De kom äntligen, precis så, du hörde inte den - en inverter utan transistorer, och till och med utan dubbla, symmetriska transformatorlindningar!
Inverterare, liksom likspänningstransformationsanordningar, inkluderades inte utan bara staplade in i det moderna livet. Till exempel kan solenergi inte klara sig utan bilister utan inverterare kommer inte att kunna titta på TV för 220 V och så vidare.
Låt mig påminna er om att en inverter är en enhet som konverterar låg (eller hög) spänning (huvudsakligen konstant) till hög (eller låg, huvudsakligen variabel), det vill säga den här enheten är en omvandling av direkt spänning till någon annan, vanligtvis med minimal strömförlust.
Omvandlare av endast växelspänningar kallas transformatorer. Genom att titta igenom många fakturasystem kan du se att alla har transistorer. Dessutom är transistorerna främst de dyraste, fälteffektiva som är rädda för överskott av urladdningar, statisk elektricitet, kortslutningar, de behöver fortfarande smutsas med speciell värmeledande pasta (eller lim) och inte sätta en liten radiator eller fläkt på dem.
Och det är fortfarande ett krångel - att demontera och vinda en dubbel symmetrisk lindning i motsatta riktningar på en transformator, dumt - stressigt.
Vad är funktionsprincipen för en inverter utan transistor och vad kom jag på här, va?
Låt oss börja med klassikerna:
Kom ihåg att den ökar spänningen i omformaren, ja - transformatorn. Men transformatorn kan bara fungera med växelström, eftersom endast växelström transformeras inuti växelriktaren.
Och för att få denna växelström används transistorgeneratorer, främst med låg frekvens.
Här är det sant, med en "men" - det är inte nödvändigt att använda växelström, du kan också transformera en konstant, men intermittent ström (pulserad, strömtyp: "ja - nej - ja"):
För att förstå hur en konstant men intermittent ström fungerar med en transformator, anslut transformatorns primära lindning (där det är färre varv) till batteriet (12 V) och den sekundära (där det finns fler varv) till voltmetern.
Nu, avbryter strömförsörjningen manuellt med en tråd, observerar vi utseendet på en högspänning på den sekundära lindningen (där det finns fler varv), det fixas av en voltmeter.
Intressant nog är högspänningen vid utgången från den sekundära lindningen av transformatorn också konstant (en mycket liten polaritetsförändring), men intermittent ("plus" och "minus" vid utgången förändras inte, men det finns en konstant spänning med avbrott, som ställs in av frekvensen för manuell avbrott i kontakten):
Naturligtvis är det inte fallet att hålla batteriet i dina händer och ständigt avbryta kontakter. Allt ska vara automatiskt. Här måste du antagligen gå tillbaka till transistorer, men nej.
Ett relä fungerar som en switch, men reläet är inte vanligt, men väldigt vanligt, även om kvaliteten borde vara hög.
Reläer är olika:
Faktum är att varje relä innehåller en järnstång, en lindning på den och kontakter som stängs eller öppnas, beroende på om det finns spänning på reläet.
Om det inte finns någon spänning på reläet stängs en kontakt (till exempel "nej"), när spänningen slås på ändras kontakten (till exempel till "ja").
Reläkontakt reaktionshastighet beror på många faktorer:
- strömstyrka på spolen (spolmotstånd);
- spänningsvärden;
- fjäderns kompressionsförhållande;
- gapet mellan reläets järnkärna och ytan på den rörliga kontakten;
- kontaktarlängd (ju kortare arm, desto större är reläets hastighet);
- graden av kärndemagnetisering vid strömavbrott;
- densiteten för mediet i vilket den rörliga delen av reläet är beläget (till exempel i ett vakuum finns det ingen luftfriktion);
- temperatur etc.
Information om påverkansfaktorer på reläets hastighet och dess reglering, nödvändig för nästa steg.
Nämligen demontering av reläfunktionsschema i läget "kontinuerlig omkoppling":
Med denna koppling av reläet bryter det bokstavligen "spolar", detta kan inte bara ses, utan också höras. Varför detta händer beskrivs delvis ovan.
Kort sagt är poängen här reläfjädern, när spänning anbringas på reläet fungerar den, och därigenom öppnar sin krets, fjädern återför kontakten tillbaka till sin plats och cykeln fortsätter igen. Beroende på vårens kvalitetsfaktor (men inte bara våren) kan det vara 1 eller 100 stängningar och öppningar.
Jag märkte denna reläfunktion nästan av misstag under mina experiment.
Följaktligen, genom att lägga till en transformator till kretsen, får vi en generator och en spänningsinverterare:
Vi överför kretsen till experimentplanet, för detta behöver du:
Verktyg och enheter:
- en multimeter (vi mäter spänningen, det är bättre att använda en pekare voltmeter, eftersom digitala ibland inte kan spela in intermittent spänning);
- batteri (12 V);
- lödkolv;
- relä (för 12 v);
- transformator (från 12 till 220 V, 10 W);
- lampa (220 V, 1 W);
- hörlurar (vid 50 ohm).
Förbruknings:
- ledningar;
- "krokodiler" (4 st.);
- lödning;
- kolofonium.
Steg 1.
Vi ansluter reläet till batteriet enligt schemat, vi hör omedelbart reläet:
Steg 2.
Vi ansluter transformatorn till reläet och fixar högspänningen vid utgången (ibland är det bättre att använda en pekare voltmeter):
Steg 3.
Vid transformatorns utgång installerar vi en lampa för 220 V, låg effekt, den lyser (och lyser inte vid 12 V):
Steg 4.
Om du ansluter en huvudtelefon istället för en lampa (den fungerar med eller utan en transformator), kommer ett ljud att avges därifrån, något som en sirene:
Så kretsen fungerar och ger en trevlig surr. Till skillnad från en transistor-inverter innehåller min relä-inverterkrets mindre delar. Jag mätte inte effektiviteten, ja, cirka 65% (med beaktande av transformatorns effektivitet).
I nästa artikel - en fortsättning på detta kommer jag att överväga mer praktiska, avancerade och kraftfulla inverterkretsar utan transistorer.
videor: