Бюджетенриант за преобразуване основнитераметри електрическия ток делителитепрежение.кова устройство е лесно сиправитеми, но за гоправите, трябва знаете целта, случаите приложение, принципабота и примери за изчисления.
Съдържание
Предназначение и употреба
Трансформаторът се използва за трансформиране променливотопрежение,ка че може се съхрани достатъчно висока стойност тока. Ако към веригата трябва се добавят товари с ниска консумация ток (до стотици mA), преобразувателятпрежение (U) не е подходящ.
В тези случаи може се използва обикновен делителпрежение (DN), който струва значително по-малко. Следто се получи желаната стойност U, тя се изправя и енергията се подава към потребителя. Ако е необходимо, трябва се използва изходно стъпало, за се увеличи токът (I). Освен това съществуват и делители с постоянна U, но тези модели се използват по-рядко.
DN често се използват за зарежданезлични устройства, при които е необходимо се получат по-ниски стойности U и токове зазлични видоветерии от 220 V. Освен това езумно се използват устройства за споделяне U за създаване електрически измервателни уреди, компютърни технологии,кто ибораторни импулсни и обикновени захранващи устройства.
Принципбота
Делителятпрежение (ДН) е устройство, в което изходът U и входът U свързани помежду си чрез коефициент предаване. Коефициентът предаване е отношението стойностите U изхода и входа делителя. Схемата делителяпрежение е проста и се състои от верига от два последователно свързани консуматора -диоелементи (резистори, кондензатори или индуктори). Те сезличават по своите изходнирактеристики.
Основните величини променливия токпрежение, ток, съпротивление, индуктивност (L) ипацитет (C). Формули за изчисляване основните стойности електроенергията (U, I, R, C, L), когато консуматорите свързани последователно:
- Стойностите съпротивлението се сумират;
- Добавят сепрежения;
- Токът се изчислява по закона Ом за участъка от веригата: I = U / R;
- Индуктивностите се добавят;
- Капацитет цялата верига от кондензатори: C = (C1 * C2 * ... * Cn) / (C1 + C2 + ... + Cn).
Принципът последователно свързаните резистори се използва, за сеправи прост резистор DN. Схемата може бъдезделена условно 2мена. Първотомо е горното и семира между входа и нулевата точка DN, а второтомо е долното, от което се взема изходът U.
Сумата от U тезимена евна резултантната стойност входящия U. DN могат бъдат от линеен и нелинеен тип. Линейни устройства тези с изход U, който се променя линейно в зависимост от входната стойност. Те се използват за задаване правилната U взличнисти веригите. Нелинейните се използват във функционалните потенциометри. Тяхното съпротивление може бъде активно, реактивно ипацитивно.
Освен това DN може бъде ипацитивен. Той използва верига от 2 последователно свързани кондензатора.
Принципът му действие се основава реактивната компонента съпротивлението кондензаторите във верига с променлива компонента. Кондензаторът има немопацитивнирактеристики, но и съпротивление Xc. Това съпротивление серичапацитет, зависи от честотата тока и се определя по формулата: Xc = (1 / C) * w = w / C, където w е цикличната честота, а C е стойността кондензатора.
Цикличната честота се изчислява по формулата: w = 2 * PI * f, където PI = 3,1416, а f е честотата променливия ток.
Кондензаторният илипацитивният тип позволява относително по-големи токове, отколкото при резистивните устройства. Той е широко използван във високоволтови вериги, където U-стойността трябва семали няколко пъти. Освен това има и същественото предимство, че не прегрява.
Индуктивният тип се основава принципа електромагнитната индукция в променливотокови вериги. Токът протича през соленоид, чието съпротивление зависи от L и серича индуктивен. Стойността му е правопропорционална честотата променливия ток: Xl = w * L, където L е стойността индуктивността веригата илимотката.
Индуктивният DNботимо във вериги с ток, който има променлива компонента и има индуктивно съпротивление (Xl).
Предимства и недостатъци
Основните недостатъци резистивните DN, че не могат се използват във високочестотни вериги, значителниятдпрежение върху резисторите ималяването мощността. В някои схеми е необходимо се избере мощността резисторите, тъйто се получава значително загряване.
