Как понизить напряжение?

Большое количество международных стандартов и доступных технических решений позволяют приводить в действие электронное оборудование при различных номинальных значениях. Однако не все из них легко доступны, и для достижения необходимой разности потенциалов приходится использовать преобразователи. Такие устройства находятся в свободном доступе или могут быть собраны самостоятельно из радиодеталей.

Поскольку существует два вида тока, постоянный и переменный, необходимо рассмотреть отдельные методы снижения напряжения.

Понижение напряжения постоянного тока

В практике бытовой техники есть много примеров, когда постоянный ток используется для питания электрических устройств. Однако рабочее напряжение может варьироваться в широких пределах. Например, вам может понадобиться переключиться с 36 В на 12 В или подать на устройство 3 В вместо 5 В, доступных через USB-разъем на компьютере.

Чтобы снизить этот уровень почти наполовину от источника питания или другого источника, можно использовать как простой метод добавления резистора в схему, так и более эффективный метод замены регулятора напряжения на ветви обратной связи.

Рисунок 1: Замена резисторов или регуляторов

На схеме выше показан пример источника питания, напряжение которого может быть уменьшено путем замены резисторов и регуляторов. На схеме эта область обведена красным, но монтажное положение и способ подключения могут отличаться в зависимости от модели. В некоторых схемах для снижения напряжения может использоваться только один регулятор.

Если подключение к источнику питания невозможно, можно использовать менее сложные методы. Например, напряжение может быть уменьшено путем включения резистора или установки диода, последнее более практично в цепях постоянного тока. Принцип работы основан на падении напряжения из-за внутреннего сопротивления устройства. В зависимости от объема работы и проводимости полупроводникового элемента может потребоваться примерно три-четыре диода.

можно выбрать подходящую модель из имеющегося ассортимента. Стоит отметить, что изменять потенциал удобнее с помощью переменного резистора, включенного в цепь. Постоянно подключая их к нагрузке, можно регулировать их положение для снижения напряжения до необходимого значения. Однако этот метод нельзя назвать эффективным, поскольку, помимо работы устройства, электричество диффундирует в резистор. Поэтому этот вариант является временным или одноразовым решением.» width=»856″ height=»554″/>

Рисунок 2: Снижение постоянного напряжения с помощью диодов

На рисунке выше показана схема цепи для снижения напряжения с помощью диодов. Для этого эти диоды подключаются последовательно с нагрузкой. Выходное напряжение ниже входного на величину падения каждого диода в цепи. Это довольно простой и доступный способ снижения напряжения, но его основным недостатком является потребление мощности каждым диодом, что приводит к дополнительным затратам на электроэнергию.

Понижение напряжения переменного тока

220 вольт переменного тока обычно используется в бытовых целях, и благодаря своим физическим свойствам его гораздо легче понизить и манипулировать им до любого значения. В большинстве случаев электроприборы рассчитаны на питание от сети, но если они приобретены за границей, уровень напряжения может значительно отличаться.

Например, устройства, импортируемые из США, питаются от 110 В переменного тока, и некоторые умельцы обещают сложить понижающие трансформаторы, чтобы получить необходимые уровни. Однако обратите внимание, что импульсные преобразователи, которые часто оснащены различными электрическими инструментами и устройствами, не должны быть отмотаны назад, так как это приведет к неправильной работе в будущем. Гораздо разумнее установить однообмоточный трансформатор или аналогичный трансформатор нужного номинала для снижения напряжения.

Использование трансформаторов.

Изменение значений напряжения электродвигателями используется в источниках питания и зарядных устройствах. Однако для снижения напряжения питания таким способом можно использовать различные типы понижающих трансформаторов.

• Промежуточный провод может использоваться для создания разности потенциалов 220 В или половины 127 В или 110 В. Исходя из этого, из промежуточной точки можно получить то же фиксированное номинальное значение 110 В. Это заводские изделия, установленные в большом количестве в старых советских телевизорах и других устройствах. Однако эта схема преобразования имеет серьезные недостатки. Нарушение целостности обмотки ниже средней точки приводит к гораздо большему номинальному значению на выходе трансформатора.

• Однообмоточные трансформаторы — это универсальные электрические машины, которые могут как понижать напряжение, так и повышать его до необходимого уровня. Все, что вам нужно сделать, это повернуть ручку в нужное положение и найти полученное показание на вольтметре.

• Понижающий трансформатор преобразует 220 В в требуемое номинальное напряжение или другое напряжение переменной частоты. Этот метод может быть применен как к сборным, так и к импровизированным моделям трансформаторов. Благодаря большому количеству доступных инструментов и приспособлений любой человек сегодня может собрать трансформатор в домашних условиях по заданным параметрам. Более подробную информацию можно найти в соответствующей статье: https://www. asutpp. ru/transformator-svoimi-rukami. html.

При выборе конкретной модели электрической машины для снижения напряжения обратите внимание на характеристики конкретной модели по отношению к устройству, которое вы хотите запитать.

Наиболее важными параметрами трансформатора являются

• Мощность — трансформатор должен не только соответствовать, но и превышать подключенную нагрузку как минимум на 10-20%. В противном случае пиковые токи могут вызвать перегрев обмоток трансформатора и привести к дальнейшему повреждению.
• Номинальное напряжение — выберите для первичной и вторичной цепей. Оба параметра одинаково важны, поскольку выбор модели с входным напряжением 200 В или 190 В приведет к пропорционально большей мощности при питании от сети 220 В.
• Защита от поражения электрическим током — Все обмотки и их выводы должны быть надлежащим образом изолированы и защищены от прикосновения.
• Класс устойчивости к пыли и воде — определяет устойчивость оборудования к воздействию окружающей среды. В современных устройствах на это указывает индикатор IP.

Кроме того, преобразователи напряжения, даже трансформаторы формы волны, должны быть защищены от токов короткого замыкания и перегрузок обмотки. Это может значительно сократить расходы на аварийный ремонт.

Использование резисторов

Делители напряжения соединены последовательно в виде активных резисторов и уменьшают напряжение на обоих концах нагрузки.

Основная сложность в регулировании напряжения подключенного устройства заключается в зависимости от нескольких параметров.

• Величина напряжения
• Сопротивление нагрузке,.
• мощность источника.

Когда питание идет от домашней сети, оно считается бесконечным, и его можно рассматривать как постоянное. Затем сопротивление рассчитывается следующим образом

• R — сопротивление резистора, и
• R_N — сопротивление нагрузочного устройства.
• I — ток, подаваемый устройством в номинальном рабочем состоянии
• U_Ха. — Напряжение питания.

После расчета номинального значения резистора можно выбрать подходящую модель из имеющегося ассортимента. Стоит отметить, что изменять потенциал удобнее с помощью переменного резистора, включенного в цепь. Постоянно подключая их к нагрузке, можно регулировать их положение для снижения напряжения до необходимого значения. Однако этот метод нельзя назвать эффективным, поскольку, помимо работы устройства, электричество диффундирует в резистор. Поэтому этот вариант является временным или одноразовым решением.