วิธีการเชื่อมต่อหลอดไฟกับแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกัน

มีหลายวิธีในการจ่ายไฟให้หลอดไฟที่มีแรงดันไฟฟ้าขนาดเล็กจากวงจรไฟฟ้าที่มีแรงดันสูง บทความกล่าวถึงตัวเลือกสำหรับการเชื่อมต่อหลอดไฟกับแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันโดยการเลือกความต้านทานเพิ่มเติมจากลวดความต้านทานสูงและการใช้ไดโอดในซีรีส์ใน "ทิศทางไปข้างหน้า"

สมมติว่าเราต้องการหลอดไฟที่ระดับ 6 โวลต์และกระแส 0.5 แอมป์เปิดจากแบตเตอรี่ 12 โวลต์ วงจรสวิตชิ่งที่ง่ายที่สุดประกอบด้วยหลอดไฟที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมความต้านทานเพิ่มเติมจาก Rdop และแหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้า Ua ซึ่งเป็นแบตเตอรี่

จำเป็นต้องเลือกความต้านทานเพิ่มเติมในลักษณะที่แรงดันไฟฟ้า 6 โวลต์“ ลดลง” บนหลอดไฟที่มีกระแสอยู่ในวงจร I = 0.5 แอมแปร์ ความต้านทานจะดำเนินการจากลวดความต้านทานสูงใด ๆ : nichrome, constantan ฯลฯ

คุณสามารถคำนวณค่าความต้านทาน Rdop ตามความต้านทานของลวดความต้านทานสูงตามสูตรจากกฎของโอห์ม แต่มีอยู่สิ่งหนึ่ง แต่! ในการทำเช่นนี้คุณจำเป็นต้องรู้ว่าลวดทำจากนิกโครมหรือวัสดุอื่น ๆ และมีพารามิเตอร์ที่จำเป็น คุณไม่สามารถระบุได้อย่างรวดเร็ว และลวดดังกล่าวมักจะ "ไม่ได้อยู่ที่มือรอบ ๆ " เราจะผลิตความต้านทานเพิ่มเติม "ในทางปฏิบัติ"

มีความจำเป็นต้องใช้ลวดความต้านทานสูงในการแยก แต่เพื่อให้ได้สายดังกล่าวและสำหรับกระแสนั้นค่อนข้างยาก ดังนั้นเราจึงใช้สิ่งที่อยู่ในมือ ร้านฮาร์ดแวร์ขายคอยส์สำหรับเตาไฟฟ้าหรือเตาอบไฟฟ้า ลวดที่มีความต้านทานสูงนั้นค่อนข้างเหมาะสำหรับเคสของเรา เส้นลวดมีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 0.35 ถึง 0.7 มิลลิเมตรและสามารถทนต่อกระแส I = 0.5 แอมแปร์ในปัจจุบันของเรา

ลองประกอบวงจรเพื่อเลือกความยาวของเส้นลวด

ในการเลือกความยาวของสายไฟและควบคุมแรงดันไฟฟ้าในวงจรเราจำเป็นต้องมีโวลต์มิเตอร์ DC สำหรับแรงดันไฟฟ้าสูงสุด 15 โวลต์ ความยาวของเส้นลวดเกลียวนั้นถูกเลือกไว้นานเกินความจำเป็น เริ่มจากปลายที่ยาวที่สุดโพรบเคลื่อนที่เป็นเกลียว

เนื่องจากเกลียวเป็น“ เปลือย” โดยไม่มีฉนวนจึงต้องยืดออกเล็กน้อยเพื่อให้ขอบของตาไม่ได้สัมผัสกัน ใช้โวลต์มิเตอร์เราควบคุมแรงดันไฟฟ้าบนหลอดไฟ เมื่อแรงดันไฟฟ้า Ul บนหลอดไฟเท่ากับ 6 โวลต์สิ่งนี้จะสอดคล้องกับความยาวที่ต้องการของลวดเกลียวและความต้านทานของ Rdop

เนื่องจากลวดเปลือยมันถูกพันบนวัสดุฉนวนที่มีช่องว่างระหว่างการหมุน หากลวดบนกรอบไม่พอดีในชั้นหนึ่งให้วางฉนวนกันความร้อนลมชั้นที่สอง ฯลฯ

ข้อเสียของวิธีการลดแรงดันไฟฟ้าบนหลอดไฟ (โหลด) นี้คือสำหรับหลอดไฟที่มีแรงดันเท่ากัน แต่กำลังไฟฟ้าที่แตกต่างกันคุณต้องการความต้านทานเพิ่มเติมที่มีขนาดต่างกันเนื่องจากกระแสในวงจรไฟฟ้าจะแตกต่างกัน

หรือถ้าเราเชื่อมต่อขนานกับหลอดนี้ความต้านทานรวมของพวกเขาจะเป็น 6 โอห์มและความต้านทานรวมของวงจรจะเปลี่ยน ฉันจะไม่คำนวณที่นี่โดยสูตรของกฎของโอห์ม ฉันสามารถพูดได้ว่ากระแสในวงจรจะเพิ่มขึ้นจาก 0.5 แอมแปร์เป็น 0.67 แอมแปร์แรงดันไฟฟ้าของตัวต้านทาน Rdop จะเพิ่มขึ้นเป็น 8.0 โวลต์แรงดันไฟฟ้าของทั้งสองหลอดที่เชื่อมต่อแบบขนานจะเท่ากับ U = 4.0 โวลต์ซึ่งเป็น 2.0 โวลต์น้อยกว่าที่จำเป็น หลอดไฟจะเผาไหม้ในแสงซึ่งไม่เป็นที่ยอมรับ วิธีการลดแรงดันโหลดนี้เหมาะสำหรับแรงดันไฟฟ้าโดยตรงและแรงดันไฟฟ้าสลับ

มีวิธีอื่นในการลดแรงดันไฟฟ้าที่โหลด แต่สำหรับวงจร DC เท่านั้น

แทนที่จะเป็นตัวต้านทานเพิ่มเติมในวงจรเรารวมโซ่ไดโอดที่เชื่อมต่อเป็นอนุกรมใน“ ทิศทางไปข้างหน้า”เมื่อกระแสไหลผ่านไดโอด "แรงดันไฟฟ้าตรง" จะหยดลงบนมันเท่ากันขึ้นอยู่กับชนิดของไดโอดพลังงานและกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านจาก 0.4 ถึง 1.2 โวลต์ บนไดโอดเจอร์เมเนียมมันจะ“ ลดลง” จาก 0.4 ถึง 0.7 โวลต์บนซิลิคอนไดโอดจาก 0.6 ถึง 1.2 โวลต์

ขึ้นอยู่กับจำนวนโวลต์ที่คุณต้องการเพื่อลดแรงดันที่โหลดให้ระบุจำนวนไดโอดที่เหมาะสม เปรียบเทียบวงจรสวิตชิ่งสองวงจร: อันก่อนหน้านี้ที่มีตัวต้านทานเพิ่มเติมและตัวใหม่ที่มีไดโอด

ในวงจรที่มีตัวต้านทานในวงจรความสัมพันธ์ระหว่างกระแสในวงจรกับแรงดันตกคร่อม Udop นั้นเป็นเส้นตรง กี่ครั้งที่กระแสผ่านตัวต้านทานจะเพิ่มขึ้น, "แรงดันไฟฟ้าตก" Udop ที่มันจะเพิ่มขึ้นในจำนวนเดียวกัน บนหลอดไฟอย่างไรก็ตามแรงดันไฟฟ้าลดลงจาก 6 โวลต์เป็น 4 โวลต์

ภาพที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิงคือถ้าเป็นตัวต้านทานเราเปิดสายไดโอด ความสัมพันธ์ระหว่างกระแสที่ไหลผ่านไดโอดและแรงดันไฟฟ้าตกกระทบกับมันไม่เชิงเส้น กระแสสามารถเพิ่มขึ้นได้หลายครั้งแรงดันตกคร่อมไดโอดจะเพิ่มขึ้นเพียงไม่กี่สิบโวลต์

ลองดูลักษณะของโวลต์ - แอมแปร์ของไดโอด นี่คือเส้นโค้งระหว่างกระแสและแรงดันบนไดโอด เส้นแบ่งระหว่างจุด 0 - 4 คือเอาท์พุทของไดโอดเข้าสู่โหมดการแก้ไข

เส้นแบ่งระหว่างคะแนน 4 - 7 เป็นต้นไปเป็นส่วนที่เกือบจะเป็นเส้นตรง จะเห็นได้ว่ามีการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในปัจจุบันผ่านไดโอด (หลาย ๆ ครั้ง) แรงดันไฟฟ้าในไดโอดจะเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อย (0.1 - 0.3 โวลต์) ส่วนนี้ใช้สำหรับปรับแรงดันไฟฟ้า ต้องเลือกไดโอดตามกระแสไฟสูงสุดในวงจร

กระแสสูงสุดที่อนุญาตของไดโอดจะต้องมากกว่ากระแสในวงจรที่คำนวณ ตามโครงการนี้ฉันเปิดวิทยุพกพาเก้าโวลต์จากแบตเตอรี่ขนาด 12 โวลต์ ใช้โซ่ของไดโอด 4 D226

วิกเตอร์ Egel