În sfârșit au ajuns, exact așa, nu l-ați auzit - un invertor fără tranzistoare și chiar fără înfășurări duble, simetrice, ale transformatorului!
Invertoarele, cum ar fi dispozitivele de transformare a tensiunii continue, nu au fost incluse, ci pur și simplu îngrămădite în viața modernă. De exemplu, energia solară nu se poate descurca fără ele, automobilistii fără invertoare nu vor putea viziona televizorul la 220 V și așa mai departe.
Permiteți-mi să vă reamintesc că un invertor este un dispozitiv care transformă o tensiune mică (sau mare) (în principal constantă) în mare (sau joasă, în principal variabilă), adică acest dispozitiv este o transformare a unei tensiuni constante în orice alt tip, de regulă, cu pierderi de putere minime.
Convertizoarele cu doar tensiuni alternative se numesc transformatoare. Privind o mulțime de scheme de facturi, puteți vedea că toată lumea are tranzistoare. Mai mult decât atât, tranzistoarele sunt predominant cele mai scumpe, cu efect de câmp, care se tem de descărcări excesive, de electricitate statică, de scurtcircuite, trebuie totuși să fie manevrate cu pastă termică specială (sau lipici) și nu trebuie să fie amplasat un calorifer mic sau un ventilator.
Și este în continuare o problemă - să demontați și să înfășurați o dublă înfășurare simetrică în direcții opuse pe un transformator, prost - stresant.
Care este principiul funcționării unui invertor fără tranzistor și cu ce am venit aici, nu?
Să începem cu clasicii:
Amintiți-vă că crește tensiunea în invertor, da - transformatorul. Dar transformatorul poate funcționa doar cu curent alternativ, deoarece doar curent alternativ este transformat în interiorul invertorului.
Și pentru a obține acest curent alternativ, sunt folosite generatoare de tranzistori, în principal cu frecvență joasă.
Aici este adevărat, cu un „dar” - nu este necesar să folosiți curent alternativ, puteți transforma, de asemenea, un curent constant, dar intermitent (puls, de tip curent: „da - nu - da”):
Pentru a înțelege modul în care un curent constant, dar intermitent, funcționează cu un transformator, conectați înfășurarea primară a transformatorului (unde există mai puține viraje) la baterie (12 V), iar cea secundară (unde sunt mai multe viraje) la voltmetru.
Acum, întrerupând manual alimentarea cu un fir, observăm apariția unei tensiuni înalte pe înfășurarea secundară (unde există mai multe viraje), aceasta este fixată de un voltmetru.
Interesant este că tensiunea ridicată la ieșirea înfășurării secundare a transformatorului va fi, de asemenea, constantă (o modificare foarte mică a polarității), dar intermitentă („plus” și „minus” la ieșire nu se schimbă, dar există o tensiune constantă cu întrerupere, care este stabilită de frecvența întreruperii manuale a contactului):
Desigur, ținerea bateriei în mâini și întreruperea constantă a contactelor nu este cazul. Totul ar trebui să fie automat. Aici probabil trebuie să vă întoarceți la tranzistoare, dar nu.
Un releu va acționa ca un comutator, dar releul nu este obișnuit, ci foarte obișnuit, deși calitatea ar trebui să fie ridicată.
Releele sunt diferite:
Cert este că fiecare releu conține o tijă de fier, o înfășurare pe el și contacte care se închid sau se deschid, în funcție de dacă există tensiune pe releu.
Dacă nu există tensiune pe releu, un contact se închide (de exemplu, „nu”), când tensiunea este pornită, contactul se schimbă (de exemplu, în „da”).
Rata de reacție a contactului releului depinde de mulți factori:
- amploarea curentului pe bobină (rezistența bobinei);
- valori de tensiune;
- raportul de compresie al arcului;
- decalajul dintre miezul de fier al releului și suprafața contactului mobil;
- lungimea brațului de contact (cu cât este mai scurt brațul, cu atât este mai mare viteza de răspuns a releului);
- rata de demagnetizare de bază în caz de întrerupere a puterii;
- densitatea mediului în care se află partea în mișcare a releului (de exemplu, într-un vid nu există frecare de aer);
- temperatura etc.
Informații despre factorii de influență asupra vitezei de răspuns a releului și reglarea acestuia, necesare pentru pasul următor.
Anume, demontarea schemei de funcționare a releului în modul „comutare continuă”:
Cu această conexiune a releului, „literalmente se desprind bobine”, acest lucru nu poate fi doar văzut, ci și auzit. De ce se întâmplă acest lucru este parțial descris mai sus.
Pe scurt, punctul de aici este arcul releului, când se aplică tensiune pe releu, acesta funcționează, deschizând astfel circuitul său, arcul readuce contactul înapoi la locul său și ciclul continuă din nou. Timp de 1 s, în funcție de factorul de calitate al arcului (dar nu numai a arcului), pot exista 100 sau mai multe închideri și deschideri.
Am observat această caracteristică a releului aproape întâmplător în timpul experimentelor mele.
În consecință, adăugând un transformator în circuit, obținem un generator și un invertor de tensiune:
Transferăm circuitul pe planul experimental, pentru asta aveți nevoie:
Instrumente și dispozitive:
- un multimetru (măsurăm tensiunea, este mai bine să folosim un voltmetru de indicator, întrucât uneori cele digitale nu pot înregistra tensiunea intermitentă);
- baterie (12 V);
- fier de lipit;
- releu (pentru 12 v);
- transformator (de la 12 la 220 V, 10 W);
- lampa (220 V, 1 W);
- căști (la 50 ohmi).
Consumabile:
- fire;
- „crocodili” (4 buc.);
- lipire;
- colofoniu.
Etapa 1
Conectăm releul la baterie conform schemei, auzim imediat releul:
Etapa 2
Conectăm transformatorul la releu și fixăm tensiunea înaltă la ieșire (uneori este mai bine să folosiți un voltmetru de indicator):
Etapa 3
La ieșirea transformatorului, instalăm o lampă pentru 220 V, cu putere mică, strălucește (și nu strălucește la 12 V):
Etapa 4
Dacă conectați un telefon cu cap în locul unei lămpi (funcționează cu sau fără un transformator), atunci va fi emis un sunet de acolo, ceva ca o sirena:
Deci, circuitul funcționează, producând un sunet plăcut. Spre deosebire de un invertor tranzistor, circuitul meu de inversare a releului conține mai puține piese. Nu am măsurat eficiența, bine, aproximativ 65% (ținând cont de eficiența transformatorului).
În articolul următor - o continuare a acestui aspect, voi avea în vedere circuite invertoare mai practice, avansate și puternice, fără tranzistoare.
video: