W końcu przybyli, tak po prostu, nie słyszeliście - falownik bez tranzystorów, a nawet bez podwójnych, symetrycznych uzwojeń transformatora!
Inwertery, takie jak urządzenia do transformacji napięcia stałego, nie zostały uwzględnione, ale po prostu weszły we współczesne życie. Na przykład energia słoneczna nie może się bez nich obejść, kierowcy bez falowników nie będą mogli oglądać telewizji na 220 V i tak dalej.
Przypomnę, że falownik jest urządzeniem, które przekształca niskie (lub wysokie) napięcie (głównie stałe) w wysokie (lub niskie, głównie zmienne), to znaczy, to urządzenie jest transformacją stałego napięcia w dowolnym innym, z reguły, z minimalną stratą mocy.
Przetworniki tylko napięć przemiennych nazywane są transformatorami. Przeglądając wiele schematów faktur, widać, że każdy ma tranzystory. Co więcej, tranzystory to przede wszystkim te najdroższe, działające w warunkach polowych, które boją się nadmiernych wyładowań, elektryczności statycznej, zwarć, nadal należy je posmarować specjalną pastą przewodzącą ciepło (lub klejem) i nie nakładać na nie małego grzejnika lub wentylatora.
I wciąż jest to kłopot - zdemontować i nawijać podwójne symetryczne uzwojenie w przeciwnych kierunkach na transformatorze, głupio - stresująco.
Jaka jest zasada działania falownika bez tranzystora i co tutaj wymyśliłem, co?
Zacznijmy od klasyki:
Pamiętaj, że zwiększa napięcie w falowniku, tak - transformator. Ale transformator może pracować tylko z prądem przemiennym, ponieważ tylko prąd przemienny jest transformowany wewnątrz falownika.
Aby uzyskać ten prąd przemienny, stosuje się generatory tranzystorowe, głównie niskiej częstotliwości.
Tutaj jest to prawda, z jednym „ale” - nie jest konieczne stosowanie prądu przemiennego, można również przekształcić prąd stały, ale przerywany (impulsowy, typ prądu: „tak - nie - tak”):
Aby zrozumieć, w jaki sposób prąd stały, ale przerywany działa z transformatorem, podłącz pierwotne uzwojenie transformatora (tam, gdzie jest mniej zwojów) do akumulatora (12 V), a wtórne (tam, gdzie jest więcej zwojów) do woltomierza.
Teraz, ręcznie przerywając zasilacz jednym przewodem, obserwujemy pojawienie się wysokiego napięcia na uzwojeniu wtórnym (tam, gdzie jest więcej zwojów), jest on ustalany przez woltomierz.
Co ciekawe, wysokie napięcie na wyjściu uzwojenia wtórnego transformatora również będzie stałe (bardzo mała zmiana polaryzacji), ale będzie sporadyczne („plus” i „minus” na wyjściu nie zmieniają się, ale występuje stałe napięcie z przerwaniem, które jest określone przez częstotliwość ręcznego przerywania styku):
Oczywiście trzymanie baterii w dłoniach i ciągłe przerywanie kontaktów nie jest prawdą. Wszystko powinno być automatyczne. Tutaj prawdopodobnie musisz wrócić do tranzystorów, ale nie.
Przekaźnik będzie działał jak przełącznik, ale przekaźnik nie jest zwykły, ale bardzo zwyczajny, chociaż jakość powinna być wysoka.
Przekaźniki są różne:
Faktem jest, że każdy przekaźnik zawiera żelazny pręt, uzwojenie na nim i styki, które zamykają się lub otwierają, w zależności od tego, czy na przekaźniku jest napięcie.
Jeśli na przekaźniku nie ma napięcia, jeden styk zamyka się (na przykład „nie”), gdy napięcie jest włączone, styk zmienia się (na przykład na „tak”).
Szybkość reakcji kontaktowej przekaźnika zależy od wielu czynników:
- natężenie prądu na cewce (rezystancja cewki);
- wartości napięcia;
- stopień ściśnięcia sprężyny;
- szczelina między żelaznym rdzeniem przekaźnika a powierzchnią ruchomego styku;
- długość ramienia kontaktowego (im krótsze ramię, tym większa szybkość reakcji przekaźnika);
- szybkość rozmagnesowania rdzenia w przypadku awarii zasilania;
- gęstość ośrodka, w którym znajduje się ruchoma część przekaźnika (na przykład w próżni nie występuje tarcie powietrzne);
- temperatura itp.
Informacje o czynnikach wpływu na szybkość reakcji przekaźnika i jego regulacji, niezbędne do następnego kroku.
Mianowicie, demontaż schematu działania przekaźnika w trybie „ciągłego przełączania”:
Przy takim połączeniu przekaźnika dosłownie „odrywa cewki”, można to nie tylko zobaczyć, ale także usłyszeć. Dlaczego tak się dzieje jest częściowo opisane powyżej.
Krótko mówiąc, tutaj chodzi o sprężynę przekaźnika, gdy do przekaźnika przyłożone jest napięcie, działa, otwierając w ten sposób swój obwód, sprężyna przywraca styk z powrotem na swoje miejsce i cykl jest kontynuowany. Przez 1 s, w zależności od współczynnika jakości sprężyny (ale nie tylko sprężyny), może być 100 lub więcej zamknięć i otworów.
Podczas moich eksperymentów zauważyłem tę funkcję przekaźnika prawie przypadkowo.
Odpowiednio, dodając transformator do obwodu, otrzymujemy generator i falownik napięcia:
Przenosimy obwód do płaszczyzny eksperymentalnej, do tego potrzebujesz:
Narzędzia i urządzenia:
- multimetr (mierzymy napięcie, lepiej jest użyć woltomierza wskaźnikowego, ponieważ cyfrowe niekiedy nie mogą rejestrować napięcia przerywanego);
- akumulator (12 V);
- lutownica;
- przekaźnik (dla 12 V);
- transformator (od 12 do 220 V, 10 W);
- lampa (220 V, 1 W);
- słuchawki (przy 50 omach).
Materiały eksploatacyjne:
- przewody;
- „krokodyle” (4 szt.);
- lut;
- kalafonia.
Etap 1.
Podłączamy przekaźnik do akumulatora zgodnie ze schematem, od razu słyszymy przekaźnik:
Etap 2.
Podłączamy transformator do przekaźnika i naprawiamy wysokie napięcie na wyjściu (czasami lepiej jest użyć woltomierza wskaźnikowego):
Etap 3.
Na wyjściu transformatora instalujemy lampę na 220 V, małej mocy, świeci (i nie świeci przy 12 V):
Etap 4.
Jeśli podłączysz słuchawkę zamiast lampy (działa ona z transformatorem lub bez), stamtąd emitowany będzie dźwięk, coś w rodzaju syreny:
Obwód działa, tworząc przyjemny szum. W przeciwieństwie do falownika tranzystorowego, mój obwód falownika przekaźnika zawiera mniej części. Nie mierzyłem wydajności, no cóż, około 65% (biorąc pod uwagę sprawność transformatora).
W następnym artykule - kontynuacji tego, rozważę bardziej praktyczne, zaawansowane i wydajne obwody falownika bez tranzystorów.
Wideo: