220 вольт постоянного тока, как сделать сетевое напряжение 220 постоянным, простая схема. « ЭлектроХобби
Как известно в обычной электрической сети (бытовой) имеется переменное напряжение величиной 220 вольт (с небольшим отклонением, зависящее от различных факторов). Переменный тип тока достаточно легко поддается преобразованию, то есть при необходимости одну величину переменного напряжения и силы тока можно трансформировать в другую, при этом используется (обычно) всего одно устройство, называемое трансформатором. Но порой возникает необходимость в наличии именно постоянного типа электрического тока, величиной сетевого напряжения в 220 вольт. В этой статье мы рассмотрим способы, которыми можно сделать преобразование переменного напряжения в постоянное.
Для получения постоянного тока из переменного обычно используют полупроводниковые выпрямительные диоды. Они способны пропускать электрический ток только в одном направлении. При попытке подать на них ток в обратном направлении они закрываются и становятся диэлектриками.
Переменный ток, как известно из курса физики, представляет собой упорядоченное движение электрических зарядов, которые периодически меняют свое направление. Данный тип тока (переменный) имеет синусоидальную форму. Если просто поставить один диод последовательно нагрузке, то мы уже получим постоянный ток после этого диода, но он будет иметь следующую форму.
В этом случае просто срезается одна часть волны переменного синусоидального тока. Остается лишь одна полуволна. Следовательно мощность на выходы (после этого диода) будет снижена в 2 раза. При подключении обычной лампочки накаливания мы увидим значительные мерцания света. Такой вариант получения постоянного тока с напряжением в 220 вольт используется крайне редко.
Более распространенным и правильным способом получения постоянного тока и напряжения 220 вольт является использование так называемого выпрямительного моста, состоящего из 4 диодов. В этом случае мы на выходе получим оба полупериода, которые имеют один и тот же полюс.
Хотя и в этом случае постоянный ток не будет иметь ровную и прямую форму. Он будет скачкообразным. Решить данную проблему можно при использовании фильтрующего конденсатора электролита. В зависимости от того с какой мощность мы имеем дело, будет зависеть емкость и величина напряжения этого конденсатора.
Стоит заметить, что после добавления фильтрующего конденсатора электролита величина постоянного напряжения (его амплитуда) на выходе выпрямителя увеличиться где-то на 1,4 раза. Следовательно, в итоге на выходе простого преобразователя переменного тока в постоянный мы уже получим более чем 220 вольт (если на вход мы подаем переменку 220). Зато форма постоянного тока будет достаточно ровной. Лишнее напряжение всегда можно убрать (срезать) различными способами: ограничительным резистором, электронной схемой стабилизатора, простым параметрическим стабилизатором напряжения на стабилитроне и т.д.
Теперь по поводу вопроса конкретных диодов. Какие, собственно, диоды нужны для выпрямителя, чтобы получить постоянный ток из переменного для сетевого напряжения 220 вольт? Тут важны два основных параметра, это максимальное напряжение, на который рассчитан диод и максимальная сила тока, который он способен через себя пропускать.
Поскольку мы имеем дело с величиной напряжения в 220 вольт, то и диоды нужно брать те, у которых максимальное напряжение раза в 1,5 больше сетевого напряжения. Ну, и с током, также. Берем полупроводник с запасом по максимальному току. Наиболее распространенными диодами являются серия 1n4007, у который максимальное напряжение 1000 вольт, ну а сила тока до 1 ампера.
Конденсатор должен быть рассчитан на напряжение более того, что подается на него. В нашем случае (при использовании 220 вольт) напряжение конденсатора должно быть не менее 500 вольт (с учетом увеличения амплитуды после моста). Емкость должна быть от 1 до 10 000 микрофарад (чем больше емкость, тем сильнее будут сглаживаться импульсы, но и тем больше будут размеры конденсатора, и дороже он будет стоить). Старайтесь найти наиболее оптимальный вариант, воспользовавшись формулами или онлайн калькуляторами по расчету емкости конденсатора для выпрямительного диодного моста под конкретное напряжение и мощность.
Чтобы сделать схему для получения 220 вольт постоянного тока из переменного, то лучше использовать трансформатор.
В этом случае мы уже получаем гальваническую развязку с сетью. То есть, берется подходящий по мощности силовой трансформатор, у которого как первичная так и вторичная обмотка рассчитана на напряжение 220 вольт. И на выход вторичной обмотки ставится диодный выпрямитель с конденсатором. Использование такой схемы будет более безопаснее, с точки зрения электрики. Схема приведена внизу на картинке.
Учтите, что напряжение 220 вольт (хоть переменного, хоть постоянного типа) считается опасным, оно легко может травмировать и даже убить человека! Для гальванической развязки между городской сетью и вашим преобразователем переменного тока желательно поставить силовой трансформатор, у которого входное и выходное напряжение будет одинаковым (220 вольт). Силу тока можно ограничить путем правильного подбора диаметра провода вторичной обмотки на этом трансформаторе. В итоге это позволит снизить риск значительных повреждений и последствий в случае аварии или несчастного случая.
Если вам нужно, чтобы постоянное напряжение выпрямленного сетевого тока было регулируемым, то стоит сделать или приобрести готовое устройство (электронную плату, которая стоит относительно недорого) — регулируемый преобразователь сетевого напряжения с постоянным током на выходе.
Такие схемы работают на тиристорах, симисторах вместо диодов. Они управляются дополнительными элементами, что срезают лишние части напряжения. В итоге мы получаем диммер, что способен выдавать нужное постоянное напряжение от 0 до 220 вольт.
P.S. В настоящее время широко распространены электронные блоки питания (используются в блоках питания компьютера, зарядных устройствах мобильных телефонов и т.д.). Именно в них применяется вариант, когда необходимо сетевое переменное напряжение преобразовать в постоянное, без снижения амплитуды. В самой начале схемы и ставятся выпрямительные диодные мосты с фильтрующим конденсатором электролитом, о которых и был разговор выше. Внимание! Учтите, что напряжение 220 вольт считается опасным для жизни. Соблюдайте правила электробезопасности!
Какой ток в розетке переменный или постоянный
Все знают, что в розетках есть электрическое напряжение, но мало кто задумывается о том, является ли это напряжение переменным или постоянным.
Почти вся производимая электроэнергия — переменного тока, а постоянный ток, вырабатываемый генераторами постоянного тока и солнечными электростанциями, преобразуется в переменный перед подачей в сеть, поэтому более 98% розеток имеют переменный ток. Переменное напряжение — это напряжение, которое периодически меняет свою полярность и величину. Единицей частоты этих изменений является 1 Гц (Герц).
Альтернаторы проще и дешевле по конструкции, а величина переменного напряжения изменяется с помощью трансформаторов. Чем выше напряжение, тем меньше потери и меньше требуемое сечение кабеля, и перед вводом в розетки оно снижается до 220 В (230 В в США). Большинство бытовых приборов рассчитаны на питание переменным током, а те, которым требуется постоянный ток, подключаются с помощью источников питания.
В этой статье обсуждаются розетки переменного или постоянного тока, их отличия и причины использования переменного напряжения в домах и на предприятиях.
Что такое электрический ток
На уроках физики в школе учащиеся узнают, что электричество — это направленное движение заряженных частиц.
В металлах, из которых изготавливаются провода, носителями заряда являются электроны.
На электростанциях электроэнергия вырабатывается генераторами при вращении вала электрической машины. Он приводится в движение различными способами, что называется электростанцией:
- с паровым нагревом — тепловой;
- вода, нагретая ядерным реактором — ядерная;
- падающая или текущая вода — гидроэлектростанция;
- ветер — ветроэнергетическая установка.
На валу генератора находится электромагнит, а в обмотке статора, когда ротор вращается, магнит вращается вместе с ним. Магнитное поле, которое в данном случае проходит через катушки, изменяет направление и величину, создавая электрическое напряжение, которое также изменяется по величине от 0 до 100% и от прямой до обратной полярности.
Частота этих изменений в сетях России, других стран СНГ и Европейского Союза составляет 50 раз в секунду или 50 Гц. Напряжение на выходных клеммах генератора может меняться, но на пути к потребителю оно проходит через трансформаторы и составляет 220 В в бытовых розетках.
Напряжение постоянного тока постоянно по величине и полярности. Первоначально напряжение вырабатывалось медно-цинковыми батареями, позже появились генераторы постоянного тока, в которых напряжение вырабатывается при вращении вала с обмотками в магнитном поле. Сегодня он в основном производится в батареях, аккумуляторах и солнечных электростанциях.
Интересно! В автомобилях используются генераторы переменного тока со встроенными выпрямителями. Выходное напряжение этого устройства регулируется током в обмотке ротора.
Виды электрического тока в быту
Чтобы определить, какой ток находится в розетке, не обязательно изучать этот предмет на университетском уровне. Существует только два вида напряжения — постоянное и переменное.
Ответ на вопрос, какой ток в розетке — переменный или постоянный, сегодня очевиден, но в начале 20-го века на эту тему спорили два великих изобретателя — Никола Тесла, который поддерживал идею переменного тока, и Томас Эдисон, выступавший за постоянный.
В этот период в розетке может быть как постоянный, так и переменный ток, в зависимости от страны и электрической схемы здания.
В итоге точка зрения Теслы возобладала, и в настоящее время постоянный ток используется в основном в электроприводах, которые питаются от сети переменного тока с помощью диодных или тиристорных выпрямителей.
Интересно! В некоторых зданиях Сан-Франциско в 2012 году сохранились лифты, работающие на постоянном токе. Эти устройства и подача такого напряжения в здания сохранились как раритет. В Нью-Йорке такие установки действовали до 2007 года.
Постоянный ток
Международным символом этого напряжения является DC — постоянный ток, а электрическим символом — ‘-‘ или ‘=’. Величина и полярность напряжения этого типа неизменны, а ток меняется только при изменении нагрузки. Этот тип электрического тока вырабатывается батареями, аккумуляторами и солнечными батареями.
Источники питания постоянного тока питают двигатели трамваев, троллейбусов и других электромобилей.
Эти электродвигатели обладают лучшей тягой, чем двигатели переменного тока.
Когда переменный ток становится постоянным?
Информация! Большинство электронных систем работают на постоянном напряжении, но получают питание от переменного тока через внутренний или внешний источник питания с выпрямителем.
Переменный ток
Международное обозначение этого напряжения — переменный ток AC Alternating Current, а символ на электрических схемах — “
Величина и полярность переменного тока в электросети постоянно меняются. Частота этих изменений составляет 50 Гц в Европе и некоторых других странах и 60 Гц в США. Большинство бытовых и промышленных приборов работают от переменного напряжения.
Практически вся электроэнергия, используемая в быту и промышленности, является переменным током. Для передачи электроэнергии на большие расстояния она повышается с помощью трансформаторов и понижается до необходимого значения в конце линии.
Это снижает затраты и потери в линии. Чтобы избежать колебаний напряжения, для критически важного оборудования устанавливаются стабилизаторы.
⚡️#3 Переменный и постоянный ток. Частота тока. В розетке есть + и — !
Когда напряжение увеличивается, а передаваемая мощность остается неизменной, ток и площадь поперечного сечения проводника пропорционально уменьшаются. Если напряжение не повышать, то для передачи тока к потребителю необходимо использовать кабели большого сечения, а передача на большие расстояния невозможна. Поэтому в розетке присутствует переменный ток.
В бытовой розетке есть два контакта — контакт фазы и контакт нейтрали. В некоторых случаях к ним добавляется грунт. Это однофазное напряжение является частью трехфазной системы. Она состоит из трех идентичных сетей. Напряжения в этих сетях сдвинуты по фазе друг относительно друга на 120°.
Вначале система была шестипроводной. В таком виде он был изобретен Николой Тесла. Позже М. О. Доливо-Добровольский усовершенствовал систему и предложил передавать трехфазное напряжение по трем или четырем проводам (L1, L2, L3, N). Он также показал преимущества трехфазной системы перед другими системами с разным количеством фаз.
Параметры домашней электрической сети
После того как установлено, является ли розетка переменным или постоянным током, необходимо определить другие параметры домашней электрической системы.
Основные из них следующие:
- Напряжение. В бытовых розетках используется однофазное напряжение 220 В. Если линия длинная, это значение может значительно отклоняться от номинального. В этом случае следует использовать стабилизатор.
- Частота. В большинстве стран, кроме США, частота составляет 50 Гц, в США — 60 Гц. Это характерно для всех электрических систем в стране.
- Заземление — наличие заземления. Электрические розетки и провода, установленные в СССР, не имеют заземления.
Согласно современным требованиям ПУЭ, его установка является обязательной, а розетки имеют заземляющий контакт “PE” в дополнение к фазному “L” и нейтральному “N” контактам.
Согласно современным требованиям ПУЭ, его установка является обязательной, а розетки имеют заземляющий контакт “PE” в дополнение к фазному “L” и нейтральному “N” контактам.
На какую силу тока рассчитана розетка
Помимо напряжения, важными параметрами являются номинальные значения тока и мощности. Независимо от размера входящего провода и номинального тока автоматического выключателя, электроприбор мощностью более 3,5 кВт или 16 А не может быть подключен к стандартной розетке. Этого достаточно для всех приборов, кроме электроплит, водонагревателей и бойлеров.
Эти приборы следует подключать к сети через клеммную колодку или использовать промышленные розетки. Такие приборы изготавливаются для любого количества фаз, а допустимый ток, в зависимости от модели, составляет до 125 А.
Потребляет ли адаптер переменного/постоянного тока больше тока при напряжении 110 В, чем при подключении к источнику питания 220 В?
спросил
Изменено 5 лет, 9 месяцев назад
Просмотрено 166 раз
\$\начало группы\$
У меня есть входной адаптер Sony 100~240 В переменного тока 0,75-0,4 А и выходной адаптер постоянного тока 12 В 3 А.
