De kom endelig, ligesom det, du hørte det ikke - en inverter uden transistorer, og endda uden dobbelt, symmetrisk transformatorviklinger!
Invertere, som DC-spændingstransformationsenheder, var ikke inkluderet, men blev simpelthen stablet ind i det moderne liv. F.eks. Kan solenergi ikke undvære dem, bilister uden invertere vil ikke være i stand til at se tv i 220 V osv. Igen.
Lad mig minde dig om, at en inverter er en enhed, der konverterer en lav (eller høj) spænding (hovedsageligt konstant) til høj (eller lav, hovedsageligt variabel), det vil sige, denne enhed er en transformation af en konstant spænding i enhver anden, som regel, med minimalt effekttab.
Konvertere af kun vekslende spændinger kaldes transformatorer. Når du ser gennem en række fakturaplaner, kan du se, at alle har transistorer. Desuden er transistorer overvejende de dyreste felteffektfulde dem, der er bange for overskydende udladninger, statisk elektricitet, kortslutninger, de skal stadig smøres med speciel varmeledende pasta (eller lim) og ikke sætte en lille radiator eller ventilator på dem.
Og det er stadig en besvær - at adskille og vikle en dobbelt symmetrisk vikling i modsatte retninger på en transformer, dumt - stresset.
Hvad er driftsprincippet for en inverter uden en transistor, og hvad kom jeg op med her, hva?
Lad os starte med klassikerne:
Husk, at det øger spændingen i inverteren, ja - transformeren. Men transformeren kan kun arbejde med vekselstrøm, da kun vekselstrøm transformeres inde i inverteren.
Og for at få denne vekselstrøm bruges transistorgeneratorer, hovedsageligt med lav frekvens.
Her er det sandt, med en “men” - det er ikke nødvendigt at bruge vekselstrøm, du kan også transformere en konstant, men intermitterende strøm (pulseret, strømtype: "ja - nej - ja"):
For at forstå, hvordan en konstant, men intermitterende strøm fungerer med en transformer, skal du forbinde den primære vikling af transformeren (hvor der er færre omdrejninger) til batteriet (12 V) og den sekundære (hvor der er flere omdrejninger) til voltmeteret.
Nu, ved at afbryde forsyningen manuelt med en ledning, observerer vi udseendet af en høj spænding på den sekundære vikling (hvor der er flere omdrejninger), det er fastgjort af et voltmeter.
Interessant nok vil højspændingen ved udgangen fra den sekundære vikling af transformeren også være konstant (en meget lille polaritetsændring), men intermitterende ("plus" og "minus" ved udgangen ændrer sig ikke, men der er en konstant spænding med afbrydelse, der indstilles ved frekvensen af manuel afbrydelse af kontakten):
At holde batteriet i dine hænder og konstant at bryde kontakter er naturligvis ikke tilfældet. Alt skal være automatisk. Her skal du sandsynligvis vende tilbage til transistorer, men nej.
Et relæ fungerer som en switch, men relæet er ikke almindeligt, men meget almindeligt, selvom kvaliteten skal være høj.
Relæer er forskellige:
Faktum er, at hvert relæ indeholder en jernstang, en vikling på den og kontakter, der lukkes eller åbnes, afhængigt af om der er spænding i relæet.
Hvis der ikke er nogen spænding på relæet, lukkes en kontakt (for eksempel "nej"), når spændingen er tændt, skifter kontakten (for eksempel til "ja").
Relækontaktreaktionshastighed afhænger af mange faktorer:
- strømstyrke på spolen (spolemodstand);
- spændingsværdier;
- fjederens kompressionsforhold;
- mellemrummet mellem relæets jernkerne og overfladen på den bevægelige kontakt;
- kontaktarlængde (jo kortere arm, desto større er relæets reaktionshastighed);
- frekvensen af kernedemagnetisering i tilfælde af strømafbrydelse;
- massefylden af det medium, i hvilket den bevægelige del af relæet er placeret (for eksempel i et vakuum er der ingen luftfriktion);
- temperatur osv.
Oplysninger om påvirkningsfaktorerne på relæets reaktionshastighed og dets regulering, nødvendige for næste trin.
Nemlig at adskille relæbetjeningsskemaet i tilstanden "kontinuerlig skifte":
Med denne forbindelse af relæet "bryder det bogstaveligt talt spoler", dette kan ikke kun ses, men også hørt. Hvorfor dette sker er delvist beskrevet ovenfor.
Kort sagt, her er relæfjederen, når spænding tilføres relæet, fungerer den, hvorved det åbnes sit kredsløb, fjederen returnerer kontakten tilbage til sin plads, og cyklussen fortsætter igen. Afhængig af fjederens kvalitetsfaktor (men ikke kun fjederen) kan der i 1 sekund være 100 eller flere lukninger og åbninger.
Jeg bemærkede denne relæfunktion næsten ved et uheld under mine eksperimenter.
Følgelig tilføjer vi en transformer til kredsløbet, får vi en generator og en spændingsinverter:
Vi overfører kredsløbet til det eksperimentelle plan, til dette har du brug for:
Værktøjer og enheder:
- et multimeter (vi måler spændingen, det er bedre at bruge en pointer voltmeter, da digitale spændinger undertiden ikke kan registrere intermitterende spænding);
- batteri (12 V);
- loddejern;
- relæ (i 12 v);
- transformer (fra 12 til 220 V, 10 W);
- lampe (220 V, 1 W);
- hovedtelefon (ved 50 ohm).
Forbrugsstoffer:
- ledninger;
- "krokodiller" (4 stk.);
- lodning;
- kolofonium.
Fase 1.
Vi forbinder relæet til batteriet i henhold til skemaet, vi hører straks relæet:
Fase 2.
Vi forbinder transformeren til relæet og fastgør højspændingen ved udgangen (sommetider er det bedre at bruge et pointer voltmeter):
Fase 3.
Ved transformerens udgang installerer vi en lampe til 220 V, lav effekt, den lyser (og lyser ikke ved 12 V):
Fase 4.
Hvis du tilslutter en hovedtelefon i stedet for en lampe (den fungerer med eller uden en transformer), udsendes der en lyd derfra, noget som en sirene:
Så kredsløbet fungerer og producerer en behagelig brummer. I modsætning til en transistor-inverter indeholder mit relæ-inverter-kredsløb mindre dele. Jeg målte ikke effektiviteten, godt, cirka 65% (under hensyntagen til transformerens effektivitet).
I den næste artikel - en fortsættelse af dette, vil jeg overveje mere praktiske, avancerede og kraftfulde inverterkredsløb uden transistorer.
videoer: