Как да свържете крушка към различно напрежение

Има няколко начина за захранване на електрическа крушка с малко напрежение от електрическа верига с високо напрежение. Статията разглежда вариантите за свързване на крушката към различно напрежение чрез избиране на допълнително съпротивление от проводник с високо съпротивление и използване на последователно диоди в „посока напред“.

Да предположим, че се нуждаем от електрическа крушка с мощност 6 волта и ток от 0,5 ампера, включен от 12-волтова батерия. Най-простият от веригите за превключване се състои от електрическа крушка, свързана последователно, допълнително съпротивление Rdop и източник на напрежение Ua, батерия.

Необходимо е да се избере допълнително съпротивление по такъв начин, че напрежение от 6 волта да „падне“ върху крушка с ток във веригата I = 0,5 ампера. Съпротивлението се извършва от всеки проводник с висока устойчивост: нихром, констанстан и др.

Можете да изчислите стойността на съпротивлението Rdop въз основа на съпротивлението на провода с високо съпротивление според формулите от закона на Ом. Но има едно, НО! За да направите това, трябва да знаете, че жицата е изработена от нихром или друг материал и има необходимите параметри. Не можете да го определите в очите си. И такава жица обикновено „не е под ръка да лежи наоколо“. Ще произвеждаме допълнителна устойчивост „по практичен начин“.

Необходимо е да се използва изолация с висока устойчивост. Но да се получи такава жица и за такъв ток е доста трудно. Затова използваме това, което е под ръка. Магазините за хардуер продават бобини за електрически котлони или електрически фурни. Такава жица с висока устойчивост е напълно подходяща за нашия случай. Проводникът е с диаметър от 0,35 до 0,7 милиметра и може да издържи нашия ток I = 0,5 ампера.

Нека сглобим схема за избор на дължината на жицата.

За да изберем дължината на жицата и да контролираме напрежението във веригата, се нуждаем от постоянен волтметър за напрежение до 15 волта. Дължината на спираловидната тел е избрана очевидно по-дълга от необходимата. Започвайки от най-дългия край, сондата се движи по спирала.

Тъй като спиралата е „гола”, без изолация, тя трябва да бъде леко опъната, така че краищата на завоите да не се допират един до друг. Използвайки волтметър, ние контролираме напрежението на електрическата крушка. Когато напрежението Ul на крушката ще бъде равно на 6 волта, това ще съответства на необходимата дължина на спиралния проводник и неговото съпротивление Rdop.

Тъй като жицата е гола, тя се навива върху рамка от изолационен материал с пролука между завоите. Ако жицата на рамката не се побира в един слой, тогава поставете изолацията, навийте втория слой и т.н.

Недостатъкът на този метод за намаляване на напрежението върху крушката (натоварването) е, че за крушка със същото напрежение, но с различна мощност, се нуждаете от допълнително съпротивление с различна величина, тъй като токът в електрическата верига ще бъде различен.

Или, ако свържем друг паралел с тази крушка, общото им съпротивление ще бъде 6 ома и общото съпротивление на веригата ще се промени. Тук няма да дам изчисление по формулата на закона на Ом. Мога само да кажа, че токът във веригата ще се увеличи от 0,5 ампер на 0,67 ампера, напрежението върху резистора Rdop ще се увеличи до 8,0 волта, напрежението на две лампи паралелно ще бъде U = 4,0 волта, което е 2,0 волта по-малко от необходимото В светлината ще изгорят електрическите крушки, което не е приемливо. Този метод за намаляване на напрежението на товара е подходящ както за директно, така и за променливо напрежение.

Има и друг начин за намаляване на напрежението при натоварването, но само за постояннотокови вериги.

Вместо допълнителен резистор във веригата включваме верига от диоди, свързани последователно в „посока напред“.Когато токът тече през диода, върху него пада „пряко напрежение“, равно на зависимост от вида на диода, неговата мощност и тока, протичащ през него, от 0,4 до 1,2 волта. На германиев диод той "пада" от 0,4 до 0,7 волта, на силициев диод от 0,6 до 1,2 волта.

Въз основа на това колко волта са ви необходими, за да понижите напрежението при натоварване, включете подходящия брой диоди. Сравнете две комутационни вериги: предишната с допълнителен резистор и новата с диоди.

В схема с резистор във веригата, връзката между тока във веригата и спада на напрежението Udop е линейна. Колко пъти токът през резистора ще се увеличи, "падането на напрежението" Udop върху него ще се увеличи със същото количество. На крушките обаче напрежението спада от 6 волта до 4 волта.

Съвсем различна картина ще бъде, ако вместо резистор включим верига от диоди. Връзката между тока, преминаващ през диода, и напрежението, падащо върху него, е нелинейно. Токът може да се увеличи няколко пъти, спадът на напрежението през диода ще се увеличи само с няколко десети от волта.

Нека да разгледаме волт - амперните характеристики на диода. Това е извита линия между тока и напрежението на диода. Линията между точки 0 - 4 е изходът на диода в режим на ректификация.

Линията между точки 4 - 7 нататък е почти прав участък. От него се вижда, че при значителна промяна на тока през диода (няколко пъти), напрежението върху диода се променя малко (0,1 - 0,3 волта). Този раздел се използва за стабилизиране на напрежението. Диодите трябва да бъдат избрани според максималния ток във веригата.

Максималният допустим ток на диодите трябва да бъде по-голям от тока в изчислената верига. Според тази схема включих деветволтово преносимо радио от 12-волтова батерия. Използвана верига от 4 диода D226.

Виктор Егел