Я подключил его к модулю Пельтье, который рисовал около 2,9А на 110В и 220В. Первоначально я подключил адаптер к розетке 110 В, но от адаптера был небольшой гул, и он очень быстро нагревался, но когда я попытался подключить адаптер к розетке 220 В, от адаптера не было никакого гула, а также адаптер получил только теплый. Итак, потребляет ли адаптер больше тока при напряжении 110 В? У меня нет с собой токоизмерительных клещей переменного тока для измерения тока, поэтому нет возможности определить потребляемый ток.
- переменный ток
- постоянный ток
- импульсный источник питания
- адаптер
\$\конечная группа\$
2
\$\начало группы\$
Да, универсальный входной адаптер будет поддерживать постоянное выходное напряжение при питании от (например) 100–240 В переменного тока. Это означает, что он обеспечивает одинаковую выходную мощность.
Поскольку входная мощность равна выходной мощности + потери, а мощность равна напряжению * току, чем выше входное напряжение, тем ниже входной ток. Это называется нагрузкой постоянной мощности и характерно для импульсных источников питания.
\$\конечная группа\$
\$\начало группы\$
XFMR Номинальная мощность определяется для некоторого безопасного повышения температуры (например, в помещении + 40°C, в зависимости от кода безопасности) и полной выходной мощности ВА только для линейных нагрузок. (~70 % для нагрузки на крышу моста.)
Используя номинал 2,9 из 3,0 А, я ожидаю, что трансформатор ~60°C при использовании на 120 В переменного тока и, возможно, ~70°C при использовании в Японии на 100 В переменного тока. Но тогда японский инженер мог бы решить, что 97% от номинальной мощности трансформатора — не лучший выбор. Всегда снижайте мощность устройств для ожидаемого длительного срока службы.
\$\конечная группа\$
Зарегистрируйтесь или войдите в систему
Зарегистрируйтесь с помощью Google
Зарегистрироваться через Facebook
Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но никогда не отображается
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но не отображается
Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie
.
Почему мы используем дома переменный ток 220 В, 50 Гц вместо постоянного или другого напряжения?
В зависимости от характера тока у нас есть два типа источников электропитания: один переменного тока, а другой постоянного тока. Мы знаем, что переменный ток используется для передачи и распределения. Существуют различные уровни напряжения, указанные для передачи и распределения электроэнергии. Но у нас дома используется переменный ток 220 В, 50 Гц. Сегодня мы узнаем, почему мы используем источник переменного тока 220 В, 50 Гц, а не постоянный ток или другой уровень напряжения или частоту.
Почему мы используем переменный ток вместо постоянного дома?
- Поскольку мы знаем, что преобразование постоянного тока в переменный более сложное, чем преобразование переменного тока в постоянный, мы используем источник переменного тока в нашем доме, потому что в нашем доме или офисе некоторым устройствам требуется переменный ток, а некоторым устройствам нужен постоянный ток. Таким образом, мы можем легко преобразовать переменный ток в постоянный и использовать его.
- Многие из нас используют стабилизатор дома или в офисе, который помогает поддерживать уровень напряжения при понижении или повышении напряжения. И стабилизатор работает с трансформатором, который повышает и понижает напряжение в соответствии с требованиями. Я имею в виду, что если мы используем переменный ток, в нашем доме есть возможность решить проблемы с высоким или низким напряжением.
Таким образом, мы можем легко преобразовать переменный ток в постоянный и использовать его.Читайте также: Что опаснее, переменный ток или постоянный ток – подробно описано
Почему мы используем питание 220 В, а не другие уровни напряжения?
Предположим, что для работы нагрузки требуется источник питания мощностью 440 Вт ( P ).
Если мы используем напряжение ( В ) 100 В, то значение потока тока ( I ) будет (440/100) = 4,4 ампер из уравнения P = VI
Теперь, если мы используем 220 В, тогда значение потока тока будет (440/220 В) = 2 ампер
Таким образом, ясно, что если мы используем высокое напряжение, то ток будет низким, что дает возможности,
- Можно использовать тонкий проводник.
- Низкий нагрев.
- Низкие потери в меди.
Но есть проблема, что если мы используем высокое напряжение, то оно для нас небезопасно. Поэтому помните об этих причинах, мы используем стандартный уровень напряжения 220 В
Читайте также: Что такое поражение электрическим током Что вызывает поражение электрическим током Ток или напряжение?
Почему мы используем питание 50 Гц, а не другую частоту?
Если мы используем низкочастотный источник питания, то лампочки, подключенные к источнику питания, будут медленно мигать, и наши глаза уловят мигание света.