電源のアンペアを増やす方法。 電源の電流(アンペア数)を増やします。 断面積が大きく、抵抗率が高いため、加熱装置に使用されます。 加熱するにはその長さのうちの少量が必要です
特定のデバイスを組み立てるときに、電源の選択を決定する必要がある場合があります。 これは、デバイスが強力な電源を必要とする場合に非常に重要です。 今日では、必要な特性を備えた鉄製変圧器を購入することは難しくありません。 しかし、それらは非常に高価であり、サイズと重量が大きいことが主な欠点です。 また、適切なスイッチング電源を組み立ててセットアップするのは、非常に複雑な手順です。 そして多くの人はそれを受け入れません。
次に、電子トランスを設計の基礎として使用して、強力でありながらシンプルな電源を組み立てる方法を学びます。 による 概して、会話はそのような変圧器の出力を高めることに焦点を当てます。
変換には 50 ワットの変圧器を使用しました。
出力は300Wまで増加する予定だった。 この変圧器は近くの店で購入したもので、価格は約100ルーブルでした。
標準的な変圧器回路は次のようになります。
変圧器は、従来のプッシュプル ハーフブリッジ自家発電インバーターです。 対称ディニスターは初期インパルスを供給するため、回路をトリガーする主なコンポーネントです。
この回路では、逆導電性の高電圧トランジスタを 2 つ使用しています。
変更前の変圧器回路には次のコンポーネントが含まれています。
- トランジスタはMJE13003。
- コンデンサ 0.1 µF、400 V。
- 3 つの巻線を備えた変圧器。そのうちの 2 つはマスター巻線で、断面積が 0.5 平方メートルのワイヤが 3 回巻かれています。 んん。 現在のフィードバックとしてもう 1 つ。
- 入力抵抗(1Ω)はヒューズとして使用されます。
- ダイオードブリッジ。
このオプションには短絡保護がないにもかかわらず、電子変圧器は故障することなく動作します。 このデバイスの目的は、受動負荷 (オフィスのハロゲン照明など) で動作することであるため、出力電圧の安定化はありません。
主電源トランスの二次巻線は約 12 V を生成します。
次に、電力が増加した変圧器回路を見てみましょう。
含まれるコンポーネントはさらに少なくなります。 フィードバックトランス、抵抗、ダイニスタ、コンデンサは元の回路から取られました。
残りの部品は古いコンピュータの電源から取り出したもので、これらは 2 つのトランジスタ、ダイオード ブリッジ、電源トランスです。 コンデンサーは別途購入しました。
トランジスタをより強力なもの (TO220 パッケージの MJE13009) に交換しても問題はありません。
ダイオードは既製のアセンブリ (4 A、600 V) に置き換えられました。
3 A、400 V のダイオード ブリッジも適しており、静電容量は 2.2 μF である必要がありますが、1.5 μF も可能です。
450 W ATX フォーマット電源から電源トランスが取り外されました。 すべての標準的な巻線がそこから取り外され、新しいものが巻かれました。 一次巻線は0.5sqの三重線で巻かれました。 3層でmm。 総巻き数は 55 です。巻きの精度と密度を監視する必要があります。 各層は青色の電気テープで絶縁されました。 変圧器の計算は実験的に実行され、黄金の平均値が見つかりました。
二次巻線は 1 ターン - 2 V の速度で巻かれますが、これはコアが例と同じ場合のみです。
初めて電源を入れるときは、必ず 40 ~ 60 W の白熱安全ランプを使用してください。
整流器の後に平滑用の電解液がないため、始動時にはランプが点滅しないことは注目に値します。 出力周波数が高いため、特定の測定を行うには、まず電圧を整流する必要があります。 これらの目的のために、KD2997 ダイオードから組み立てられた強力なデュアル ダイオード ブリッジが使用されました。 ブリッジにラジエーターが取り付けられている場合、ブリッジは最大 30 A の電流に耐えることができます。
二次巻線は 15 V であるはずでしたが、実際にはもう少し高かったことが判明しました。
手元にあるものはすべて荷物として受け取られました。 これは、30 V の電圧で定格 400 W のフィルム映写機からの強力なランプと、12 V で 5 つの 20 ワットのランプです。すべての負荷は並列に接続されました。
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この記事では、電圧を変えずに、充電器回路、電源、変圧器、発電機、コンピューターのUSBポートの電流を増やす方法について説明します。
現在の強さは何ですか?
電流は、必ず閉回路が存在する導体内の荷電粒子の規則正しい動きです。
電流の出現は、正の電荷をもつ電子と自由イオンの移動によるものです。
荷電粒子は移動するにつれて導体を加熱し、その組成に化学的な影響を与える可能性があります。 さらに、電流は隣接する電流や磁化体に影響を与える可能性があります。
電流の強さは、スカラー量である電気パラメータです。 式:
I=q/t、I は電流、t は時間、q は電荷.
オームの法則によると、電流は U (電圧) に正比例し、R (抵抗) に反比例するということも知っておく価値があります。
現在の強さはプラスとマイナスの 2 種類があります。
以下では、このパラメータが何に依存するのか、回路、発電機、電源、変圧器の電流強度を増やす方法を検討します。
現在の強さは何によって決まりますか?
回路内の I を増やすには、どのような要因がこのパラメータに影響を与えるかを理解することが重要です。 ここでは、次のものへの依存関係を強調表示できます。
- 抵抗。 パラメータ R (オーム) が小さいほど、回路内の電流は大きくなります。
- 電圧。 同じオームの法則を使用すると、U が増加すると現在の強度も増加すると結論付けることができます。
- 緊張 磁場。 大きいほど電圧が高くなります。
- コイルの巻き数。 この指標が大きいほど、U が大きくなり、それに応じて I も高くなります。
- ローターに伝わる力の強さ。
- 導体の直径。 小さいほど、電源線が加熱して焼損する危険性が高くなります。
- 電源設計。
- ステーターとアーマチュアのワイヤーの直径、アンペアターン数。
- 発電機のパラメータ - 動作電流、電圧、周波数、速度。
回路内の電流を増やすにはどうすればよいですか?
回路内を流れる I を増加する必要がある状況がありますが、特別なデバイスを使用して対策を講じる必要があることを理解することが重要です。
簡単なデバイスを使用して電流を増やす方法を見てみましょう。
作業を完了するには電流計が必要です。
オプション1。
オームの法則によれば、電流は電圧 (U) を抵抗 (R) で割ったものと等しくなります。 力 I を増やす最も簡単な方法は、回路の入力に供給される電圧を増やすか、抵抗を減らすことです。 この場合、I は U に正比例して増加します。
たとえば、20 オームの回路を U = 3 ボルトの電源に接続すると、電流値は 0.15 A になります。
回路に別の 3V 電源を追加すると、U の合計値は 6 ボルトまで増加します。 したがって、電流も 2 倍になり、0.3 アンペアの制限に達します。
電源は直列に接続する必要があります。つまり、1 つの要素のプラスが最初の要素のマイナスに接続されます。
必要な電圧を得るには、複数の電源を 1 つのグループに接続するだけで十分です。
日常生活では、一定の U の供給源を 1 つのグループにまとめたものをバッテリーと呼びます。
式の明白さにも関わらず、実際の結果は理論的な計算とは異なる場合があります。これは、導体の加熱、その断面、使用される材料などの追加の要因によるものです。
その結果、R は増加する方向に変化し、力 I が減少します。
負荷の増加 電子回路導体の過熱、焼損、さらには火災を引き起こす可能性があります。
そのため、デバイスを操作する際には注意し、断面を選択する際にはその出力を考慮することが重要です。
I の値は、抵抗を減らすという別の方法で増やすことができます。 たとえば、入力電圧が 3 ボルトで R が 30 オームの場合、回路には 0.1 アンペアの電流が流れます。
逆に、抵抗を 15 オームに下げると、電流の強さは 2 倍になり、0.2 アンペアに達します。 電源近くの短絡中、負荷はほぼゼロに減少します。この場合、I は可能な最大値まで増加します (製品の電力を考慮して)。
ワイヤを冷却することで抵抗をさらに下げることができます。 超電導のこの効果は古くから知られており、実際に積極的に利用されています。
回路内の電流を増やすために、変流器 (溶接機など) などの電子機器がよく使用されます。 この場合の変数 I の強度は、周波数が減少するにつれて増加します。
AC 回路にアクティブな抵抗がある場合、コンデンサの静電容量が増加し、コイルのインダクタンスが減少すると、I が増加します。
負荷が本質的に純粋に容量性である状況では、周波数が増加するにつれて電流も増加します。 回路にインダクタが含まれている場合、力 I は周波数の低下と同時に増加します。
オプション 2。
現在の強度を高めるには、次のような別の式に焦点を当てることができます。
I = U*S/(ρ*l)。 ここでわかっているのは 3 つのパラメータだけです。
- S - ワイヤーの断面。
- l はその長さです。
- ρ は導体の電気抵抗率です。
電流を増やすには、電流源、消費者、およびワイヤを含むチェーンを組み立てます。
電流源の役割は整流器によって実行され、EMF を調整できます。
チェーンをソースに接続し、テスターを消費者に接続します (電流を測定するようにデバイスを事前設定します)。 EMF を増やし、デバイスのインジケーターを監視します。
上で述べたように、U が増加すると、電流を増加させることができます。 同様の実験を抵抗についても行うことができます。
これを行うには、ワイヤがどのような材質で作られているかを確認し、より抵抗率の低い製品を取り付けます。 他の導体が見つからない場合は、すでに取り付けられている導体を短くします。
別の方法は、断面積を増やすことです。そのためには、設置されたワイヤに平行に同様の導体を取り付ける価値があります。 この場合、ワイヤの断面積が増加し、電流が増加します。
導体を短くすると、関心のあるパラメータ (I) が増加します。 必要に応じて、電流を増やすオプションを組み合わせることができます。 たとえば、回路内の導体が 50% 短くなり、U が 300% 増加すると、力 I は 9 倍に増加します。
電源の電流を増やすにはどうすればよいですか?
インターネットでは、電圧を変えずに電源の I を増やす方法についての質問によく遭遇します。 主なオプションを見てみましょう。
状況その1。
12 ボルト電源は 0.5 アンペアの電流で動作します。 Iをどのように高めるか 限界値? これを行うには、トランジスタを電源と並列に配置します。 また、入力には抵抗と安定器が搭載されています。
抵抗の両端の電圧が必要な値まで低下すると、トランジスタが開き、残りの電流はスタビライザではなくトランジスタを通って流れます。
ちなみに、後者は次に従って選択する必要があります 定格電流そしてラジエーターを取り付けます。
さらに、可能です 次のオプション:
- デバイスのすべての要素のパワーを高めます。 スタビライザー、ダイオードブリッジ、高出力トランスを取り付けてください。
- 電流保護機能がある場合は、制御回路内の抵抗値を小さくしてください。
状況その2。
U = 220 ~ 240 ボルト (入力側) の電源があり、出力側では一定の U = 12 ボルトおよび I = 5 アンペアです。 課題は、電流を 10 アンペアに増やすことです。 この場合、電源はほぼ同じ寸法を維持し、過熱しないようにする必要があります。
ここで、出力電力を増やすには、12 ボルト、10 アンペアに変換される別の変圧器を使用する必要があります。 それ以外の場合は、製品を自分で巻き戻す必要があります。
必要な経験がない場合は、高価な回路要素の短絡や焼損の可能性が高いため、危険を冒さない方が良いでしょう。
トランスをより大きな製品に交換する必要があり、キーのドレインにあるダンパー チェーンも再計算する必要があります。
次のポイントは電解コンデンサの交換です。静電容量を選択するときは、デバイスの電力に焦点を当てる必要があるためです。 したがって、1 W の電力には 1 ~ 2 マイクロファラッドがあります。
このような変更後、デバイスはさらに発熱するため、ファンを取り付ける必要はありません。
充電器の電流を増やすにはどうすればよいですか?
充電器を使用するとき、タブレット、携帯電話、またはラップトップの充電器には多くの違いがあることに気づくかもしれません。 さらに、デバイスの充電速度も異なる場合があります。
ここでは、オリジナルのデバイスが使用されるか、オリジナル以外のデバイスが使用されるかによって大きく異なります。
充電器からタブレットまたは携帯電話に流れる電流を測定するには、電流計だけでなく、Ampere アプリも使用できます。
ソフトウェアを使用すると、バッテリーの充放電速度や状態を確認できます。 アプリケーションは無料で使用できます。 唯一の欠点は広告です(有料版には広告がありません)。
主な問題バッテリーを充電するとき、充電器の電流が低いため、容量が得られるまでの時間が長すぎます。 実際には、回路に流れる電流は、充電器の電力だけでなく、ケーブルの長さ、太さ、抵抗などの他のパラメータにも直接依存します。
Ampere アプリケーションを使用すると、デバイスがどのくらいの電流で充電されているかを確認したり、製品がより高速で充電できるかどうかを確認したりできます。
アプリケーションの機能を使用するには、ダウンロードしてインストールし、実行するだけです。
この後、携帯電話、タブレット、またはその他のデバイスが接続されます。 充電器。 これですべてです。残っているのは、電流と電圧のパラメータに注意を払うことだけです。
さらに、バッテリーの種類、U レベル、バッテリーの状態、およびバッテリーの状態に関する情報にアクセスできます。 温度条件。 サイクル中に発生する最大および最小の I も確認できます。
自由に使える充電器が複数ある場合は、プログラムを実行してそれぞれの充電器を試してみることができます。 テスト結果に基づいて、最大電流を供給する充電器を選択することが容易になります。 このパラメータが高いほど、デバイスの充電が速くなります。
アンペアでできることは電流測定だけではありません。 これを使うと、スタンバイモードやさまざまなゲーム(アプリケーション)をオンにしたときにどれだけ消費されているかを確認できます。
たとえば、ディスプレイの輝度をオフにしたり、GPS やデータ転送を無効にしたりすると、負荷の低下に気づきやすくなります。 このような背景から、どのオプションがバッテリーを最も消耗するかを結論付けるのは簡単です。
他に注目すべき点は何ですか? すべてのメーカーは、特定の電流を生成する「ネイティブ」充電器を使用してデバイスを充電することを推奨しています。
ただし、動作中に、より多くの電力を持つ他の充電器を使用して携帯電話やタブレットを充電する必要がある状況があります。 その結果、充電速度が速くなる可能性があります。 しかしいつもではない。
知っている人はほとんどいませんが、一部のメーカーはデバイスのバッテリーが許容できる最大電流を制限しています。
たとえば、Samsung Galaxy Alpha デバイスには 1.35 アンペアの充電器が付属しています。
2 アンペアの充電器を接続しても何も変わりません。充電速度は同じままです。 これはメーカーが設定した制限によるものです。 同様のテストが他の多くの携帯電話でも実施されましたが、推測が裏付けられただけでした。
上記を考慮すると、非ネイティブの充電器がバッテリーに害を及ぼす可能性は低いが、より高速な充電に役立つ場合があると結論付けることができます。
別の状況を考えてみましょう。 USB コネクタ経由でデバイスを充電する場合、従来の充電器でデバイスを充電する場合よりもバッテリーの容量が増加するのが遅くなります。
これは、USB ポートが供給できる電流の制限によるものです (USB 2.0 の場合は 0.5 アンペア以下)。 USB3.0使用時は電流が0.9アンペアまで増加します。
さらに、「トロイカ」がそれ自体を介してより大きな I を通過できるようにする特別なユーティリティがあります。
Apple などのデバイスの場合、プログラムは ASUS Ai Charger と呼ばれ、その他のデバイスの場合は ASUS USB Charger Plus と呼ばれます。
変圧器の電流を増やすにはどうすればよいですか?
エレクトロニクス愛好家を悩ませるもう 1 つの問題は、変圧器に関連して電流強度を高める方法です。
以下のオプションがあります。
- 2 番目の変圧器を設置します。
- 導体の直径を大きくします。 重要なことは、「鉄」の断面がそれを可能にするということです。
- レイズユー;
- コアの断面積を増やします。
- 変圧器が整流装置を介して動作する場合は、電圧倍増器を備えた製品を使用する価値があります。 この場合、U が増加し、それに伴って負荷電流も増加します。
- 適切な電流を備えた新しい変圧器を購入してください。
- (可能であれば) コアを強磁性バージョンの製品と交換します。
変圧器には一対の巻線 (一次巻線と二次巻線) があります。 多くの出力パラメータは、ワイヤの断面積と巻き数に依存します。 たとえば、ハイサイドには X ターン、反対側には 2X ターンがあります。
これは、二次巻線の電圧が低下し、電力も低下することを意味します。 出力パラメータは変圧器の効率にも依存します。 100%未満の場合、Uと二次回路の電流が減少します。
上記を考慮すると、次の結論が導き出されます。
- 変圧器の電力は幅に依存します 永久磁石.
- 変圧器の電流を増やすには、R 負荷を減らす必要があります。
- 電流 (A) は、巻線の直径とデバイスの電力によって異なります。
- 巻き直す場合は太いワイヤーを使用することをお勧めします。 この場合、一次巻線と二次巻線のワイヤ質量比はほぼ同じになります。 一次巻線に 0.2 kg の鉄を巻いて、二次巻線に 0.5 kg の鉄を巻くと、一次巻線が焼損します。
発電機の電流を増やすにはどうすればよいですか?
発電機の電流は負荷抵抗パラメータに直接依存します。 このパラメータが低いほど、電流は高くなります。
I が公称パラメータよりも高い場合、これは緊急モード、つまり周波数の低下、発電機の過熱、その他の問題の存在を示します。
このような場合には、デバイス(負荷の一部)の保護または切断を行う必要があります。
さらに、抵抗が増加すると電圧が減少し、発電機出力の U が増加します。
パラメータを最適なレベルに維持するために、励起電流の調整が行われます。 この場合、励磁電流の増加は発電機電圧の増加につながります。
ネットワーク周波数は同じレベル (一定) である必要があります。
例を見てみましょう。 で 車の発電機電流を 80 アンペアから 90 アンペアに増やす必要があります。
この問題を解決するには、発電機を分解し、巻線を分離してリード線を半田付けし、その後ダイオードブリッジを接続する必要があります。
また、ダイオードブリッジ自体もより高性能な部品に変更されています。
この後、ワイヤをはんだ付けする場所の巻線と絶縁体を取り除く必要があります。
故障した発電機がある場合は、リード線を噛み落とした後、銅線を使用して同じ太さの脚を組み立てます。
はんだ付け後、接合部は熱収縮により絶縁されます。
次のステップは、8 ダイオード ブリッジを購入することです。 それを見つけるのは非常に難しい作業ですが、試してみる必要があります。
取り付ける前に、製品の保守性をチェックすることをお勧めします (部品が使用されている場合、1 つ以上のダイオードが故障する可能性があります)。
ブリッジを取り付けた後、コンデンサを取り付け、次に 14.5 ボルトの電圧レギュレータを取り付けます。
14.5ボルト(ドイツ製)と14ボルト(国内用)のレギュレーターのペアを購入できます。
リベットがドリルで開けられ、脚のはんだ付けが外され、タブレットが分離されます。 次に、タブレットを国産のレギュレーターに半田付けし、ネジで固定します。
残っているのは、国内の「錠剤」を外国のレギュレーターにはんだ付けし、発電機を組み立てることだけです。
説明書
電気回路のオームの法則によると 直流:U=IR、ここで:U は電気回路に供給される値、
R は電気回路の合計抵抗であり、
I は電気回路を流れる電流の量です。電流の強さを決定するには、回路に供給される電圧をその合計抵抗で割る必要があります。 I=U/RA したがって、電流を増やすには、電気回路の入力に供給する電圧を高くするか、抵抗を小さくすればよく、電圧を高くすると電流は増加します。 電流が増加すると電圧も増加します。 たとえば、抵抗が 10 オームの回路が標準の 1.5 ボルト バッテリに接続されている場合、そこを流れる電流は次のようになります。
1.5/10=0.15 A (アンペア)。 この回路に別の 1.5 V 電池を接続すると、合計電圧は 3 V になり、電気回路を流れる電流は 0.3 A に増加します。
接続は「直列」で行われます。つまり、一方のバッテリーのプラスがもう一方のバッテリーのマイナスに接続されます。 このように、十分な数の電源を直列に接続することで、必要な電圧を確保し、確実に電流を流すことができます。 必要な強さ。 いくつかの電圧源がセルのバッテリーによって 1 つの回路に結合されます。 日常生活では、このような設計は (電源が 1 つの要素のみで構成されている場合でも) 通常「バッテリー」と呼ばれますが、実際には、電流強度の増加は計算値と若干異なる場合があります (電圧の増加に比例します)。 。 これは主に、回路導体を通過する電流の増加に伴って回路導体がさらに加熱されることによるものです。 この場合、一般に回路の抵抗が増加し、電流強度が低下するだけでなく、電気回路の負荷が増加すると、焼損や火災につながる可能性があります。 一定の電圧でしか動作しない電化製品を使用する場合は特に注意が必要です。
電気回路の総抵抗を減らすと、電流も増加します。 オームの法則によれば、電流の増加は抵抗の減少に比例します。 たとえば、電源電圧が 1.5 V、回路抵抗が 10 オームの場合、このような回路は合格します。 電気次に、回路抵抗を半分に減らすと (5 オームに等しくします)、回路を流れる電流は 2 倍になり、0.3 アンペアになります。負荷抵抗を減らす極端なケースは次のとおりです。 短絡、負荷抵抗は実質的にゼロになります。 もちろんこの場合、回路には電源の内部抵抗があるため、無限大の電流が流れることはありません。 導体を大幅に冷却することで、抵抗をさらに大幅に低減できます。 電流の発生はこの超電導効果に基づいています 巨大な力.
交流の電力を増大させるために、溶接機などに使用される変流器を中心としたあらゆる種類の電子機器が使用されています。 周波数が低くなると交流の強さも増加します(表面効果により回路のアクティブ抵抗が減少するため)交流回路にアクティブ抵抗がある場合、電流の強さは静電容量が増加するにつれて増加します。コンデンサが増加し、コイル (ソレノイド) のインダクタンスが減少します。 回路にコンデンサ(コンデンサ)だけが含まれている場合、周波数が増加するにつれて電流は増加します。 回路がインダクタで構成されている場合、電流の周波数が低下するにつれて電流強度は増加します。
電圧と電流は電気の 2 つの基本量です。 これらに加えて、電荷、磁場の強さ、電場の強さ、磁気誘導など、他の多くの量も区別されます。 日常の仕事において、現役の電気技師や電子技術者は、ほとんどの場合、電圧と電流 (ボルトとアンペア) を操作する必要があります。 この記事では、緊張とは何か、そして緊張にどう対処するかについて具体的に説明します。
物理量の決定
電圧は 2 点間の電位差であり、電荷を 1 点目から 2 点目へ移動させるために電場によって行われる仕事を特徴づけます。 電圧はボルト単位で測定されます。 これは、張力が空間内の 2 点間にのみ存在できることを意味します。 したがって、一点の電圧を測定することはできません。
電位は文字「F」で示され、電圧は文字「U」で示されます。 電位差で表すと、電圧は次のようになります。
仕事の観点から表現すると、次のようになります。
ここで、A は仕事、q は電荷です。
電圧測定
電圧は電圧計を使用して測定されます。 電圧計のプローブは、関心のある 2 つの電圧点、または電圧降下を測定したい部品の端子に接続されます。 さらに、回路への接続はその動作に影響を与える可能性があります。 これは、要素に並列に負荷を追加すると、回路内の電流が変化し、要素の電圧がオームの法則に従って変化することを意味します。
結論:
電圧計は、接続時に測定領域の最終抵抗が実質的に変化しないように、可能な限り高い入力抵抗を備えている必要があります。 電圧計の抵抗は無限大になる傾向があり、値が高いほど読み取り値の信頼性が高くなります。
測定精度 (精度クラス) は、多くのパラメータの影響を受けます。 ポインタ計器の場合、これには、測定スケールの校正の精度、ポインタ サスペンションの設計上の特徴、電磁コイルの品質と完全性、リターン スプリングの状態、シャントの選択の精度などが含まれます。
デジタルデバイスの場合 - 主に、測定分圧器の抵抗器の選択の精度、ADC 容量 (大きいほど正確)、測定プローブの品質。
測定用 直流電圧(たとえば) デジタル機器を使用する場合、原則として、プローブが測定対象の回路に正しく接続されているかどうかは関係ありません。 マイナス側のプローブを接続した箇所よりもマイナス側の電位が高い箇所にプラス側のプローブを接続すると、測定結果の前に「-」記号が表示されます。
ただし、指示計で測定する場合は注意が必要で、プローブの接続を間違えると矢印がゼロ方向にずれ始め、リミッターに当たってしまいます。 測定限界に近い、またはそれ以上の電圧を測定すると、詰まったり曲がったりする可能性がありますが、その後のこのデバイスの精度やさらなる動作について話す必要はありません。
日常生活やアマチュアレベルの電子機器のほとんどの測定には、DT-830 などのマルチメーターに組み込まれた電圧計で十分です。
測定値が大きいほど、精度要件は低くなります。1 ボルトの端数を測定して 0.1 V の誤差がある場合、画像が大幅に歪みます。また、数百または数千ボルトを測定する場合、誤差は 5 です。ボルトは重要な役割を果たしません。
電圧が負荷への電力供給に適していない場合の対処方法
特定のデバイスや機器に電力を供給するには、特定の値の電圧を供給する必要がありますが、使用している電源が適切ではなく、電圧が低かったり、電圧が高すぎたりすることがあります。 高電圧。 この問題は解決されつつあります 違う方法、必要な電力、電圧、電流に応じて異なります。
抵抗を使って電圧を下げるにはどうすればいいでしょうか?
抵抗は電流を制限し、電流が流れると、抵抗 (電流制限抵抗) の両端の電圧が低下します。 この方法により、電圧を下げて、消費電流が数十、最大で数百ミリアンペアの低電力デバイスに電力を供給することができます。
このような電源の一例は、DCネットワーク12(例えば、最大14.7ボルトの自動車の車載ネットワーク)にLEDを組み込むことである。 次に、LED が 3.3 V から 20 mA の電流で電力供給されるように設計されている場合は、抵抗 R が必要になります。
R=(14.7-3.3)/0.02)= 570オーム
ただし、抵抗器の最大消費電力は異なります。
P=(14.7-3.3)*0.02=0.228W
最も近い高い値は 0.25 W の抵抗です。
この電源供給方法に制限を課すのは消費電力であり、通常は 5 ~ 10 W を超えません。 この方法で大きな電圧を消したり、より強力な負荷に電力を供給したりする必要がある場合は、いくつかの抵抗を取り付ける必要があることがわかりました。 1 つの力では十分ではなく、複数の人に分散することができます。
抵抗を使って電圧を下げる方法は、DC 回路と AC 回路の両方で機能します。
欠点は、出力電圧が決して安定せず、電流の増減に応じて抵抗値に比例して変化することです。
チョークやコンデンサーを使ってAC電圧を下げるにはどうすればよいですか?
交流のみについて話している場合は、リアクタンスを使用できます。 リアクタンスは交流回路にのみ存在し、これはコンデンサとインダクタのエネルギー貯蔵の特殊性とスイッチングの法則によるものです。
交流のインダクタとコンデンサはバラスト抵抗として使用できます。
インダクタ (および誘導要素) のリアクタンスは、交流の周波数 (家庭用電気ネットワークの場合は 50 Hz) とインダクタンスに依存し、次の式で計算されます。
ここで、ωは角周波数(rad/s)、Lはインダクタンス、角周波数を法線に変換するには2piが必要、fは電圧周波数(Hz)です。
コンデンサのリアクタンスは、その静電容量 (C が低いほど抵抗が大きくなります) と回路内の電流の周波数 (周波数が高いほど抵抗が低くなります) によって決まります。 次のように計算できます。
誘導性リアクタンスの使用例は電源です。 蛍光灯照明、DRL ランプ、HPS。 チョークはランプに流れる電流を制限します。LL および HPS ランプでは、スターターまたはパルス点火装置 (始動リレー) と組み合わせて使用され、ランプを点灯する高電圧サージを形成します。 これは、そのようなランプの性質と動作原理によるものです。
コンデンサは低電力デバイスに電力を供給するために使用され、電力供給回路と直列に取り付けられます。 このような電源を「バラスト(クエンチング)コンデンサ付きトランスレス電源」と呼びます。
携帯用懐中電灯や低出力ラジオの電池 (鉛電池など) を充電するための電流制限器としてよく使用されます。 このような方式の欠点は明らかです。バッテリーの充電レベルを制御できず、沸騰、充電不足、電圧の不安定性が発生します。
直流電圧を下げて安定させる方法
安定した出力電圧を実現するには、パラメトリック スタビライザーとリニア スタビライザーを使用できます。 多くの場合、KREN などの国内のマイクロ回路、または L78xx、L79xx などの外国のマイクロ回路で作られています。
リニアコンバータ LM317 を使用すると、任意の電圧値を安定化でき、最大 37V まで調整可能で、最もシンプルなコンバータを実現できます。 調整可能なブロックそれを踏まえた栄養補給。
電圧を少し下げて安定させる必要がある場合、上記の IC は適していません。 それらが動作するには、約 2V 以上の差が必要です。 LDO (低ドロップアウト) スタビライザーは、この目的のために作成されました。 それらの違いは、出力電圧を安定させるためには、入力電圧が出力電圧を 1V 上回る必要があるという事実にあります。 このようなスタビライザーの例としては、1.2 ~ 5 V のバージョンが用意されている AMS1117 が挙げられます。たとえば、5 および 3.3 V バージョンが最も頻繁に使用されます。
上述のすべての直列型線形降圧安定器の設計には、効率が低いという重大な欠点があります。 入力電圧と出力電圧の差が大きいほど、電圧は低くなります。 過剰な電圧を単純に「燃焼」させて熱に変換し、エネルギー損失は次のようになります。
プロス = (Uin-Uout)*I
AMTECH 社は、L78xx タイプ コンバータの PWM アナログを製造しています。これらはパルス幅変調の原理で動作し、効率は常に 90% 以上です。
最大 300 kHz の周波数で電圧をオン/オフするだけです (リップルは最小限です)。 そして、現在の電圧は必要なレベルで安定します。 また、接続回路はリニアアナログと同様です。
定電圧を上げるにはどうすればよいですか?
電圧を高めるために、パルス電圧コンバータが製造されます。 これらは、昇圧または降圧方式、または昇降圧方式のいずれかを使用してオンにできます。 いくつかの代表者を見てみましょう。
2. LM2577 に基づいたボードは、出力電圧を増加および減少させるように機能します。
3. FP6291 ベースのコンバータボード。パワーバンクなどの 5 V 電源の組み立てに適しています。 抵抗値を調整することで、他の同様のコンバータと同様に、他の電圧に調整できます。フィードバック回路を調整する必要があります。
ここでは、入力 - IN および出力 - OUT 電圧をはんだ付けするためのパッドなど、すべてがボード上にラベル付けされています。 ボードには出力電圧調整機能があり、場合によっては電流制限機能も備えているため、シンプルかつ効果的な制御が可能になります。 実験室ブロック栄養。 ほとんどのコンバータは、リニアコンバータとパルスコンバータの両方に短絡保護機能を備えています。
AC電圧を上げるにはどうすればよいですか?
AC 電圧を調整するには、次の 2 つの主な方法が使用されます。
1.単巻変圧器;
2. 変圧器。
単巻変圧器●1巻巻きのチョークです。 巻線には一定の巻き数からタップが付いているので、巻線の一方の端とタップの間に接続すると、巻線の端では比の倍の電圧が得られます。 合計タップするまでのターンとターン数。
業界では、電圧調整用の特別な電気機械装置である実験用単巻変圧器である LATR を製造しています。 開発において非常に幅広い用途が見つかりました 電子デバイスそして電源の修理。 調整は、受電装置が接続されているスライド ブラシ コンタクトを通じて行われます。
このようなデバイスの欠点は、ガルバニック絶縁が欠如していることです。 これは、出力端子に高電圧がかかりやすく、感電の危険性があることを意味します。
変成器- これは電圧値を変更する古典的な方法です。 ネットワークからのガルバニック絶縁が行われているため、このような設置の安全性が向上します。 二次巻線の電圧は一次巻線の電圧と変圧比によって決まります。
Uvt=Ufirst*Ktr
別の種としては があります。 彼らはのために働いています 高周波数十、数百kHzで。 ほとんどのスイッチング電源で使用されています。たとえば、次のとおりです。
スマートフォンの充電器。
ラップトップ電源;
コンピューターの電源。
高周波で動作するため、重量とサイズのインジケーターが軽減され、ネットワーク (50/60 Hz) 変圧器の数分の 1 であり、巻線の巻数も少なくなり、結果として価格も下がります。 に行く インパルスブロック電源により、現代の電子機器のサイズと重量を削減し、効率(パルス回路では 70 ~ 98%)を高めることで消費電力を削減することができました。
電子変圧器は店頭でよく見られます。入力には 220 V の主電源電圧が供給され、出力には、たとえば 12 V の高周波交流電圧が供給されます。直流で電力供給される負荷で使用するには、次のことが必要です。出力に高速ダイオードを追加して取り付けます。
中には パルストランス以下に示すように、トランジスタ スイッチ、ドライバ、または自己発振回路。
利点: 回路の単純さ、ガルバニック絶縁、小型サイズ。
短所 - 販売されているほとんどのモデルには、 フィードバック電流の観点から見ると、これは、最小電力(特定のデバイスの仕様に示されている)の負荷がなければ、単にオンにならないことを意味します。 一部のコピーにはすでに OS 電圧が装備されており、アイドル時に問題なく動作します。
12V電源に最もよく使用されます ハロゲンランプたとえば、吊り天井のスポットライトなどです。
結論
電圧の基本、測定、調整について説明しました。 最新の要素ベースとさまざまな既製ユニットおよびコンバーターにより、必要な出力特性を備えたあらゆる電源を実装できます。 それぞれの方法について詳しくは、別の記事を書くことができます。この記事では、自分にとって便利なソリューションをすぐに選択するために必要な基本情報をまとめました。