять электрика для модернизации существующей схемы в вашем здании, вы можете купить преобразователь 110–220 В. Преобразователь 220 В будет потреблять питание от двух розеток 110/120 В и создавать единый источник 220 В для вашего устройства.

Как преобразовать розетку 110 В в розетку 220 В

Преобразование розетки 110 В в розетку 220 В — сложный процесс самостоятельно, и лучше всего его выполнит профессиональный электрик. просто, если у вас есть подходящие инструменты.Если модернизация существующей розетки до 220 В не подходит для вас, вы можете легко использовать повышающий преобразователь 220 В, чтобы объединить две розетки на 110 В в один источник питания 220 В.

Как преобразовать 110 В в 220 В

Преобразование напряжения в вашем доме, квартире или офисе требует значительного изменения электропроводки и, скорее всего, осмотра здания. Не говоря уже о том, что такая качественная работа стоит очень дорого.

Как минимум, можно нанять электрика для установки розетки 220в.Но это обойдется вам в лучшем случае в несколько сотен долларов, а работа с подрядчиками может стать проблемой.

Повышающий преобразователь с 100 В на 220 В — еще одна альтернатива преобразованию 110 В в 220 В. Комбинируя две розетки на 110 В, преобразователь 220 В обеспечивает питание прибора на 220 В без изменения существующих схем. К тому же это простая установка своими руками!

Как использовать преобразователь мощности с 110 В на 220 В

1. Сначала проверьте розетку на 110/120 В с помощью тестера напряжения, чтобы убедиться, что розетка подключена правильно и в цепи отсутствует прерыватель замыкания на землю.(Преобразователи Quick 220 идут в комплекте с одним комплектом.)
2. Вставьте шнур питания в розетку на 110/120 вольт.
3. Вставьте другой шнур питания в другую розетку на 110/120 В. При необходимости используйте удлинитель подходящей длины. (Эти две розетки, скорее всего, будут далеко друг от друга.)
4. Если вы используете преобразователь 220 В от Quick 220®, желтая лампа на передней крышке загорится, когда он подключен к другой розетке в независимой цепи. Если лампа не загорается, попробуйте использовать другие розетки, пока она не загорится.Независимая цепь — это цепь, которая сдвинута по фазе на 180 градусов с первой. Системы Quick 220® автоматически проверяют это, без каких-либо специальных знаний или действий с вашей стороны.
5. Наконец, подключите прибор к розетке 220/240 В, создаваемой преобразователем, и начните пользоваться.

Как преобразовать 110 В в 220 В без трансформатора

Трансформаторы обычно большие, тяжелые и дорогие, особенно при более высокой мощности. Если вы не можете модернизировать трансформатор, вы можете преобразовать 100 В в 220 В без трансформатора напряжения, используя повышающий преобразователь 110 В в 220 В.Преобразователи легче, компактнее, доступнее и поддерживают более высокую мощность, чем трансформаторы.

Как преобразовать 110 В в 220 В из двух розеток

Чтобы преобразовать две розетки 110 В в источник 200 В, проще всего использовать преобразователь 220 В. Конвертеры на 200 В легко устанавливаются своими руками и создают уникальный источник питания 220 В. Используя повышающий преобразователь 220 В, вы избавляетесь от неприятных ощущений, связанных с наймом электрика для модернизации розетки или внутренних цепей вашего здания.

Легко ли преобразовать 110 В в 220 В?

Да, вы можете преобразовать 110В в 220В. В большинстве случаев для этого электрику необходимо обновить существующую электрическую схему объекта. Но когда вы используете повышающий преобразователь с 110 В на 220 В, вы можете установить его самостоятельно. При подключении преобразователя к двум независимым источникам 110 В повышающий преобразователь 220 В создает один источник питания 220 В.

Напряжение США 110 или 220?

В большинстве стран мира напряжение бытовой розетки составляет 220 вольт.Однако в США и соседних странах бытовые розетки работают от 110 или 120 вольт. Это может стать серьезной проблемой для путешественников. Подключение прибора на 220 В к розетке на 110 В может привести к повреждению или разрушению прибора.

Все еще недостаточно мощности?

На этом мы подошли к концу нашего полного руководства по преобразователям 110–220 В. Надеемся, вы нашли все, что искали.

Мы хотим, чтобы этот ресурс был постоянно развивающимся. Итак, если у вас все еще есть неотвеченные вопросы о преобразователях с 110 В на 220 В, оставьте комментарий ниже, сообщив нам об этом.

Мы обновим этот пост, добавив в него ваш вопрос и наш ответ, усиливая этот пост и повышая осведомленность будущих читателей.

Объяснение 4 простых схем бестрансформаторного источника питания

В этом посте мы обсудим 4 простых в сборке, компактных простых схемах бестрансформаторного источника питания. Все схемы, представленные здесь, построены с использованием теории емкостного реактивного сопротивления для понижения входного сетевого напряжения переменного тока. Все представленные здесь конструкции работают независимо без трансформатора или без трансформатора .

Концепция бестрансформаторного источника питания

Как следует из названия, бестрансформаторная схема источника питания обеспечивает низкий постоянный ток от сети высокого напряжения переменного тока без использования трансформатора или катушки индуктивности.

Он работает за счет использования высоковольтного конденсатора для понижения сетевого переменного тока до необходимого более низкого уровня, который может подходить для подключенной электронной схемы или нагрузки.

Характеристики напряжения этого конденсатора выбраны таким образом, чтобы его эффективное пиковое напряжение было намного выше, чем пиковое напряжение сети переменного тока, чтобы гарантировать безопасное функционирование конденсатора.Пример конденсатора, который обычно используется в цепях бестрансформаторного питания, показан ниже:

Этот конденсатор подключается последовательно с одним из входов сети, предпочтительно с фазовой линией переменного тока.

Когда сетевой переменный ток поступает на этот конденсатор, в зависимости от номинала конденсатора, реактивное сопротивление конденсатора вступает в действие и ограничивает сетевой переменный ток от превышения заданного уровня, как указано номиналом конденсатора.

Однако, несмотря на то, что ток ограничен, напряжение нет, поэтому, если вы измеряете выпрямленный выход бестрансформаторного источника питания, вы обнаружите, что напряжение равно пиковому значению сетевого переменного тока, что составляет около 310 В, и это может насторожить любого нового любителя.

Но поскольку конденсатор может значительно снизить уровень тока, с этим высоким пиковым напряжением можно легко справиться и стабилизировать с помощью стабилитрона на выходе мостового выпрямителя.

Мощность стабилитрона должна быть выбрана соответствующим образом в соответствии с допустимым уровнем тока конденсатора.

ВНИМАНИЕ: прочтите предупреждающее сообщение в конце сообщения

Преимущества использования схемы бестрансформаторного источника питания

Идея недорогая, но очень эффективная для приложений, требующих малой мощности для работы.

Использование трансформатора в источниках питания постоянного тока, вероятно, довольно распространено, и мы много слышали об этом.

Однако одним из недостатков использования трансформатора является то, что вы не можете сделать устройство компактным.

Даже если текущие требования к вашей схеме невысоки, вы должны включить тяжелый и громоздкий трансформатор, что сделает работу действительно громоздкой и беспорядочной.

Схема бестрансформаторного источника питания, описанная здесь, очень эффективно заменяет обычный трансформатор для приложений, требующих тока ниже 100 мА.

Здесь на входе используется высоковольтный металлизированный конденсатор для необходимого понижения напряжения сети, а предыдущая схема представляет собой не что иное, как простые мостовые конфигурации для преобразования пониженного переменного напряжения в постоянное.

Схема, показанная на схеме выше, представляет собой классическую конструкцию, может использоваться в качестве источника питания постоянного тока 12 В для большинства электронных схем.

Однако, обсудив преимущества вышеупомянутой конструкции, стоит сосредоточиться на нескольких серьезных недостатках, которые эта концепция может включать.

Недостатки схемы бестрансформаторного источника питания

Во-первых, схема не может выдавать сильноточные выходные сигналы, но это не будет проблемой для большинства приложений.

Еще один недостаток, который, безусловно, требует некоторого внимания, заключается в том, что данная концепция не изолирует цепь от опасных потенциалов сети переменного тока.

Этот недостаток может иметь серьезные последствия для конструкций с оконечными выводами или металлическими шкафами, но не имеет значения для устройств, в которых все находится в непроводящем корпусе.

Таким образом, начинающие любители должны работать с этой схемой очень осторожно, чтобы избежать поражения электрическим током. И последнее, но не менее важное: вышеупомянутая схема позволяет скачкам напряжения проходить через нее, что может вызвать серьезное повреждение цепи с питанием и самой цепи питания.

Однако в предложенной простой схеме бестрансформаторного источника питания этот недостаток был разумно устранен путем введения различных типов стабилизирующих каскадов после мостового выпрямителя.

Этот конденсатор заземляет мгновенные скачки высокого напряжения, тем самым эффективно защищая связанную с ним электронику.

Как работает схема

Работу этого источника питания без преобразования можно понять по следующим пунктам:

1. Когда вход сети переменного тока включен, конденсатор C1 блокирует вход сетевого тока и ограничивает его до более низкого уровня. уровень, определяемый значением реактивного сопротивления C1. Здесь можно приблизительно принять значение около 50 мА.
2. Тем не менее, напряжение не ограничено, и поэтому полные 220 В или что-то еще, что может быть на входе, может достигать следующей ступени мостового выпрямителя.
3. Мостовой выпрямитель выпрямляет эти 220 В постоянного тока до более высоких 310 В постоянного тока из-за преобразования среднеквадратичного значения в пиковое значение сигнала переменного тока.
4. Это значение 310 В постоянного тока мгновенно понижается до постоянного низкого уровня с помощью следующего каскада стабилитрона, который шунтирует его на значение стабилитрона. Если используется стабилитрон 12 В, он станет 12 В и так далее.
5. C2 наконец фильтрует 12 В постоянного тока с пульсациями в относительно чистый 12 В постоянного тока.

1) Базовая бестрансформаторная конструкция

Давайте попробуем более подробно разобраться в функциях каждой из частей, используемых в приведенной выше схеме:

1. Конденсатор C1 становится наиболее важной частью схемы, так как он который снижает высокий ток из сети 220 В или 120 В до желаемого более низкого уровня, чтобы соответствовать выходной нагрузке постоянного тока. Как показывает практика, каждая отдельная микрофарада этого конденсатора обеспечивает выходную нагрузку током около 50 мА.Это означает, что 2 мкФ обеспечит 100 мА и так далее. Если вы желаете более подробно ознакомиться с расчетами, можете обратиться к этой статье.
2. Резистор R1 используется для обеспечения пути разряда для высоковольтного конденсатора C1 всякий раз, когда цепь отключена от сетевого входа. Потому что C1 имеет способность сохранять в себе сетевой потенциал 220 В, когда он отключен от сети, и может подвергнуться риску поражения высоким напряжением любого, кто дотронется до контактов вилки. R1 быстро разряжает C1, предотвращая любую подобную аварию.
3. Диоды D1 — D4 работают как мостовой выпрямитель для преобразования слаботочного переменного тока от конденсатора C1 в слаботочный постоянный ток. Конденсатор C1 ограничивает ток до 50 мА, но не ограничивает напряжение. Это означает, что постоянный ток на выходе мостового выпрямителя является пиковым значением 220 В переменного тока. Это можно рассчитать как: 220 x 1,41 = 310 В постоянного тока приблизительно . Итак, у нас на выходе моста 310 В, 50 мА.
4. Однако напряжение 310 В постоянного тока может быть слишком высоким для любого низковольтного устройства, кроме реле.Поэтому стабилитрон подходящего номинала используется для шунтирования 310 В постоянного тока на желаемое более низкое значение, такое как 12 В, 5 В, 24 В и т. Д., В зависимости от характеристик нагрузки.
5. Резистор R2 используется как токоограничивающий резистор. Вы можете почувствовать, когда C1 уже существует для ограничения тока, зачем нам R2. Это связано с тем, что во время периодов мгновенного включения питания, то есть когда входной переменный ток впервые подается на схему, конденсатор C1 просто действует как короткое замыкание в течение нескольких миллисекунд.Эти несколько начальных миллисекунд периода включения позволяют полному высокому току 220 В переменного тока попасть в цепь, чего может быть достаточно, чтобы разрушить уязвимую нагрузку постоянного тока на выходе. Чтобы этого не произошло, введем R2. Однако лучшим вариантом может быть использование NTC вместо R2.
6. C2 — это конденсатор фильтра, который сглаживает пульсации 100 Гц от выпрямленного моста до более чистого постоянного тока. Хотя на схеме показан высоковольтный конденсатор 10uF 250V, вы можете просто заменить его на 220uF / 50V из-за наличия стабилитрона.

Схема печатной платы для объясненного выше простого бестрансформаторного источника питания показана на следующем изображении. Обратите внимание, что я предусмотрел место для MOV также на печатной плате со стороны входа сети.

Улучшение конструкции

Вышеупомянутая бестрансформаторная конструкция выглядит простой, но у нее есть некоторые неизбежные недостатки. Резистор R2 в схеме обязателен, иначе стабилитрон может мгновенно сгореть. Однако добавление резистора R2 приводит к значительному падению выходного тока, а также имеет место серьезное рассеивание через резистор R2, что делает схему несколько неэффективной.

Идея сделать так, чтобы R2 был как можно ниже, но при этом вся цепь оставалась полностью защищенной от всех возможных электрических опасностей.

Для этого мы усилили стабилитрон высоковольтным транзистором, подключенным в виде лома, как показано на следующей схеме:

Конструкция выглядит полностью отказоустойчивой, но обеспечивает идеально стабилизированный выход. Силовой транзистор ST13003 используется как шунтирующее устройство, которое заземляет всю мощность конденсатора C1, как только выходной постоянный ток от моста пытается достичь уровня выше уровня стабилитрона.В этой ситуации транзистор проводит и замыкает цепь постоянного тока, вызывая падение напряжения. Когда напряжение падает, стабилитрон перестает проводить выключение транзистора, и цикл продолжает повторяться с высокой скоростью, обеспечивая стабилизированное выходное напряжение постоянного тока, которое почти равно значению напряжения стабилитрона.

Пример схемы для светодиодного декоративного освещения

Следующая схема бестрансформаторного или емкостного источника питания может использоваться в качестве схемы светодиодной лампы для безопасного освещения второстепенных светодиодных цепей, таких как маленькие светодиодные лампы или светодиодные гирлянды.

Идея была запрошена г-ном Джайешем:

Требования к спецификации

Цепочка состоит из примерно 65-68 светодиодов на 3 В, последовательно соединенных примерно на расстоянии, скажем, 2 фута, например 6 струны связаны вместе, чтобы образовать одну струну, так что расположение лампочки составляет 4 дюйма в окончательной веревке. итак всего 390 — 408 светодиодных лампочек в финальной тросе.
Итак, пожалуйста, предложите мне наилучшую схему драйвера для работы.
1) одна строка из 65-68 строк.
или
2) полный канат, состоящий из 6 нитей.
, у нас есть еще одна веревка из 3-х струн. Струна состоит из примерно 65-68 светодиодов на 3 В, соединенных последовательно примерно на расстоянии, скажем, 2 фута, такие 3 струны связаны вместе, чтобы образовать одну струну, поэтому расположение лампочки получается, что длина последней веревки составляет 4 дюйма. итак всего 195 — 204 светодиодных лампочки в готовом тросе.
Итак, пожалуйста, предложите мне наилучшую схему драйвера для работы.
1) одна строка из 65-68 строк.
или
2) полная веревка из 3-х струн вместе.
Пожалуйста, предложите лучшую надежную схему с устройством защиты от перенапряжения и посоветуйте, какие дополнительные устройства необходимо подключить для защиты цепей.
, и обратите внимание, что на принципиальных схемах указаны значения, необходимые для того же, поскольку мы не являемся техническим специалистом в этой области.

Схема

Схема драйвера, показанная ниже, подходит для управления любой цепочкой светодиодных ламп , имеющей менее 100 светодиодов (для входа 220 В), каждый светодиод рассчитан на 20 мА, 3,3 В, 5 мм светодиоды:

Здесь вход конденсатор 0.33 мкФ / 400 В определяет количество тока, подаваемого на светодиодную цепочку. В этом примере это будет около 17 мА, что примерно соответствует выбранной светодиодной цепочке.

Если один драйвер используется для большего количества параллельных цепочек светодиодов 60/70, то просто указанное значение конденсатора может быть пропорционально увеличено для поддержания оптимального освещения светодиодов.

Следовательно, для двух параллельно включенных последовательностей требуется значение 0,68 мкФ / 400 В, для трех строк вы можете заменить его на 1 мкФ / 400 В.Аналогично, для 4-х струн его необходимо увеличить до 1,33 мкФ / 400 В и так далее.

Важно : Хотя я не показал ограничивающий резистор в конструкции, было бы неплохо включить резистор 33 Ом 2 Вт последовательно с каждой цепочкой светодиодов для дополнительной безопасности. Его можно было вставить в любое место последовательно с отдельными струнами.

ВНИМАНИЕ: ВСЕ ЦЕПИ, УКАЗАННЫЕ В ДАННОЙ СТАТЬЕ, НЕ ИЗОЛИРОВАНЫ ОТ СЕТЕВОЙ ПИТАНИЯ, ПОЭТОМУ ВСЕ СЕКЦИИ ЦЕПИ ОПАСНЫ ДЛЯ КАСАНИЯ ПРИ ПОДКЛЮЧЕНИИ К СЕТИ AC……..

2) Обновление до бестрансформаторного источника питания со стабилизированным напряжением

Теперь давайте посмотрим, как обычный емкостный источник питания может быть преобразован в стабилизированный по напряжению или бестрансформаторный источник переменного напряжения, применимый практически ко всем стандартам. электронные нагрузки и схемы. Идея была предложена г-ном Чанданом Мэйти.

Технические характеристики

Если вы помните, я уже общался с вами раньше с комментариями в вашем блоге.

Бестрансформаторные схемы действительно хороши, я протестировал пару из них и использовал светодиоды мощностью 20 Вт, 30 Вт. Теперь я пытаюсь добавить контроллер, вентилятор и светодиоды вместе, следовательно, мне нужен двойной источник питания.

Примерная спецификация:

Номинальный ток 300 мAP1 = 3,3-5 В 300 мА (для контроллера и т. Д.) P2 = 12-40 В (или более высокий диапазон), 300 мА (для светодиода)
Я решил использовать ваш 2-й контур, как указано https://www.homemade-circuits.com / 2012/08 / high-current-transformerless-power.html

Но я не могу заморозить способ получения 3,3 В без использования дополнительного конденсатора. 1. Можно ли поставить вторую схему с выхода первой? 2. Или второй мост TRIAC, поставить параллельно первому, после конденсатора получить 3,3-5В

Буду рад, если вы любезно поможете.

Спасибо,

Конструкция

Функционирование различных компонентов, используемых на различных этапах показанной выше схемы с управляемым напряжением, можно понять из следующих точек:

Напряжение сети выпрямляется четырьмя 1N4007 диоды и фильтруется конденсатором 10 мкФ / 400 В.

Выходной сигнал на 10 мкФ / 400 В теперь достигает примерно 310 В, что является пиковым выпрямленным напряжением, достигаемым от сети.

Сеть делителей напряжения, сконфигурированная в основании TIP122, обеспечивает снижение этого напряжения до ожидаемого уровня или требуемого уровня на выходе источника питания.

Вы также можете использовать MJE13005 вместо TIP122 для большей безопасности.

Если требуется 12 В, потенциометр 10 кОм может быть установлен для достижения этого через эмиттер / землю TIP122.

Конденсатор 220 мкФ / 50 В гарантирует, что во время включения база получает мгновенное нулевое напряжение, чтобы поддерживать ее в выключенном состоянии и защищать от начального скачка напряжения.

Катушка индуктивности также обеспечивает высокое сопротивление в течение периода включения катушки и предотвращает попадание любого пускового тока внутрь цепи, предотвращая возможное повреждение цепи.

Для достижения 5 В или любого другого прилагаемого пониженного напряжения можно использовать регулятор напряжения, такой как показанная 7805 IC.

Принципиальная схема

Использование управления MOSFET

Вышеупомянутая схема, использующая эмиттерный повторитель, может быть дополнительно улучшена за счет применения источника питания истокового повторителя MOSFET вместе с дополнительным каскадом управления током на транзисторе BC547.

Полную принципиальную схему можно увидеть ниже:

Видео-подтверждение защиты от перенапряжения

3) Бестрансформаторная схема источника питания с нулевым переходом

Третий интерес объясняет важность обнаружения перехода через ноль в емкостных бестрансформаторных источники питания, чтобы сделать его полностью защищенным от бросков скачков тока при включении сетевого выключателя.Идея была предложена г-ном Фрэнсисом.

Технические характеристики

Я с большим интересом читал статьи о безтрансформаторных источниках питания на вашем сайте, и, если я правильно понимаю, основная проблема заключается в возможном пусковом токе в цепи при включении, и это вызвано тем, что включение не всегда происходит при нулевом напряжении цикла (переход через ноль).

Я новичок в электронике, и мои знания и практический опыт очень ограничены, но если проблема может быть решена, если реализован переход через нуль, почему бы не использовать компонент перехода через ноль для управления им, такой как оптотриак с переходом через ноль.

Входная сторона Optotriac имеет малую мощность, поэтому можно использовать резистор малой мощности для понижения сетевого напряжения для работы Optotiac. Поэтому на входе оптотриака конденсатор не используется. Конденсатор подключен к выходу, который будет включаться TRIAC, который включается при переходе через нуль.

Если это применимо, это также решит проблемы с высокими требованиями к току, поскольку Optotriac, в свою очередь, может без каких-либо затруднений управлять другим более высоким током и / или напряжением TRIAC.В цепи постоянного тока, подключенной к конденсатору, больше не должно быть проблем с пусковым током.

Было бы неплохо узнать ваше практическое мнение и спасибо, что прочитали мою почту.

С уважением,
Фрэнсис

Конструкция

Как правильно указано в приведенном выше предположении, вход переменного тока без контроля перехода через нуль может быть основной причиной броска импульсного тока в емкостных бестрансформаторных источниках питания.

Сегодня, с появлением сложных оптоизоляторов драйвера симистора, переключение сети переменного тока с контролем перехода через нуль больше не является сложной задачей и может быть легко реализовано с использованием этих устройств.

О оптронах MOCxxxx

Драйверы симисторов серии MOC имеют форму оптопар и являются специалистами в этом отношении и могут использоваться с любым симистором для управления сетью переменного тока посредством обнаружения и контроля перехода через ноль.

Драйверы симисторов серии MOC включают в себя MOC3041, MOC3042, MOC3043 и т. Д., Все они почти идентичны по своим рабочим характеристикам с небольшими различиями в размах напряжений, и любой из них может быть использован для предлагаемого приложения для контроля перенапряжения в емкостных источниках питания.

Обнаружение и выполнение перехода через нуль обрабатываются внутри этих блоков оптических драйверов, и нужно только настроить силовой симистор с ним для наблюдения за предполагаемым управляемым срабатыванием при переходе через ноль интегральной схемы симистора.

Прежде чем исследовать схему бестрансформаторного питания симистора без перенапряжения с использованием концепции управления переходом через ноль, давайте сначала кратко разберемся, что такое переход через нуль, и связанные с ним особенности.

Что такое переход через нуль в сети переменного тока

Мы знаем, что потенциал сети переменного тока состоит из циклов напряжения, которые растут и падают с изменением полярности от нуля до максимума и наоборот по заданной шкале.Например, в нашей сети переменного тока 220 В напряжение переключается с 0 на пиковое значение +310 В) и обратно до нуля, затем идет вниз от 0 до -310 В и обратно к нулю, это происходит непрерывно 50 раз в секунду, составляя переменный ток 50 Гц. цикл.

Когда сетевое напряжение близко к мгновенному пику цикла, то есть около 220 В (для 220 В) на входе сети, оно находится в самой сильной зоне с точки зрения напряжения и тока, и если происходит включение емкостного источника питания в этот момент можно ожидать, что все 220 В выйдет из строя через источник питания и связанную с ним уязвимую нагрузку постоянного тока.Результатом может быть то, что мы обычно наблюдаем в таких блоках питания … то есть мгновенное сгорание подключенной нагрузки.

Вышеупомянутые последствия обычно наблюдаются только в емкостных бестрансформаторных источниках питания, потому что конденсаторы имеют характеристики короткого замыкания в течение доли секунды при воздействии напряжения питания, после чего они заряжаются и настраиваются до заданного значения. выходной уровень

Возвращаясь к проблеме пересечения нулевого уровня сети, в обратной ситуации, когда сеть приближается или пересекает нулевую линию своего фазового цикла, ее можно рассматривать как самую слабую зону с точки зрения тока и напряжения, и можно ожидать, что любое устройство, включенное в этот момент, будет полностью безопасным и не подверженным скачкам напряжения.

Следовательно, если емкостной источник питания включается в ситуациях, когда вход переменного тока проходит через нулевую фазу, мы можем ожидать, что выходной сигнал источника питания будет безопасным и не будет иметь импульсного тока.

Как это работает

Схема, показанная выше, использует драйвер оптоизолятора симистора MOC3041 и сконфигурирована таким образом, что при каждом включении питания он срабатывает и инициирует подключенный симистор только во время первого перехода фазы переменного тока через ноль, а затем поддерживает нормально включенным переменный ток до тех пор, пока питание не будет отключено и снова не включено.

Обращаясь к рисунку, мы можем увидеть, как крошечный 6-контактный MOC 3041 IC соединен с симистором для выполнения процедур.

Вход на симистор подается через высоковольтный токоограничивающий конденсатор 105/400 В, нагрузку можно увидеть, подключенную к другому концу источника через конфигурацию мостового выпрямителя для достижения чистого постоянного тока на предполагаемой нагрузке, которая может светодиод.

Как контролируется импульсный ток

При включении питания сначала симистор остается выключенным (из-за отсутствия привода затвора), как и нагрузка, подключенная к мостовой сети.

Напряжение питания, полученное на выходе конденсатора 105/400 В, достигает внутреннего ИК-светодиода через контакт 1/2 оптической микросхемы. Этот вход контролируется и обрабатывается внутри в соответствии с откликом светодиодного ИК-света … и как только обнаруживается, что цикл переменного тока достигает точки пересечения нуля, внутренний переключатель мгновенно переключает и запускает симистор и сохраняет систему включенной в течение оставшееся время до выключения и повторного включения агрегата.

При вышеуказанной настройке при каждом включении питания оптоизолирующий симистор MOC обеспечивает включение симистора только в тот период, когда сеть переменного тока пересекает нулевую линию своей фазы, что, в свою очередь, поддерживает нагрузку в идеальном состоянии. безопасный и свободный от опасного всплеска спешки.

Улучшение вышеупомянутой конструкции

Здесь обсуждается комплексная схема емкостного источника питания, имеющая детектор перехода через ноль, ограничитель перенапряжения и регулятор напряжения, идея была представлена ​​г-ном Чами.

Разработка улучшенной схемы емкостного источника питания с Обнаружение пересечения нуля

Привет, Свагатам.

Это моя конструкция емкостного источника питания с защитой от перенапряжения с переходом через ноль и стабилизатором напряжения, я постараюсь перечислить все мои сомнения.
(я знаю, что это будет дорого для конденсаторов, но это только для целей тестирования)

1-Я не уверен, нужно ли менять BT136 на BTA06 для обеспечения большего тока.

2-Q1 (TIP31C) может обрабатывать только 100 В макс. Может его стоит поменять на транзистор 200В 2-3А?, Вроде 2SC4381.

3-R6 (200R 5W), я знаю, что этот резистор довольно маленький, и это моя ошибка
, я действительно хотел поставить резистор 1 кОм.А вот с резистором 200R 5W
подойдет?

4-Некоторые резисторы были изменены в соответствии с вашими рекомендациями, чтобы сделать его способным к напряжению 110 В. Может быть, резистор 10 кОм должен быть меньше?

Если вы знаете, как заставить его работать правильно, я буду очень рад исправить это. Если он работает, я могу сделать для него печатную плату, и вы можете опубликовать ее на своей странице (бесплатно, конечно).

Спасибо, что нашли время и просмотрели мою полную неисправностей схему.

Хорошего дня.

Chamy

Оценка конструкции

Здравствуйте, Chamy,

мне кажется, что ваша схема в порядке. Вот ответы на ваши вопросы:

1) да BT136 следует заменить на симистор более высокого номинала.
2) TIP31 можно заменить транзистором Дарлингтона на 200 В, например, BU806 и т. Д., Иначе он может работать некорректно.
3) при использовании Дарлингтона базовый резистор может быть высокого номинала, может быть, резистор 1 кОм / 2 Вт будет вполне нормальным.
Однако дизайн сам по себе выглядит излишним, гораздо более простую версию можно увидеть ниже https://www.homemade-circuits.com/2016/07/scr-shunt-for-protecting-capacitive-led.html
С уважением

Swagatam

Ссылка:

Zero Crossing Circuit

4) Импульсный бестрансформаторный источник питания с использованием IC 555

Это четвертое простое, но интеллектуальное решение реализовано здесь с использованием IC 555 в ее моностабильном режиме для управления резкими скачками напряжения в безтрансформаторной мощности. питание через схему переключения при переходе через нуль, при которой входная мощность от сети может поступать в цепь только во время перехода через нуль сигнала переменного тока, тем самым исключая возможность скачков напряжения.Идею подсказал один из заядлых читателей этого блога.

Технические характеристики

Будет ли работать бестрансформаторная схема с нулевым переходом для предотвращения начального броска тока, не позволяя включаться до точки 0 в цикле 60/50 Гц?

Многие твердотельные реле, которые дешевы, менее 10,00 индийских рупий и имеют встроенную возможность.

Также я хотел бы управлять 20-ваттными светодиодами с этой конструкцией, но я не уверен, какой ток или насколько горячие конденсаторы получат, я полагаю, это зависит от того, как светодиоды соединены последовательно или параллельно, но допустим, что конденсатор рассчитан на 5 амперы или 125 мкФ конденсатор нагреется и взорвется ???

Как читать характеристики конденсаторов, чтобы определить, сколько энергии они могут рассеять.

Вышеупомянутый запрос побудил меня искать соответствующую конструкцию, включающую концепцию переключения перехода через нуль на основе IC 555, и натолкнулся на следующую превосходную схему бестрансформаторного источника питания, которую можно было бы использовать для убедительного устранения всех возможных шансов на скачки напряжения.

Что такое переключение с переходом через нуль:

Важно сначала изучить эту концепцию, прежде чем исследовать предлагаемую бестрансформаторную схему без перенапряжения.

Все мы знаем, как выглядит синусоида сетевого сигнала переменного тока.Мы знаем, что этот синусоидальный сигнал начинается с отметки нулевого потенциала и экспоненциально или постепенно повышается до точки пикового напряжения (220 или 120), а оттуда экспоненциально возвращается к отметке нулевого потенциала.

После этого положительного цикла форма сигнала опускается и повторяет вышеуказанный цикл, но в отрицательном направлении, пока снова не вернется к нулевой отметке.

Вышеупомянутая операция выполняется примерно от 50 до 60 раз в секунду в зависимости от технических характеристик электросети.
Поскольку именно эта форма сигнала входит в цепь, любая точка формы сигнала, кроме нуля, представляет потенциальную опасность выброса при включении из-за наличия в форме сигнала высокого тока.

Однако вышеупомянутой ситуации можно избежать, если нагрузка сталкивается с переключателем во время перехода через нуль, после которого экспоненциальный рост нагрузки не представляет никакой угрозы.

Именно это мы и попытались реализовать в предлагаемой схеме.

Работа схемы

Ссылаясь на приведенную ниже принципиальную схему, 4 диода 1N4007 образуют стандартную конфигурацию мостовых выпрямителей, катодный переход создает пульсации 100 Гц по линии.
Вышеупомянутая частота 100 Гц снижается с помощью делителя потенциала (47 кОм / 20 кОм) и подается на положительную шину IC555. По этой линии потенциал соответствующим образом регулируется и фильтруется с помощью D1 и C1.

Вышеупомянутый потенциал также подается на базу Q1 через резистор 100 кОм.

IC 555 сконфигурирован как моностабильный MV, что означает, что на его выходе будет высокий уровень каждый раз, когда его контакт №2 заземлен.

В течение периодов, когда напряжение сети переменного тока превышает (+) 0,6 В, Q1 остается выключенным, но как только форма сигнала переменного тока достигает нулевой отметки, то значение ниже (+) 0.6 В, Q1 включает заземляющий контакт №2 микросхемы IC и обеспечивает положительный выход вывода №3 микросхемы.

Выход IC включает SCR и нагрузку и сохраняет его включенным до истечения времени MMV, чтобы начать новый цикл.

Время включения моностабильного может быть установлено изменением предустановки 1M.

Большее время включения обеспечивает больший ток нагрузки, делая ее ярче, если это светодиод, и наоборот.

Условия включения этой схемы бестрансформаторного питания на основе IC 555, таким образом, ограничиваются только тогда, когда переменный ток близок к нулю, что, в свою очередь, гарантирует отсутствие скачков напряжения при каждом включении нагрузки или схемы.

Принципиальная схема

для приложения драйвера светодиода

Если вы ищете бестрансформаторный источник питания для приложения драйвера светодиода на коммерческом уровне, то, вероятно, вы можете попробовать концепции, описанные здесь.

Почему в США не используется 220 В, как все в мире?

Это общий вопрос, связанный с парочкой распространенных заблуждений. Во-первых, это идея о том, что Соединенные Штаты — единственная страна в мире, которая использует стандарт 120 В 60 Гц. Дело в том, что есть много других стран, которые в основном используют 120V.Для этого нет «всех на свете». Некоторые страны используют 240 В, некоторые 230 В, другие 220 В и так далее. Просто взгляните на карту ниже, чтобы получить более четкое представление о глобальном неравенстве:

Но чтобы ответить на этот вопрос, в США действительно есть более мощные блоки питания. Почти во всех домах в США есть линии переменного тока 240 В на служебном входе в дом, а также в некоторых местах дома. Причина в том, что это 240 В, потому что это линия электропередачи, которая здесь стандартизирована.Некоторые европейские страны используют 220 В, а некоторые — 230 В; Однако большинство приборов принимает 220–240 В.

Приборы, подключенные к этому источнику большей мощности (вообще говоря), включают в себя машины, в большей степени зависящие от энергии, такие как печи и стиральные машины. Обычным приборам, таким как лампы, ноутбуки и телефоны, не требуется доступ к этой мощности.

Для тех, кто удивлен услышать, что в дом поступает 240 В, принцип работы следующий: прямо перед входом в жилой дом вторичные обмотки линейного трансформатора фиксируются по центру, чтобы обеспечить двухфазное напряжение 240 В на двух горячих линиях. ножки (1 и 2) и нейтраль на центральном ответвлении (которая привязана к земле на коробке выключателя).Для большинства домашних розеток ножка 1 или ножка 2 используется с нейтральной линией для обеспечения переменного тока 120 В для питания небольших приборов с помощью шнура питания. В такой схеме не будет розеток с напряжением выше 120 В. Кроме того, если вы посмотрите на обе ноги одновременно, то окажется, что они обе на 180 градусов не совпадают по фазе друг с другом.

Для более крупных бытовых приборов, как в случае вышеупомянутой духовки и стиральной машины, они будут использовать напряжение от ножки 1 к ножке 2, которое представляет собой прямую линию 240 В, выходящую из специальных розеток или иным образом специально подключенную к определенным областям помещения. дом.В то время как более крупные приборы обычно потребляют около 1800 Вт (15 ампер при 120 В), эти специальные розетки / проводные точки могут потреблять до 7200 Вт (30 А при 240 В).

С исторической точки зрения, одна из основных причин, по которой США придерживаются 120 В в качестве стандартного источника питания, в значительной степени связана с тем фактом, что он изначально был привязан к освещению с углеродной нитью. Позже была создана металлическая нить накала, которую можно было использовать для более эффективных систем распределения электроэнергии с использованием 220 В, но поскольку электросеть страны уже была в значительной степени построена с использованием инфраструктуры 120 В, не было никакой реальной выгоды от отказа от первоначальной системы только для перехода на новую. высоковольтная система.Таким образом, 120V было сделано стандартом.

Соединенное Королевство — одна из областей мира, которая действительно изменила ситуацию после создания своей энергосистемы. Он был намного меньше, чем версия для США, но не мог поддерживаться после Второй мировой войны, когда в Великобритании начали заканчиваться медь для восстановления своей инфраструктуры. Чтобы решить эту проблему, было решено вместо этого встроить предохранитель в их вилки; это, в отличие от того, чтобы все розетки были подключены к блоку предохранителей по отдельности. Вот почему торговые точки в Великобритании отличаются от торговых точек в континентальной Европе.

Итак, ответ на вопрос: потребности нации важнее глобального единства. Нет смысла менять все, чтобы быть таким же, как все. Единственный раз, когда имеет смысл гармонизировать энергосистему, — это сделать возможным присоединение к электросетям или упростить использование электрического оборудования другой страны. США имеют значительно более крупную сеть, чем многие другие страны мира, и большой внутренний рынок, который использует ее в значительной степени, поэтому с точки зрения глобальной торговли ничто не заставляет США обновлять свою энергосистему.

Более того, учитывая тот факт, что многие из сегодняшних цифровых электронных устройств и импульсных источников питания могут работать с большинством мировых напряжений и частот основных силовых сетей, в обозримом будущем никаких изменений не произойдет.

Подробнее о журнале «Электронные продукты»

Атомная энергетика сегодня | Ядерная энергия

(обновлено в октябре 2021 г.)

• Первые коммерческие атомные электростанции начали работать в 1950-х годах.
• Ядерная энергия в настоящее время обеспечивает около 10% мировой электроэнергии примерно за счет 440 энергетических реакторов.
• Ядерная энергия — второй по величине источник низкоуглеродной энергии в мире (29% от общего количества в 2018 году).
• Более 50 стран используют ядерную энергию примерно в 220 исследовательских реакторах. Помимо исследовательских, эти реакторы используются для производства медицинских и промышленных изотопов, а также для обучения.

Ядерная технология использует энергию, выделяемую при расщеплении атомов определенных элементов.Впервые он был разработан в 1940-х годах, а во время Второй мировой войны исследования первоначально были сосредоточены на производстве бомб. В 1950-х годах внимание было обращено на мирное использование ядерного деления, контролируя его для производства электроэнергии. Для получения дополнительной информации см. Страницу «История атомной энергии».

В настоящее время гражданская ядерная энергетика может похвастаться более чем 18 000 реакторно-летним опытом, а атомные электростанции работают в 32 странах мира. Фактически, благодаря региональным сетям электропередач, многие другие страны частично зависят от ядерной энергии; Например, Италия и Дания получают почти 10% электроэнергии за счет импорта ядерной энергии.

Когда в 1960-х годах зародилась коммерческая ядерная промышленность, между отраслями Востока и Запада существовали четкие границы. Сегодня разделенных американской и советской сфер больше не существует, и ядерная промышленность характеризуется международной торговлей. Компоненты строящегося сегодня в Азии реактора могут поставляться из Южной Кореи, Канады, Японии, Франции, Германии, России и других стран. Точно так же уран из Австралии или Намибии может попасть в реактор в ОАЭ, после конверсии во Франции, обогащения в Нидерландах, деконверсии в Великобритании и производства в Южной Корее.

Использование ядерных технологий выходит далеко за рамки производства низкоуглеродной энергии. Он помогает контролировать распространение болезней, помогает врачам в диагностике и лечении пациентов и обеспечивает выполнение наших самых амбициозных миссий по исследованию космоса. Такое разнообразное использование ставит ядерные технологии в центр мировых усилий по достижению устойчивого развития. Для получения дополнительной информации см. Страницу «Ядерная энергия и устойчивое развитие».

Рисунок 1: Количество действующих реакторов в мире (источник: Всемирная ядерная ассоциация, МАГАТЭ PRIS)

Около 10% мировой электроэнергии вырабатывается примерно 445 ядерными энергетическими реакторами.Еще около 50 реакторов находятся в стадии строительства, что эквивалентно примерно 15% существующей мощности.

В 2020 году атомные станции поставили 2553 ТВтч электроэнергии по сравнению с 2657 ТВтч в 2019 году. До 2020 года производство электроэнергии с помощью ядерной энергии увеличивалось в течение семи лет подряд.

Рисунок 2: Производство электроэнергии на АЭС (источник: Всемирная ядерная ассоциация, МАГАТЭ PRIS)

Рисунок 3: Мировое производство электроэнергии по источникам в 2018 г. (источник: Международное энергетическое агентство)

В 2020 году тринадцать стран произвели не менее четверти своей электроэнергии на атомных станциях.Франция получает около трех четвертей своей электроэнергии от ядерной энергетики, Словакия и Украина получают более половины от атомной энергетики, в то время как Венгрия, Бельгия, Словения, Болгария, Финляндия и Чехия получают одну треть или больше. Южная Корея обычно получает более 30% электроэнергии от ядерной энергетики, в то время как в США, Великобритании, Испании, Румынии и России около одной пятой электроэнергии приходится на атомную электростанцию. Япония привыкла полагаться на ядерную энергию для получения более четверти своей электроэнергии, и ожидается, что она вернется примерно к этому уровню.

Рисунок 4: Производство ядерной энергии по странам, 2020 г. (источник: PRIS МАГАТЭ)

Атомная энергия и Covid-19

Коронавирусная болезнь 2019 (Covid-19) — инфекционное заболевание, вызываемое тяжелым острым респираторным синдромом, вызванным коронавирусом 2 (SARS-CoV-2). Распространение нового коронавируса потребовало решительных действий во всех сферах жизни во всем мире.

Обеспечение надежного электроснабжения жизненно важно. Ядерная энергия обеспечивает около 10% мировой электроэнергии, поэтому ядерные реакторы призваны сыграть ключевую роль.Операторы реакторов предприняли шаги для защиты своих сотрудников и внедрили планы обеспечения непрерывности бизнеса, чтобы обеспечить непрерывное функционирование ключевых аспектов своей деятельности. Эти действия более подробно описаны на нашей специальной информационной странице о коронавирусе COVID-19 и ядерной энергии.

Помимо выработки электроэнергии, ядерные технологии имеют медицинское применение, которое поможет в борьбе с Covid-19. Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) предоставляет диагностические комплекты, оборудование и обучение методам обнаружения ядерного происхождения странам, обращающимся за помощью в борьбе с глобальным распространением нового коронавируса, вызывающего Covid-19.

Потребность в новых генерирующих мощностях

Существует очевидная потребность в новых генерирующих мощностях по всему миру, как для замены старых установок, работающих на ископаемом топливе, особенно угольных, которые выделяют много углекислого газа, так и для удовлетворения возросшего спроса на электроэнергию во многих странах. В 2018 году 64% электроэнергии было произведено за счет сжигания ископаемого топлива. Несмотря на сильную поддержку и рост возобновляемых источников электроэнергии в последние годы, вклад ископаемого топлива в производство электроэнергии практически не изменился за последние 10 лет или около того (66.5% в 2005 г.).

Международное энергетическое агентство ОЭСР ежегодно публикует сценарии в области энергетики. В документе World Energy Outlook 2020 ¹ содержится амбициозный «Сценарий устойчивого развития», который, среди прочего, соответствует обеспечению чистой и надежной энергии и сокращению загрязнения воздуха. В этом сценарии декарбонизации производство электроэнергии на атомных станциях увеличится почти на 55% к 2040 году до 4320 ТВтч, а мощность вырастет до 599 ГВт. Всемирная ядерная ассоциация выдвинула более амбициозный сценарий, чем этот — программа Harmony предлагает добавить к 2050 году новые ядерные мощности на 1000 ГВт, чтобы обеспечить 25% электроэнергии (около 10 000 ТВт-ч) из 1250 ГВт-ч мощности (после разрешения на пенсию).Это потребует добавления 25 ГВт в год с 2021 года с увеличением до 33 ГВт в год, что не сильно отличается от 31 ГВт, добавленного в 1984 году, или общего рекорда в 201 ГВт в 1980-х годах. Обеспечение четверти мировой электроэнергии за счет ядерной энергетики существенно снизит выбросы углекислого газа и улучшит качество воздуха.

Обзор мира

Все части мира участвуют в развитии ядерной энергетики, и некоторые примеры приведены ниже.

Актуальные данные о действующих, строящихся и планируемых реакторах по всему миру см. В таблице «Мировые ядерные энергетические реакторы и потребности в уране».

Для получения подробной информации на уровне страны см. Раздел «Профили стран» Информационной библиотеки Всемирной ядерной ассоциации.

Северная Америка

В Канаде имеется 19 действующих ядерных реакторов общей полезной мощностью 13,6 ГВт. В 2020 году атомная энергия произвела 14,6% электроэнергии страны.

Все, кроме одного из 19 ядерных реакторов страны, расположены в Онтарио. Десять из этих единиц — шесть в Брюсе и четыре в Дарлингтоне — подлежат ремонту.Программа продлит срок эксплуатации на 30-35 лет. Аналогичные ремонтные работы позволили Онтарио отказаться от угля в 2014 году, достигнув одного из самых чистых сочетаний электроэнергии в мире.

В Мексике есть два действующих ядерных реактора общей полезной мощностью 1,6 ГВт. В 2020 году атомная энергия произвела 4,9% электроэнергии страны.

В США имеется 93 действующих ядерных реактора общей полезной мощностью 95,5 ГВт. В 2020 году атомная энергия произвела 19,7% электроэнергии страны.

Четыре реактора AP1000 строились, но два из них были списаны. Одной из причин перерыва в строительстве новых зданий в США на сегодняшний день является чрезвычайно успешная эволюция стратегий технического обслуживания. За последние 15 лет улучшение эксплуатационных характеристик привело к увеличению использования атомных электростанций в США, при этом увеличенная мощность эквивалентна сооружению 19 новых станций мощностью 1000 МВт.

В 2016 году в стране был введен в эксплуатацию первый новый ядерный реактор за 20 лет.Несмотря на это, количество действующих реакторов в последние годы сократилось с пикового значения в 104 в 2012 году. Досрочное закрытие было вызвано сочетанием факторов, включая дешевый природный газ, либерализацию рынка, чрезмерное субсидирование возобновляемых источников энергии и политические соображения. агитация.

Южная Америка

В Аргентине есть три реактора общей полезной мощностью 1,6 ГВт. В 2020 году 7,5% электроэнергии страна вырабатывала на атомной электростанции.

Бразилия имеет два реактора общей полезной мощностью 1.9 ГВт. В 2020 году атомная энергия произвела 2,1% электроэнергии страны.

Западная и Центральная Европа

Бельгия имеет семь действующих ядерных реакторов общей полезной мощностью 5,9 ГВт. В 2020 году атомная энергия произвела 39,1% электроэнергии страны.

Финляндия имеет четыре действующих ядерных реактора общей полезной мощностью 2,8 ГВт. В 2020 году атомная энергия произвела 33,9% электроэнергии страны. Пятый реактор — EPR мощностью 1720 МВт (эл.) — находится в стадии строительства, и есть планы построить российский блок ВВЭР-1200 на новой площадке (Ханхикиви).

Франция имеет 56 действующих ядерных реакторов общей полезной мощностью 61,4 ГВт. В 2020 году атомная энергия произвела 70,6% электроэнергии страны.

Энергетическая политика 2015 года была направлена ​​на сокращение доли страны в ядерной генерации до 50% к 2025 году. Эта цель теперь перенесена на 2035 год. Министр энергетики страны заявил, что цель нереальна и что она приведет к увеличению выбросов углерода в стране. выбросы диоксида, ставят под угрозу надежность поставок и создают опасность для рабочих мест.

Один реактор в настоящее время строится во Франции — EPR мощностью 1750 МВт во Фламанвилле.

В Германии продолжают работать шесть ядерных энергетических реакторов общей полезной мощностью 8,1 ГВт. В 2020 году атомная энергия произвела 11,3% электроэнергии страны.

Германия прекращает производство ядерной энергии примерно к 2022 году в рамках своей политики Energiewende . Energiewende , широко известный как наиболее амбициозная национальная политика смягчения последствий изменения климата, еще не принесла значимого сокращения выбросов углекислого газа (CO ₂ ).В 2011 году, через год после введения этой политики, в результате сжигания топлива в Германии было выброшено 731 млн тонн CO ₂ ; в 2018 году страна выбросила 677 млн ​​т CO ₂ и заняла седьмое место в мире по объему выбросов CO ₂ . ² Правительство Германии рассчитывает не достичь своей цели по сокращению выбросов на 40% по сравнению с уровнями 1990 года с большим отрывом.

В Нидерландах имеется один действующий ядерный реактор полезной мощностью 0,5 ГВт. В 2020 году атомная энергия произвела 3.9% электроэнергии страны.

Испания имеет семь действующих ядерных реакторов общей полезной мощностью 7,1 ГВт. В 2020 году атомная энергия произвела 22,2% электроэнергии страны.

В Швеции имеется шесть действующих ядерных реакторов общей полезной мощностью 6,9 ГВт. В 2020 году атомная энергия произвела 29,8% электроэнергии страны.

Страна закрывает несколько старых реакторов, но вложила значительные средства в продление срока эксплуатации и повышение номинальной мощности.

В Швейцарии четыре действующих ядерных реактора общей полезной мощностью 3.0 ГВт. В 2020 году атомная энергия произвела 32,9% электроэнергии страны.

В Соединенном Королевстве имеется 13 действующих ядерных реакторов общей полезной мощностью 7,8 ГВт. В 2020 году атомная энергия произвела 14,5% электроэнергии страны.

В середине 2006 г. в правительственном энергетическом документе Великобритании была одобрена замена устаревающего парка ядерных реакторов в стране новыми ядерными реакторами. Начато строительство первой из станций нового поколения.

Центральная и Восточная Европа, Россия

В Армении есть один ядерный энергетический реактор полезной мощностью 0.4 ГВт. В 2020 году атомная энергия произвела 34,5% электроэнергии страны.

В Беларуси один действующий ядерный энергетический реактор, подключенный к сети в ноябре 2020 года, и второй реактор в стадии строительства. Почти вся остальная электроэнергия в стране производится из природного газа.

В Болгарии есть два действующих ядерных реактора общей полезной мощностью 2,0 ГВт. В 2020 году атомная энергия произвела 40,8% электроэнергии страны.

В Чешской Республике имеется шесть действующих ядерных реакторов общей полезной мощностью 3.9 ГВт. В 2020 году атомная энергия произвела 37,3% электроэнергии страны.

Венгрия имеет четыре действующих ядерных реактора общей полезной мощностью 1,9 ГВт. В 2020 году атомная энергия произвела 48,0% электроэнергии страны.

В Румынии есть два действующих ядерных реактора общей полезной мощностью 1,3 ГВт. В 2020 году атомная энергия произвела 19,9% электроэнергии страны.

В России действует 38 ядерных реакторов общей полезной мощностью 28,6 ГВт. В 2020 году атомная энергия произвела 20.6% электроэнергии страны.

Постановление правительства от 2016 года определило строительство к 2030 году 11 атомных энергетических реакторов в дополнение к уже строящимся. В начале 2020 года в России строились четыре реактора общей мощностью 4,8 ГВт.

Сила российской атомной отрасли отражается в ее доминировании на экспортных рынках новых реакторов. Национальная ядерная промышленность страны в настоящее время участвует в проектах новых реакторов в Беларуси, Китае, Венгрии, Индии, Иране и Турции, а также в различной степени в качестве инвестора в Алжире, Бангладеш, Боливии, Индонезии, Иордании, Казахстане, Нигерии, Южной Африке, Таджикистан и Узбекистан среди других.

В Словакии четыре действующих ядерных реактора общей полезной мощностью 1,8 ГВт. В 2020 году атомная энергия произвела 53,1% электроэнергии страны. Еще два блока находятся в стадии строительства.

В Словении имеется один действующий ядерный реактор полезной мощностью 0,7 ГВт. В 2020 году Словения вырабатывала 37,8% электроэнергии на атомной электростанции.

Украина имеет 15 действующих ядерных реакторов общей полезной мощностью 13,1 ГВт. В 2020 году атомная энергия произвела 51,2% электроэнергии страны.

Турция начала строительство своей первой атомной электростанции в апреле 2018 года, начало эксплуатации ожидается в 2023 году.

Азия

Бангладеш начала строительство первого из двух запланированных российских реакторов ВВЭР-1200 в 2017 году. Строительство второго началось в 2018 году. Он планирует ввести в эксплуатацию первый энергоблок к 2023 году. В настоящее время страна производит практически всю электроэнергию из ископаемого топлива. .

Китай имеет 51 действующий ядерный реактор общей полезной мощностью 49.6 ГВт. В 2020 году атомная энергия произвела 4,9% электроэнергии страны.

Страна продолжает доминировать на рынке строительства новых ядерных объектов. В начале 2021 года 16 из 54 строящихся в мире реакторов находились в Китае. В 2018 году Китай стал первой страной, которая ввела в эксплуатацию два новых образца — AP1000 и EPR. Китай начинает экспортный маркетинг реактора Hualong One, в значительной степени оригинального.

Сильный импульс для развития новой ядерной энергетики в Китае исходит из необходимости улучшить качество городского воздуха и сократить выбросы парниковых газов.Заявленная правительством долгосрочная цель, изложенная в Плане действий Стратегии развития энергетики на 2014-2020 гг.

В Индии имеется 23 действующих ядерных реактора общей полезной мощностью 6,9 ГВт. В 2020 году атомная энергия произвела 3,3% электроэнергии страны.

Правительство Индии намерено наращивать свои ядерные мощности в рамках своей масштабной программы развития инфраструктуры.В 2010 году правительство поставило амбициозную цель — к 2024 году вывести в эксплуатацию ядерную мощность 14,6 ГВт. В начале 2020 года в Индии строились семь реакторов общей мощностью 5,3 ГВт.

В Японии 33 действующих ядерных реактора общей полезной мощностью 31,7 ГВт. По состоянию на июнь 2021 года после аварии на Фукусиме в 2011 году 10 реакторов были снова введены в эксплуатацию, а еще 15 находятся в процессе утверждения перезапуска. В прошлом 30% электроэнергии в стране производилось на атомных станциях; в 2020 году их было всего 5.1%.

Южная Корея имеет 24 действующих ядерных реактора общей полезной мощностью 23,2 ГВт. В 2020 году атомная энергия произвела 29,6% электроэнергии страны.

В Южной Корее четыре новых реактора строятся внутри страны, а также четыре в Объединенных Арабских Эмиратах. Он планирует еще два, после чего энергетическая политика остается неопределенной. Он также участвует в интенсивных исследованиях будущих конструкций реакторов.

В Пакистане пять действующих ядерных реакторов общей полезной мощностью 2.2 ГВт. В 2020 году атомная энергия произвела 7,1% электроэнергии страны. В Пакистане строится один китайский блок Hualong One.

Африка

Южная Африка имеет два действующих ядерных реактора общей полезной мощностью 1,9 ГВт, и это единственная африканская страна, которая в настоящее время производит электроэнергию на атомных станциях. В 2020 году атомная энергия произвела 5,9% электроэнергии страны. Южная Африка по-прежнему привержена планам по наращиванию мощностей, но финансовые ограничения значительны.

Ближний Восток

Иран имеет один действующий ядерный реактор полезной мощностью 0,9 ГВт. В 2020 году атомная энергия произвела 1,7% электроэнергии страны. Строится второй энергоблок ВВЭР-1000 российской разработки.

В Объединенных Арабских Эмиратах есть два действующих ядерных реактора мощностью 2,7 ГВт. Еще два блока находятся в стадии строительства на том же заводе (Бараках).

Страны с развивающейся ядерной энергетикой

Как указано выше, Бангладеш, Беларусь, Турция и Объединенные Арабские Эмираты строят свои первые атомные электростанции.Ряд других стран переходят к использованию ядерной энергии для производства электроэнергии. Для получения дополнительной информации см. Страницу о странах с развивающейся ядерной энергетикой.

Повышение производительности существующих реакторов

Характеристики ядерных реакторов со временем значительно улучшились. За последние 40 лет доля реакторов с высокими коэффициентами мощности значительно увеличилась. Например, 62% реакторов достигли коэффициента мощности выше 80% в 2018 году по сравнению с 28% в 1978 году, тогда как только 7% реакторов имели коэффициент мощности ниже 50% в 2018 году по сравнению с 20% в 1978 году.

Рисунок 5: Долгосрочные тенденции коэффициентов мощности (источник: Всемирная ядерная ассоциация, МАГАТЭ PRIS)

Также следует отметить отсутствие значимой возрастной тенденции в среднем коэффициенте мощности реакторов за последние пять лет.

Рисунок 6: Средний коэффициент мощности в 2016-2020 гг. По возрасту реакторов (источник: Всемирная ядерная ассоциация, МАГАТЭ PRIS)

Реакторы ядерные прочие

Помимо коммерческих атомных электростанций, в более чем 50 странах работают около 220 исследовательских реакторов, еще больше строятся.Многие из этих реакторов используются не только для исследований и обучения, но и для производства медицинских и промышленных изотопов.

Использование реакторов для морских силовых установок в основном ограничивается основными военно-морскими силами, где они играли важную роль в течение пяти десятилетий, обеспечивая энергией подводные лодки и большие надводные корабли. Свыше 160 кораблей, в основном подводных лодок, приводятся в движение примерно 200 ядерными реакторами, и накоплен более чем 13 000 реакторно-летний опыт работы с морскими реакторами. Россия и США сняли с вооружения многие из своих атомных подводных лодок со времен холодной войны.

Россия также управляет флотом крупных атомных ледоколов, и еще несколько строятся. Он также подключил плавучую атомную электростанцию ​​с двумя реакторами мощностью 32 МВт к сети в отдаленном арктическом районе Певек. Реакторы адаптированы от ледоколов.

Для получения дополнительной информации см. Страницу «Многообразие использования ядерных технологий».

---

Примечания и ссылки

Список литературы

1. Международное энергетическое агентство ОЭСР, World Energy Outlook 2020 [Назад]
2.Статистика Международного энергетического агентства ОЭСР [Назад]

Общие ссылки

Всемирная ядерная ассоциация, Отчет о деятельности в ядерной сфере за 2020 год

Обновления стоимости доставки | Тарифы доставки FedEx

Действует с 15 ноября 2021 г.

FedEx Freight продолжает отслеживать потребности рынка и сети, чтобы предоставлять нашим клиентам наилучшее обслуживание.

Действует с 15 ноября 2021 г., увеличиваются надбавки за предмет 525 сверх длины и предмет 530 сверхвысокой длины.

Действует с 1 ноября 2021 г.

Повышение топливного сбора будет применяться к отправлениям FedEx Express (внутренние посылки и грузовые перевозки), FedEx Ground и FedEx Freight, начиная с 1 ноября 2021 г.

Жесткий рынок труда и постоянные изменения объемов привели к необходимости частой корректировки сети и регулярного перемещения самолетов, транспортных средств и другого оборудования. Это увеличило наш общий расход топлива, и соответствующее увеличение топливных сборов позволит FedEx предоставлять клиентам наилучшее обслуживание по мере того, как мы приспосабливаемся к растущим расходам на топливо и резкому увеличению спроса.

Мы продолжим оценивать нашу топливную надбавку, поскольку динамика рынка продолжает меняться. Обновленную информацию обо всех изменениях можно найти здесь.

Действует с 3 января 2022 г.

• FedEx Express, FedEx Ground, FedEx Ground ^® Economy и FedEx Freight будут повышены.
• Будут изменены дополнительные сборы и сборы за доставку, которые могут применяться к вашему отправлению и повлиять на общую стоимость доставки.
• В списки почтовых индексов надбавки за зону доставки для FedEx Express и FedEx Ground будут внесены изменения.Просмотр изменений почтового индекса надбавки за зону доставки в формате PDF.

Дополнительные сроки доставки для ваших международных клиентов

Начиная с 3 января 2022 года FedEx предложит клиентам, осуществляющим международную доставку, дополнительную возможность доставки в определенный срок в течение одного-трех рабочих дней. С новой услугой FedEx International Priority ^® Express клиенты смогут запланировать доставку до полудня в выбранные пункты назначения. Ранняя утренняя доставка будет по-прежнему доступна через службу FedEx International First ^® , а доставка в конце дня в более чем 220 стран будет по-прежнему осуществляться через службу FedEx International Priority ^® .

Чтобы использовать эту новую услугу, клиентам потребуется последняя версия системы автоматизации с поддержкой FedEx. Клиенты, у которых есть вопросы о текущем решении по автоматизации, должны связаться со службой технической поддержки по телефону 1.877.339.2774 или обратиться к своему специалисту по продажам.

Действует с января 2022 года

Произойдут следующие изменения в надбавках FedEx Express, FedEx Ground, FedEx Ground Economy и FedEx Freight:

• Начиная с 17 января 2022 года FedEx Freight вводит надбавку за отсутствие отправки, которая применяется, когда осуществляется вывоз, а отправка не передается перевозчику.
• Начиная с 17 января 2022 г., международная надбавка за выезд из зоны доставки и международная надбавка за выезд из зоны выдачи будет определяться на основе соответствующего уровня почтового индекса, почтового индекса или города доставки. место отправления и / или назначения для услуг международных экспресс-перевозок и посылок.
• Начиная с 17 января 2022 г., на посылки, которые доставляются или возвращаются с использованием услуг FedEx Ground Economy, будет взиматься дополнительная плата за доставку и возврат.
• Начиная с 24 января 2022 года, ставки дополнительных сборов за обработку и сверхнормативных грузов для служб экспресс-доставки в США и наземных служб США будут определяться в зависимости от зоны доставки.
• Подробную информацию об этих изменениях можно найти здесь.

2022 Hyundai Kona Electric Review

Хотя о нем не так много заголовков, как о последних высокотехнологичных автомобилях от Tesla и Ford, Hyundai Kona Electric — отличный электромобиль (EV) для повседневного использования, конкурирующий в первую очередь с Kia Niro. EV (его немного больший брат) и другие электромобили меньшего размера, такие как Chevy Bolt.Модернизированный 2022 Kona Electric отличается более острым дизайном, увеличенным запасом заряда аккумулятора, а также расширенными возможностями подключения и безопасности по сравнению с его предшественником. Нам бы понравился вариант с полным приводом (AWD), и мы не были впечатлены управляемостью внедорожника, но это не меняет того факта, что вы по-прежнему получаете много за такую ​​цену.

Конкурентоспособная цена и диапазон аккумуляторов

Kona Electric доступен в комплектациях SEL (от 34 000 долл. США) и Limited (от 42 500 долл. США). Обе модели питаются от синхронного двигателя с постоянными магнитами мощностью 150 кВт и 201 л.с. и литий-ионного аккумулятора емкостью 64 кВт · ч с жидкостным охлаждением.Односкоростная трансмиссия передает на передние колеса максимальный крутящий момент 291 фунт-фут. По оценкам EPA, при полной зарядке Kona Electric имеет запас хода в 258 миль, что сопоставимо с различными моделями Mustang Mach-E и Volkswagen ID.4.

В этом году наши специалисты протестировали 22 продукта в категории «Автомобили и авто»

С 1982 года PCMag протестировал и оценил тысячи продуктов, чтобы помочь вам принимать более обоснованные решения о покупке. (Прочтите нашу редакционную миссию.)

Бортовая система зарядки уровня II рассчитана на 7.Ставка заряда 2кВт; Используя коммерческое быстрое зарядное устройство SAE-Combo, вы можете зарядить аккумулятор от 10% до 80% менее чем за час. С помощью домашнего зарядного устройства на 220 В вы можете зарядить аккумулятор Kona Electric с 10% до 100% всего за девять часов. Автомобиль также поддерживает обычные розетки на 120 вольт, но при такой скорости зарядка займет гораздо больше времени.

Дизайн и варианты отделки салона

Новый дизайн передней панели 2022 Kona Electric отличается более аэродинамической формой с более гладкими фарами и фарами, которые работают в дневное время.Вентиляционные отверстия с каждой стороны помогают направлять воздушный поток и придают автомобилю более спортивный вид. Порт для зарядки в области передней решетки — это удобное и уникальное решение, особенно для парковочных мест.

Акценты из искусственного алюминия добавляют стиль интерьеру, но не выглядят кричащими — их матовая поверхность не отражает солнечный свет, поэтому, к счастью, они не ослепят вас. Однако мы не поклонники кнопочного переключателя на центральной консоли и предпочитаем традиционный дизайн подрулевых переключателей. Заднее грузовое пространство и второй ряд имеют немного больше места по сравнению с предыдущей моделью, но спина по-прежнему узкая для более крупных задних пассажиров.

Отделка SEL предлагает стандартные элементы экстерьера, такие как 17-дюймовые легкосплавные диски с шинами 215 / 55R17; автоматические галогенные фары; зеркала заднего вида с подогревом и под цвет кузова с указателями поворота; Светодиодные дневные ходовые огни; и двухскоростные дворники с прерывистым режимом работы.

Стандартные элементы отделки салона SEL включают складывающуюся спинку заднего сиденья с разделением на 60/40 частей; автоматический климат-контроль; тканевая обивка; бесключевой доступ; электрические стеклоподъемники; кнопочный пуск; передние сиденья с ручной регулировкой в ​​шести направлениях; руль откидно-телескопический; и управление аудиосистемой на рулевом колесе.

Комплектация SEL также обладает техническими характеристиками, включая информационно-развлекательную систему с 8-дюймовым сенсорным экраном; 10,25-дюймовый цифровой приборный щиток; аудиосистема с шестью динамиками с возможностями HD Radio и SiriusXM; два порта USB; камера заднего вида с навигационными линиями; и беспроводная поддержка Android Auto и Apple CarPlay. Также на борту имеется телематическая система Hyundai Blue Link, которая синхронизируется с приложением для смартфона для удаленного доступа.

Стандартные системы помощи водителю включают обнаружение слепых зон и перекрестное движение сзади; предупреждение о сонливости водителя; предупреждение о лобовом столкновении с автоматическим экстренным торможением и обнаружением пешеходов; ассистент удержания полосы движения и следования за полосой движения; и предупреждения о безопасном выходе.

Модель Limited, которую мы тестировали, включает в себя зеркало заднего вида с автоматическим затемнением и функцией HomeLink; сиденье водителя с электроприводом в восьми направлениях; обогреваемые и вентилируемые передние сиденья с кожаной отделкой; обтянутый кожей руль; Светодиодные фары с автоматическим дальним светом; Светодиодные задние фонари; люк с подъемно-сдвижной крышкой с электроприводом; дворники с датчиком дождя; задний парктроник; и цифровой ключ для смартфона.

Дополнительный технический стандарт модели Limited включает 10,25-дюймовый сенсорный экран с навигацией и бесплатными данными трафика HD Radio; Адаптивный круиз-контроль; аудиосистема премиум-класса Harmon Kardon; задний порт USB; распознавание голоса; и беспроводная зарядка смартфона.

Единственной доступной опцией для нашего ограниченного тестового автомобиля были коврики с ковровым покрытием за 155 долларов. Это, вместе с платой за внутренний фрахт и погрузку / разгрузку в размере 1225 долларов, довело окончательную цену до 43 880 долларов. Для сравнения: Ford Mustang Mach-E 2021 года и Volkswagen ID.4 2021 года стоят от 42 895 долларов США и 39 995 долларов США соответственно.

Простой интерфейс и уникальные особенности

Модель Kona Electric Limited использует тот же 10,25-дюймовый сенсорный экран, что и Hyundai Elantra Hybrid 2021 года. Интерфейс минимален и позволяет легко перемещаться по множеству страниц и переставлять значки по своему усмотрению.Однако одно отличие заключается в том, что экран Kona Electric имеет некоторые особенности, характерные для электромобилей. Например, он отображает текущий уровень заряда, показывает время, оставшееся до полной зарядки, и помогает планировать сеансы зарядки по дням и времени.

На сенсорном экране также отображается такая информация, как расположение зарядных станций, ваш запас хода на карте и оценка экологичного вождения. Нам также нравится, что вы можете использовать экран для точной настройки времени предупреждения и громкости многих помощников водителя, чтобы снизить утомляемость от сигналов тревоги.

Информационно-развлекательная система поддерживает Android Auto и Apple CarPlay через Bluetooth. Вы также получаете три года бесплатного доступа к услуге Hyundai Blue Link, которая обеспечивает сотовую связь для функций безопасности (автоматические уведомления о сбоях) и удобств (удаленный запуск и удаленная блокировка и разблокировка дверей).

Служебный режим — это уникальная функция Kona, которая позволяет подключать к автомобилю 120-вольтовые приборы, аудиооборудование и фонари для кемпинга, аварийного питания или движения на заднем дворе.Зимний режим — еще один полезный штрих; он нагревает аккумулятор при низких температурах, чтобы предотвратить потерю заряда.

Веселая, но ухабистая, езда

2022 Kona Electric увлекательна и динамична во всех трех режимах вождения — Комфорт, Эко и Спорт. В спортивном режиме внедорожник получает заметный скачок ускорения.

При этом управляемость автомобиля оставляет желать лучшего, а подвеска не сглаживает даже небольшие неровности дороги. Поездка по неровному асфальту грубая.

Вы можете выбрать один из трех уровней рекуперативного торможения для подрулевых переключателей электромобиля.При максимальном значении автомобиль эффективно тормозит, когда вы нажимаете педаль акселератора, так что вы можете ездить практически с одной педалью.

Экономичный электрический внедорожник

Модель 2022 Kona Electric должна быть в верхней части вашего списка, если вы покупаете электрический внедорожник. У него хороший диапазон аккумуляторов, а также полезные и инновационные технологии по цене. Однако отсутствие опции AWD и посредственное управление не позволяют ему получить еще более высокий рейтинг и награду «Выбор редакции».И хотя они не являются прямыми конкурентами, вам также следует рассмотреть Volkswagen ID.4 и Mustang Mach-E — первый предлагает вариант с полным приводом, а второй имеет лучшие характеристики. Но с точки зрения стоимости Kona предлагает отличную цену, поэтому ее легко рекомендовать.

Нравится то, что вы читаете?

Подпишитесь на Lab Report , чтобы получать самые свежие отзывы и советы по продуктам прямо на ваш почтовый ящик.

Этот информационный бюллетень может содержать рекламу, предложения или партнерские ссылки.Подписка на информационный бюллетень означает ваше согласие с нашими Условиями использования и Политикой конфиденциальности. Вы можете отказаться от подписки на информационные бюллетени в любое время.

Соединение солнечных панелей вместе для увеличения мощности

Как соединить солнечные панели вместе

Соединение солнечных панелей вместе — простой и эффективный способ увеличения ваших возможностей солнечной энергии. Экологичность — отличная идея, и, поскольку солнце является нашим основным источником энергии, имеет смысл использовать эту энергию для питания наших домов.Поскольку солнечная энергия становится все более доступной, все больше и больше домовладельцев покупают фотоэлектрические солнечные панели.

Однако эти фотоэлектрические солнечные панели могут быть очень дорогими, поэтому их покупка со временем помогает распределить стоимость. Но тогда возникает проблема, как соединить эти дополнительные солнечные панели вместе, чтобы увеличить выходное напряжение и мощность того, что уже есть.

Уловка здесь при соединении солнечных панелей вместе заключается в том, чтобы выбрать метод подключения, который даст вам наиболее энергоэффективную конфигурацию для ваших конкретных требований.

Соединение солнечных панелей вместе может показаться сложной задачей, когда вы впервые начинаете думать о том, как это должно быть сделано, но соединить несколько солнечных панелей вместе не так уж сложно, если немного подумать. Соединение солнечных панелей вместе в параллельных или последовательных комбинациях для создания больших массивов часто упускается из виду, но является совершенно важной частью любой хорошо спроектированной солнечной энергетической системы.

Существует три основных, но очень разных способа соединения солнечных панелей, и каждый метод подключения разработан для определенной цели.Например, для получения большего выходного напряжения или большего тока.

Солнечные фотоэлектрические панели могут быть электрически соединены друг с другом последовательно для увеличения выходного напряжения, или они могут быть соединены вместе параллельно для увеличения выходной силы тока. Солнечные фотоэлектрические панели также могут быть соединены вместе как в последовательной, так и в параллельной комбинациях, чтобы увеличить как выходное напряжение, так и ток, чтобы получить массив более высокой мощности.

Независимо от того, подключаете ли вы две или более солнечных панелей, если вы понимаете основные принципы того, как соединение нескольких солнечных панелей вместе увеличивает мощность и как работает каждый из этих методов подключения, вы можете легко решить, как соединить ваши собственные панели вместе. .В конце концов, правильное соединение солнечных панелей может значительно повысить эффективность вашей солнечной системы.

Соединение солнечных панелей вместе в серии

Первый метод, который мы рассмотрим для соединения солнечных панелей вместе, известен как «Проводка серии ». Последовательное электрическое соединение солнечных панелей увеличивает общее выходное напряжение системы. Последовательно соединенные солнечные панели обычно используются, когда у вас есть подключенный к сети инвертор или контроллер заряда, который требует 24 В или более.Чтобы последовательно соединить панели вместе, вы подключаете положительную клемму к отрицательной клемме каждой панели, пока не останется одно положительное и отрицательное соединение.

Последовательные солнечные панели складывают или суммируют напряжения, производимые каждой отдельной панелью, давая общее выходное напряжение массива, как показано.

Панели солнечных батарей с одинаковыми характеристиками

В этом методе ВСЕ солнечные панели имеют одинаковый тип и номинальную мощность. Общее выходное напряжение становится суммой выходных напряжений каждой панели.Используя те же три панели на 6 В, 3,0 А сверху, мы можем видеть, что, когда эти PV панели соединены последовательно, массив будет производить выходное напряжение 18 В (6 + 6 + 6) при 3,0 А, что дает 54 Ватты (вольт x амперы) на полном солнце.

Теперь давайте посмотрим на последовательное соединение солнечных панелей с разными номинальными напряжениями, но с одинаковыми номинальными токами.

Панели солнечных батарей в серии с разным напряжением

В этом методе все солнечные панели имеют разные типы и номинальную мощность, но имеют общий номинальный ток.Когда они соединены последовательно, массив выдает 21 вольт при 3,0 ампера или 63 ватта. Снова выходная сила тока останется такой же, как и раньше, на уровне 3,0 А, но выходное напряжение подскочит до 21 В (5 + 7 + 9).

Наконец, давайте посмотрим на последовательное подключение солнечных панелей с совершенно разными номинальными напряжениями и разными номинальными токами.

Панели солнечных батарей с разными токами

В этом методе все солнечные панели имеют разные типы и номинальную мощность.Напряжения отдельных панелей будут суммироваться, как и раньше, но на этот раз сила тока будет ограничена значением самой нижней панели в последовательной цепочке, в данном случае 1 ампер. Тогда массив будет производить 19 вольт (3 + 7 + 9) только при 1,0 ампер, или только 19 ватт из возможных 69 ватт, что снижает эффективность массивов.

Мы видим, что солнечная панель, рассчитанная на 9 вольт, 5 ампер, будет использовать только одну пятую или 20% своего максимального потенциала тока, что снижает ее эффективность и тратит деньги на покупку этой солнечной панели.Последовательное подключение солнечных панелей с разными номинальными токами следует использовать только временно, поскольку солнечная панель с наименьшим номинальным током определяет текущий выходной ток всего массива.

Соединение панелей солнечных батарей параллельно

Следующий метод, который мы рассмотрим, соединения панелей солнечных батарей, известен как « Parallel Wiring ». Параллельное соединение солнечных панелей используется для увеличения общего тока системы и является обратным последовательному соединению.Для параллельно подключенных солнечных панелей вы соединяете все положительные клеммы вместе (положительный с положительным) и все отрицательные клеммы вместе (отрицательный с отрицательным), пока у вас не останется одно положительное и отрицательное соединение для подключения к регулятору и батареям.

Когда вы соединяете солнечные панели параллельно, общее выходное напряжение остается таким же, как и для одной панели, но выходной ток становится суммой выходных сигналов каждой панели, как показано.

Параллельные солнечные панели с одинаковыми характеристиками

В этом методе ВСЕ солнечные панели имеют одинаковый тип и номинальную мощность.При использовании тех же трех панелей 6 В, 3,0 А, как указано выше, общая выходная мощность панелей при параллельном соединении, выходное напряжение все еще остается на том же значении 6 В, но общая сила тока теперь увеличилась до 9,0 А ( 3 + 3 + 3), вырабатывая 54 Вт на полном солнце.

Но что, если наши недавно приобретенные солнечные панели не идентичны, как это повлияет на другие панели. Мы видели, что токи складываются, так что реальной проблемы здесь нет, пока напряжение на панели одинаково, а выходное напряжение остается постоянным.Давайте посмотрим на параллельное подключение солнечных панелей с разными номинальными напряжениями и токами.

Панели солнечных батарей, подключенные параллельно с разными напряжениями и токами

Здесь параллельные токи складываются, как и раньше, но напряжение регулируется до самого низкого значения, в данном случае 3 вольт. Солнечные панели должны иметь одинаковое выходное напряжение, чтобы их можно было использовать параллельно. Если одна панель имеет более высокое напряжение, она будет подавать ток нагрузки до такой степени, что ее выходное напряжение упадет до выходного напряжения панели с более низким напряжением.

Мы видим, что солнечная панель, рассчитанная на 9 вольт, 5 ампер, будет работать только при максимальном напряжении 3 вольта, поскольку на ее работу влияет меньшая панель, снижая ее эффективность и тратя деньги на покупку более высокой солнечная панель питания. Параллельное подключение солнечных панелей с разными номинальными напряжениями не рекомендуется, поскольку солнечная панель с самым низким номинальным напряжением определяет выходное напряжение всего массива.

Затем при параллельном соединении солнечных панелей важно, чтобы ВСЕ они имели одинаковое номинальное значение напряжения, но не обязательно, чтобы они имели одинаковое значение в амперах.

Соединение панелей солнечных батарей вместе Резюме

Соединение панелей солнечных батарей вместе для образования больших массивов не так уж и сложно. Сколько последовательных или параллельных рядов панелей вы составите на каждый массив, зависит от того, на какое напряжение и ток вы рассчитываете. Если вы разрабатываете систему зарядки аккумулятора на 12 вольт, то параллельная проводка идеально подойдет. Если вы ищете систему, подключенную к сети с более высоким напряжением, то, вероятно, вы захотите использовать последовательную или последовательно-параллельную комбинацию в зависимости от количества солнечных панелей, которые у вас есть.