В повечето вериги за променлив ток се използват активни (резистивни) DN, но с компенсационни кондензатори, свързаниралелно всеки от резисторите. Този подходмалявагряването, но не премахва основния недостатък, а именно загубата мощност. Предимство е използването им във вериги за постоянен ток.
Активните елементи (резистори) трябва се заменят спацитивни елементи, за се елиминира загубата мощност в резистивен DN.пацитетният елемент има няколко предимства пред съпротивителния DN:
- Използва се във вериги за променлив ток;
- Няма прегряване;
- Загубата енергия семалява, тъйто кондензаторът няма мощност, зазлика от резистора;
- Може се използва в захранвания с високопрежение;
- Висока ефективност;
- По-ниска I-загуба.
Недостатъкът му е, че не може се използва във вериги с постоянно U. Това ека, защото кондензаторът в постояннотоковите вериги нямапацитет, а действамото кондензатор.
Индуктивният DN в променливотокови вериги също има редица предимства, но може се използва и в постоянни U вериги.мотката индуктора има съпротивление, но поради индуктивността тозириант не е подходящ, тъйто има значителен спад в U. Основните предимства пред резистивния тип DN:
- Приложение в мрежи с променлив U;
- Нагряванелки елементи;
- По-малко загуби мощност във веригите за променлив ток;
- Сравнително висока ефективност (по-висока отпацитивната);
- Използване във високопрецизно измервателно оборудване;
- По-ниска неточност;
- Натоварването, свързано към изхода делителя, не влияе коефициента деление;
- Загубата ток е по-ниска отзипацитивните делители.
Недостатъците следните:
- Използването DC U в мрежите за електрозахранване води до значителни загуби ток. Освен товапрежението спада драстично поради консумацията електрическа енергия за индуктивност.
- Честотнатарактеристика изходния сигнал (без използване изправителен мост и филтър)рира.
- Не е подходящ за вериги с високопрежение променлив ток.
Изчисляване делителпрежение с резистори, кондензатори и индуктори
Следто изберете типа делителпрежение, трябва използвате формулите за изчисляване. Неправилното изчисление може доведе до изгарянемото устройство, изходното стъпало за усилване тока и консуматора. Последиците от неправилните изчисления могат бъдат по-тежки от повредадиокомпонентите: пожар в резултат късо съединение,кто и токов удар.
При изчисляване и сглобяване веригата трябва ясно се спазват правилата за безопасност, устройството трябва се провери преди включване за правилен монтаж и не се тества във влажно помещение (увеличава се възможността за токов удар). Основният закон, използван при изчисленията, е законът Ом за участък от електрическа верига. Формулировката му е следната: токът е правопропорционаленпрежението вден участък от веригата и обратнопропорционален съпротивлението този участък. Записът под формата формула е следният: I = U / R.
Алгоритъм за изчисляване делителпрежение с резистори:
- Общопрежение: Upit = U1 + U2, където U1 и U2 стойностите U всеки от резисторите.
- Напрежения върху резисторите: U1 = I * R1 и U2 = I * R2.
- Upit = I * (R1 + R2).
- Ток празен ход: I = U / (R1 + R2).
- Падането U всеки резистор: U1 = (R1 / (R1 + R2)) * U pi и U2 = (R2 / (R1 + R2)) * U pi.
Стойностите R1 и R2 трябва 2 пъти по-ниски от съпротивлението товара.
За изчисляване делителяпрежение кондензаторите могат се използват следните формули: U1 = (C1 / (C1 + C2)) * Upit и U2 = (C2 / (C1 + C2)) * Upit.
Подобни формули за изчисляване DN при индуктивности: U1 = (L1 / (L1 + L2)) * Upit и U2 = (L2 / (L1 + L2)) * Upit.
В повечето случаи се използват делители с диоден мост и стабилитрон. Стабилитронът е полупроводниково устройство, което действато стабилизатор U. Диодите трябва се избират с обратна Uд допустимата U взи схема. Стабилитронът трябва се избере съгласно справочника за необходимата стойност стабилизиращотопрежение. Освен това пред него във веригата трябва се включи резистор, тъйто без него полупроводниковото устройство ще изгори.
Свързани статии:
