Ako získať neštandardné napätie, ktoré sa nezmestí do štandardného rozsahu?
Štandardné napätie je napätie, ktoré sa bežne používa vo vašich elektronických prístrojoch. Toto napätie je 1,5 V, 3 V, 5 V, 9 V, 12 V, 24 V atď. Napríklad váš predpotopný MP3 prehrávač obsahoval jednu 1,5 V batériu. Diaľkové ovládanie televízora už používa dve 1,5 V batérie zapojené do série, čo znamená 3 V. V konektore USB majú vonkajšie kontakty potenciál 5 voltov. Pravdepodobne každý mal v detstve Dandyho? Na napájanie Dandyho bolo potrebné napájať ho napätím 9 voltov. No, 12 voltov sa používa takmer vo všetkých autách. 24 Volt sa už používa hlavne v priemysle. Aj pre túto, relatívne vzaté, štandardnú sériu sa „naostrujú“ rôzni spotrebitelia tohto napätia: žiarovky, gramofóny atď.
Ale, bohužiaľ, náš svet nie je ideálny. Niekedy naozaj potrebujete získať napätie, ktoré nie je zo štandardného rozsahu. Napríklad 9,6 voltov. No, ani tak, ani takto... Áno, tu nám pomáha napájanie. Ale opäť, ak použijete hotový napájací zdroj, budete ho musieť nosiť spolu s elektronickou drobnosťou. Ako vyriešiť tento problém? Dám vám teda tri možnosti:
Možnosť 1
Vytvorte regulátor napätia v elektronickom obvode trinketu podľa tejto schémy (podrobnejšie):
Možnosť č.2
Zostavte stabilný zdroj neštandardného napätia pomocou trojsvorkových stabilizátorov napätia. Schémy do štúdia!
Čo vidíme ako výsledok? Vidíme stabilizátor napätia a zenerovu diódu pripojenú na strednú svorku stabilizátora. XX sú posledné dve číslice napísané na stabilizátore. Môžu tam byť čísla 05, 09, 12, 15, 18, 24. Môže ich byť už aj viac ako 24. Neviem, nebudem klamať. Tieto posledné dve číslice nám hovoria o napätí, ktoré bude stabilizátor produkovať podľa klasickej schémy zapojenia:
Tu nám stabilizátor 7805 dáva 5 voltov na výstupe podľa tejto schémy. 7812 bude produkovať 12 voltov, 7815 - 15 voltov. Môžete si prečítať viac o stabilizátoroch.
U Zenerova dióda – toto je stabilizačné napätie na zenerovej dióde. Ak vezmeme zenerovu diódu so stabilizačným napätím 3 volty a regulátorom napätia 7805, výstup bude 8 voltov. 8 Voltov je už neštandardný rozsah napätia ;-). Ukazuje sa, že výberom správneho stabilizátora a správnej zenerovej diódy ľahko získate veľmi stabilné napätie z neštandardného rozsahu napätí ;-).
Pozrime sa na to všetko na príklade. Keďže jednoducho meriam napätie na svorkách stabilizátora, nepoužívam kondenzátory. Ak by som napájal záťaž, potom by som použil aj kondenzátory. Naším pokusným králikom je stabilizátor 7805. Na vstup tohto stabilizátora dodávame 9 Voltov z buldozéra:
Preto bude výstup 5 voltov, koniec koncov, stabilizátor je 7805.
Teraz vezmeme zenerovu diódu pre stabilizáciu U = 2,4 V a vložíme ju podľa tohto obvodu, dá sa to aj bez kondenzátorov, veď len meriame napätie.
Ojoj, 7,3 V! 5 + 2,4 voltov. Tvorba! Keďže moje zenerove diódy nie sú vysoko presné (presné), napätie zenerovej diódy sa môže mierne líšiť od typového štítku (napätie deklarované výrobcom). No myslím, že to nie je problém. 0,1 V pre nás nebude žiadny rozdiel. Ako som už povedal, týmto spôsobom môžete vybrať akúkoľvek neštandardnú hodnotu.
Možnosť #3
Existuje aj iná podobná metóda, ale tu sa používajú diódy. Možno viete, že pokles napätia na prednom spoji kremíkovej diódy je 0,6-0,7 voltu a germániovej diódy je 0,3-0,4 voltu? Práve túto vlastnosť diódy využijeme ;-).
Takže, poďme s diagramom do štúdia!
Túto štruktúru zostavíme podľa schémy. Nestabilizované vstupné jednosmerné napätie tiež zostalo 9 Voltov. Stabilizátor 7805.
Aký je teda výsledok?
Takmer 5,7 voltov;-), čo bolo potrebné dokázať.
Ak sú dve diódy zapojené do série, napätie na každej z nich klesne, preto sa spočíta:
Každá kremíková dióda klesne o 0,7 voltu, čo znamená 0,7 + 0,7 = 1,4 voltu. To isté s germániom. Môžete pripojiť tri alebo štyri diódy, potom musíte spočítať napätia na každej. V praxi sa nepoužívajú viac ako tri diódy. Diódy je možné inštalovať aj pri nízkom výkone, pretože v tomto prípade bude prúd cez ne stále malý.
V domácich spotrebičoch sa batéria počas prevádzky rýchlo vybíja. Je potrebné často kupovať nové, to znamená míňať peniaze. Úsporným riešením je zostaviť si 6-voltový obvod nízkonapäťového stabilizátora svojpomocne. Elektrický obvod je pomerne jednoduchý a obsahuje samotnú zostavu stabilizátora 7806, ktorá obmedzuje výstupné napätie na 6 V, a dva filtračné a kompenzačné elektrolytické kondenzátory 10 μF a 25 V.
V tomto prípade je potrebné dodržať polaritu pripojenia, to znamená plus do plus a mínus do mínus. Je to veľmi dôležité. Pri výrobe domáceho stabilizátora budú finančné náklady dosahovať až 50 rubľov. Vstup je napájaný konštantným napätím 9 až 15 voltov s prúdovým zaťažením minimálne 400 mA. V našom prípade ide o sieťový zdroj z nabíjania telefónu s napätím 12 voltov.
Ďalším prvkom sú drevené batérie. Ich dĺžka zodpovedá veľkosti batérií použitých v zariadení. Nebude ťažké ich vyrobiť. Dobre pasujú do priehradky na batérie akéhokoľvek elektrického zariadenia. V našom prípade sme ich použili na valcovú pílu. Zariadenie sa ľahko a pohodlne drží spolu s káblom a zástrčkou adaptéra.
Stabilizátor napätia KR 142 EH 5B pre 6 V
Mikroobvod je stabilizátor s tromi svorkami a konštantným výstupným napätím 6 voltov. Používa sa v rôznych elektronických zariadeniach namiesto zdroja elektrického prúdu pre logické obvody, meracie prístroje, reprodukciu zvuku a iné zariadenia.
- Vchod.
- Uzemnenie.
- VÝCHOD.
Externé komponenty sa používajú na urýchlenie procesov prechodu. Vstupný kondenzátor je potrebný len vtedy, ak je regulátor umiestnený vo vzdialenosti väčšej ako 5 cm od filtrovaného kondenzátora napájacieho zdroja.
Hlavné nastavenia
- Obmedzenie poruchového prúdu.
- Blokovanie koncového tranzistora.
- Zabudovaná tepelná ochrana.
- Nie sú potrebné vonkajšie prvky.
- Prípustný výstupný prúd 1 ampér.
Domáci 6V stabilizátor
Na zostavenie domáceho stabilizátora potrebujete zenerovú diódu a odpor.
Sú napojené na napájanie. Rezistor je pripojený ku kladnej svorke a anóda je pripojená k zápornej napájacej svorke. V mieste pripojenia týchto častí sa napätie vyrovná a rovná sa asi 6 V.
Toto je základný obvod stabilizátora. Je vhodný pre nízke prúdy. Ak je potrebný veľký prúd, odpor sa prehreje. Aby sme tento problém vyriešili, pridáme tranzistor, ktorý prepustí prúd do záťaže.
Ako určiť napätie? Je to jednoduché. Napätie na svorke bázy tranzistora je asi 5,6 voltu a medzi emitorom a bázou v kremíkových tranzistoroch je 0,6 voltu. Keď je tranzistor otvorený, napätie emitora bude asi 5 voltov.
Výstupné napätie je vždy v rozmedzí 5 voltov, ak je vstupný výkon 6 voltov. V praxi sa vstupné napätie z napájacieho zdroja bude pohybovať od 6 do 12 V a výstupné napätie bude 5 V.
Sú tu limitujúce faktory. Prebytočné napätie sa musí niekde spotrebovať: na teplo rezistora, zenerovej diódy alebo tranzistora. Množstvo energie spotrebovanej prvkami sa vypočíta z:
- Výstupný prúd tranzistora.
- Priemerná hodnota prúdu a rezistor.
Druhý bod sa vypočíta podľa Ohmovho zákona a prvý sa vypočíta z množstva prúdu spotrebovaného zariadením napájaným stabilizátorom.
Aby sa zjednotili elektrické komponenty automobilov a motocyklov, tieto začali používať aj 12 voltov v palubnej sieti. To má mnoho výhod, pretože mnohé diely je možné zakúpiť jednoducho tak, že pôjdete do obchodu s autopotrebami. Ale prečo inak je tu výklenok pre šesťvoltové batérie, keď sa prakticky nikde nepoužívajú.
Rozdiel medzi 6 a 12 voltovými batériami
Až do 40. rokov 20. storočia sa v celej doprave používali šesťvoltové zariadenia. Od štyridsiatych rokov však celý automobilový priemysel prešiel na jednotný štandard 12 voltov. V palubnej sieti sú aj zariadenia, ktoré využívajú 24 voltov, no napriek tomu ide o ťažkú techniku alebo veľkotonážne nákladné autá, ktoré majú nainštalované dieselové motory. Rozdiel medzi týmito dvoma typmi batérií spočíva v množstve parametrov, ako napríklad:- Napätie;
- kapacita;
- Štartovací prúd;
Kde sa používajú 6-voltové batérie?
Tento typ batérie sa používal v sovietskych časoch na ľahkých motocykloch a jeho funkciou bolo iba dodávať iskru cez systém kondenzátorov, ktoré zvyšovali prúdovú silu. Vďaka použitiu nožného alebo ručného štartéra nebol potrebný veľký štartovací prúd, preto boli použité batérie malých rozmerov s napätím 6 voltov. Takéto batérie sa používajú v:- Detské elektrické autá;
- Stavebné nástroje;
- Motorové vozidlá s objemom motora menším ako 50 ccm.
Aké značky a modely motocyklov používajú 6 voltov?
Do kategórie motorových vozidiel s palubným napätím 6 voltov patria tieto motocykle a mopedy:- Sovietska technika (Iž, Jawa, Minsk)
- Ázijské mopedy (Honda DIO, Yamaha, Viper)
- Ázijské ľahké motocykle (Alfa, Delta, Viper, Spark)
Napätie autobatérie, ako aj jej kapacita, sú najdôležitejšie ukazovatele tejto automobilovej jednotky, od ktorých priamo závisí jej funkčnosť a kvalita práce. Batérie sa používajú na spustenie pohonnej jednotky, takže každý majiteľ automobilu by mal vedieť, aké je normálne napätie autobatérie a neustále ju udržiavať v prevádzkovom stave. Samozrejme, už som sa tejto témy dotkol v predchádzajúcich, no dnes chcem túto informáciu objasniť...
Na začiatok by som chcel povedať, že moderné autá už nemajú zariadenia, ktoré merajú „volty“, hoci predtým existovali. Preto na určenie napätia musíte najprv získať multimeter. Chcel by som poznamenať, že je vhodné skontrolovať napätie batérie aspoň raz za mesiac alebo dva, aby ste mohli prijať včasné opatrenia.
Štandard pre základné vlastnosti batérie
Aká minimálna hodnota by mala byť táto hodnota, aby sa motor naštartoval? Presný ukazovateľ tu neexistuje. V štandardnom stave by táto vlastnosť pre plne nabitú batériu mala priemerne 12,6-12,7 voltov.
V závislosti od konkrétnych podmienok sa tento ukazovateľ môže mierne líšiť a nie je na tom nič zlé. Niektorí výrobcovia napríklad zabezpečujú, že ich výrobky majú napätie asi 13 - 13,2 V, je to prijateľné, ale chcem vás hneď varovať.
Napätie by ste nemali merať hneď po nabití batérie, ako píšu mnohí odborníci, treba počkať aspoň hodinu, potom by malo klesnúť z 13 na 12,7 Volta.
Ale môže to ísť aj inak, keď klesne pod 12 voltov – to znamená, že batéria je vybitá na 50 %.
V tomto prípade bude zariadenie potrebovať urgentné nabitie, pretože jeho prevádzka v tomto stave zaručene povedie k sulfatácii olovených dosiek. Tým sa znižuje výkon batérie aj jej životnosť.
Ale aj v prípade takého nízkeho napätia je celkom možné naštartovať motor osobného vozidla. Ak je batéria vo funkčnom stave, nevyžaduje opravu a generátor nabíja batériu za chodu motora, je možné zariadenie aj v tomto stave bezpečne používať.
V rovnakom prípade, keď tento elektrický parameter batérie klesne pod 11,6 V, je batéria takmer úplne vybitá, jej ďalšie použitie v tomto stave bez dobitia a testovania funkčnosti je nemožné.
Normálna úroveň napätia je teda v rozsahu 12,6 - 12,7 voltov (zriedkavé, ale možné maximálne do 13,2 V.)
V praxi je to však veľmi zriedkavé. Najčastejšie pre osobné automobily je to 12,2-12,49 voltov, čo naznačuje neúplné nabitie.
Ale na tom nie je nič zlé: pokles výkonu a kvality zariadenia začína, ak dôjde k poklesu na 11,9 voltov alebo nižšie.
Pri zaťažení
Napätie možno rozdeliť do troch hlavných ukazovateľov:
- Nominálne;
- Skutočné;
- Pri zaťažení.
Ak hovoríte o menovité napätie , mimochodom, v literatúre a iných materiáloch je to obvyklé, rovná sa 12 V, ale tento údaj je v skutočnosti ďaleko od skutočného parametra, o záťaži mlčím.
Ako sme už povedali, normálne prevádzkové napätie batérie osobné auto je 12,6 - 12,7 voltov. Ale v skutočnosti je skutočný indikátor spoľahlivejší, ktorý sa môže pohybovať od 12,4 voltov do približne 12,8 V. Chcem zdôrazniť, že tento parameter sa berie bez zaťaženia, čo sa hovorí v pokoji.
Ak ale zaťažíme našu batériu, parametre budú úplne iné. Zaťaženie je povinné, tento test ukazuje výkon batérie, pretože často všetky batérie vydržia normálne napätie, ale „mŕtve“ nevydržia zaťaženie.
Podstata testu je jednoduchá - plne funkčná batéria sa umiestni pod záťaž (pomocou špeciálneho zariadenia - „nakladacia vidlica“), ktorá je dvojnásobná oproti jej kapacite.
To znamená, že ak máte batériu s kapacitou 60 Am/h, záťaž by mala byť 120 ampérov. Trvanie záťaže je približne 3 - 5 sekúnd a napätie by nemalo klesnúť pod 9 voltov; ak je indikátor 5 - 6, potom je vaša batéria vybitá alebo takmer vybitá. Ešte by som chcel poznamenať, že po zaťažení by sa napätie malo obnoviť asi za 5 sekúnd na normálnu hodnotu, najmenej 12,4.
Keď dôjde k „previsu“, prvá vec, ktorú musíte urobiť, je nabiť batériu a potom zopakovať experiment s „nabíjacou vidlicou“; ak si nevšimnete veľké previsnutie, batériu treba dobiť. Pozrite si video o testovaní pri záťaži.
Pár slov o elektrolyte
Hlavným parametrom, ktorý určuje úroveň napätia v batérii, je hustota elektrolytu, ktorý je vo vnútri tohto zariadenia.
Pri vybití batérie dochádza k spotrebe kyseliny, ktorej podiel v tomto zložení je 35 - 36%. V dôsledku toho sa úroveň hustoty tejto kvapaliny znižuje. Počas procesu nabíjania dochádza k opačnému procesu: spotreba vody vedie k tvorbe kyseliny, čo má za následok zvýšenie hustoty elektrolytického zloženia.
V štandardnom stave pri 12,7 V je hustota tejto kvapaliny v batérii 1,27 g/cm3. Ak sa niektorý z týchto parametrov zníži, zníži sa aj druhý.
Znížte napätie v zime
Majitelia áut sa často sťažujú, že v zime, keď je silný mráz, klesnú hlavné parametre batérie, v dôsledku čoho sa auto nenaštartuje. Niektorí vodiči preto berú batériu v noci na teplé miesto.
Ale v skutočnosti to tak celkom nie je. Pri negatívnych teplotách sa mení hustota elektrolytu, čo, ako už bolo uvedené, ovplyvňuje úroveň napätia. Ale ak je batéria dostatočne nabitá, hustota elektrolytu sa v chladnom počasí zvyšuje a v dôsledku toho sa zvyšuje aj druhá z najdôležitejších vlastností. Dostatočne nabitej batérii teda nehrozí ani silný mráz. Ak ho necháte vybitý v chladnom počasí, hustota elektrolytu sa zníži, v dôsledku čoho vzniknú problémy so štartovaním motora automobilu.
Problémy s používaním a štartovaním pohonnej jednotky vozidla v zime nesúvisia so znížením základných parametrov batérie, ale so skutočnosťou, že hlavné chemické procesy v nej pri negatívnych teplotách prebiehajú pomalšie ako za normálnych okolností.
Takže, čo je v ňom? Na základe názvu sa zdá, že obvod nie je veľmi dobre zoradený ... Vo všeobecnosti je spätná väzba - delič monitora výstupného napätia (komparátor) - otočená ...Od konca:
...Alebo nie? Môže to fungovať, nemusí, závisí to od výkonovej rezervy. Aký je kľúč?
Čo mám robiť? Vymeňte kľúč za výkonnejší alebo paralelne vytvarujte druhý kľúč, ak je to plynový, vymeňte ho za výkonnejšiu výbojovú diódu pohonu.
kde: Frekvencia konverzie sa zvýši a možno pre niektoré uzly to bude neúmerné. Potom je čas prepočítať akumulačnú tlmivku (aj keď je tu rezerva 20% z celkovej sumy, pretože to nie je ľahké na vrecku), dobre, možno s hrubšou kabelážou. IMHO prístroj na určovanie hraníc režimu alias „prst“ je vždy s vami...
Aký má zmysel špekulovať, ak ešte nikto nevidel schému? Možno je to blokovací generátor alebo invertorový mostík?
(myslel schému s popisom, aj keď je to možné aj bez) (myslel zloženie použitých tranzistorov/diód)
No nie zo zvedavosti...
DOPLNENÉ 14.12.2008 17:04
PS: Tu je diagram z prvého odkazu na vyžiadanie v Google obvod stabilizátora impulzov:
Vo všeobecnosti som hovoril o tomto druhu schémy. S možnosťami: komparátor môže byť integrálny, prepínač je na MOSFET, tlmivka s medzerou (mimochodom tento krúžok bez medzery ma mätie... Aj tak sa môže kľudne nabažiť) Tu: zmeňte VD2 na nižším napätím (3,6 V IMHO bude fungovať), nastavenie presného Uout pomocou R6... Výstupný prúd je však v žiadnom prípade 1 A, takže: alebo paralelne dávať 6 kusov KD336 - to nemá zmysel ,sú to starodávne,vôbec žiadny výkon a so zvyšujúcou sa frekvenciou stúpajú otáčky volta.Výmena kľúčového tranzistora - MOSFET ampéry o 5-10ampérov!Konverzná frekvencia pre použité diely je tu už takmer obmedzujúca - to znamená zväčšiť indukčnosť L1 (a prierez vodiča, to znamená prepočítať to úplne na iný magnetický obvod) No a podľa toho VD1 KY197 - v takýchto režimoch je to len sranda... A jeho výkon nie je tak super... Je to starodávne. Tu bude kvíliť moderná rýchla dióda s 10-15 ampérmi...
No a to je asi tak všetko. Hoci toto je diagram z PRVÉHO odkazu a je ich „...asi 23 400“. A ak sa tiež pýtate kľúčový stabilizačný obvod, potom oh-oh-oh!
