Как работают электрические схемы

Что такое транзистор и как он работает?

Принцип полупроводникового управления электрическим током был известен ещё в начале ХХ века. Несмотря на то, что инженеры, работающие в областях радиоэлектроники, знали как работает транзистор, они продолжали конструировать устройства на основе вакуумных ламп. Причиной такого недоверия к полупроводниковым триодам было несовершенство первых точечных транзисторов. Семейство германиевых транзисторов не отличались стабильностью характеристик и сильно зависели от температурных режимов.

Серьёзную конкуренцию электронным лампам составили монолитные кремниевые транзисторы лишь в конце 50-х годов. С этого времени электронная промышленность начала бурно развиваться, а компактные полупроводниковые триоды активно вытесняли энергоёмкие лампы со схем электронных приборов. С появлением интегральных микросхем, где количество транзисторов может достигать миллиардов штук, полупроводниковая электроника одержала убедительную победу в борьбе за миниатюризацию устройств.

Что такое транзистор?

В современном значении транзистором называют полупроводниковый радиоэлемент, предназначенный для изменения параметров электрического тока и управления им. У обычного полупроводникового триода имеется три вывода: база, на которую подаются сигналы управления, эмиттер и коллектор. Существуют также составные транзисторы большой мощности.

Поражает шкала размеров полупроводниковых устройств – от нескольких нанометров (бескорпусные элементы, используемые в микросхемах), до сантиметров в диаметре мощных транзисторов, предназначенных для энергетических установок и промышленного оборудования. Обратные напряжения промышленных триодов могут достигать до 1000 В.

Устройство

Конструктивно триод состоит из полупроводниковых слоев, заключённых в корпусе. Полупроводниками служат материалы на основе кремния, германия, арсенида галлия и других химических элементов. Сегодня проводятся исследования, готовящие на роль полупроводниковых материалов некоторые виды полимеров, и даже углеродных нанотрубок. Видимо в скором будущем мы узнаем о новых свойствах графеновых полевых транзисторов.

Раньше кристаллы полупроводника располагались в металлических корпусах в виде шляпок с тремя ножками. Такая конструкция была характерна для точечных транзисторов.

Сегодня конструкции большинства плоских, в т. ч. кремниевых полупроводниковых приборов выполнены на основе легированного в определённых частях монокристалла. Они впрессованы в пластмассовые, металлостеклянные или металлокерамические корпуса. У некоторых из них имеются выступающие металлические пластины для отвода тепла, которые крепятся на радиаторы.

Электроды современных транзисторов расположены в один ряд. Такое расположение ножек удобно для автоматической сборки плат. Выводы не маркируются на корпусах. Тип электрода определяется по справочникам или путём измерений.

Для транзисторов используют кристаллы полупроводников с разными структурами, типа p-n-p либо n-p-n. Они отличаются полярностью напряжения на электродах.

Схематически строение транзистора можно представить в виде двух полупроводниковых диодов, разделённых дополнительным слоем. (Смотри рисунок 1). Именно наличие этого слоя позволяет управлять проводимостью полупроводникового триода.

Рис. 1. Строение транзисторов

На рисунке 1 схематически изображено строение биполярных триодов. Существуют ещё класс полевых транзисторов, о которых речь пойдёт ниже.

Базовый принцип работы

В состоянии покоя между коллектором и эмиттером биполярного триода ток не протекает. Электрическому току препятствует сопротивление эмиттерного перехода, которое возникает в результате взаимодействия слоёв. Для включения транзистора требуется подать незначительное напряжение на его базу.

На рисунке 2 показана схема, объясняющая принцип работы триода.

Рис. 2. Принцип работы

Управляя токами базы можно включать и выключать устройство. Если на базу подать аналоговый сигнал, то он изменит амплитуду выходных токов. При этом выходной сигнал точно повторит частоту колебаний на базовом электроде. Другими словами, произойдёт усиление поступившего на вход электрического сигнала.

Таким образом, полупроводниковые триоды могут работать в режиме электронных ключей или в режиме усиления входных сигналов.

Работу устройства в режиме электронного ключа можно понять из рисунка 3.

Рис. 3. Триод в режиме ключа

Обозначение на схемах

Общепринятое обозначение: «VT» или «Q», после которых указывается позиционный индекс. Например, VT 3. На более ранних схемах можно встретить вышедшие из употребления обозначения: «Т», «ПП» или «ПТ». Транзистор изображается в виде символических линий обозначающих соответствующие электроды, обведённые кружком или без такового. Направление тока в эмиттере указывает стрелка.

На рисунке 4 показана схема УНЧ, на которой транзисторы обозначены новым способом, а на рисунке 5 – схематические изображения разных типов полевых транзисторов.

Рис. 4. Пример схемы УНЧ на триодах

Виды транзисторов

По принципу действия и строению различают полупроводниковые триоды:

Эти транзисторы выполняют одинаковые функции, однако существуют различия в принципе их работы.

Данный вид триодов ещё называют униполярным, из-за электрических свойств – у них протекает ток только одной полярности. По строению и типу управления эти устройства подразделяются на 3 вида:

  1. Транзисторы с управляющим p-n переходом (рис. 6).
  2. С изолированным затвором (бывают со встроенным либо с индуцированным каналом).
  3. МДП, со структурой: металл-диэлектрик-проводник.

Отличительная черта изолированного затвора – наличие диэлектрика между ним и каналом.

Детали очень чувствительны к статическому электричеству.

Схемы полевых триодов показано на рисунке 5.

Рис. 5. Полевые транзисторы Рис. 6. Фото реального полевого триода

Обратите внимание на название электродов: сток, исток и затвор.

Полевые транзисторы потребляют очень мало энергии. Они могут работать больше года от небольшой батарейки или аккумулятора. Поэтому они нашли широкое применение в современных электронных устройствах, таких как пульты дистанционного управления, мобильные гаджеты и т.п.

Биполярные

Об этом виде транзисторов много сказано в подразделе «Базовый принцип работы». Отметим лишь, что название «Биполярный» устройство получило из-за способности пропускать заряды противоположных знаков через один канал. Их особенностью является низкое выходное сопротивление.

Транзисторы усиливают сигналы, работают как коммутационные устройства. В цепь коллектора можно включать достаточно мощную нагрузку. Благодаря большому току коллектора можно понизить сопротивление нагрузки.

Более детально о строении и принципе работы рассмотрим ниже.

Комбинированные

С целью достижения определённых электрических параметров от применения одного дискретного элемента разработчики транзисторов изобретают комбинированные конструкции. Среди них можно выделить:

  • биполярные транзисторы с внедрёнными и их схему резисторами;
  • комбинации из двух триодов (одинаковых или разных структур) в одном корпусе;
  • лямбда-диоды – сочетание двух полевых триодов, образующих участок с отрицательным сопротивлением;
  • конструкции, в которых полевой триод с изолированным затвором управляет биполярным триодом (применяются для управления электромоторами).

Комбинированные транзисторы – это, по сути, элементарная микросхема в одном корпусе.

Как работает биполярный транзистор? Инструкция для чайников

Работа биполярных транзисторов основана на свойствах полупроводников и их сочетаний. Чтобы понять принцип действия триодов, разберёмся с поведением полупроводников в электрических цепях.

Полупроводники.

Некоторые кристаллы, такие как кремний, германий и др., являются диэлектриками. Но у них есть одна особенность – если добавить определённые примеси, то они становятся проводниками с особыми свойствами.

Одни добавки (доноры) приводят к появлению свободных электронов, а другие (акцепторы) – образуют «дырки».

Если, например, кремний легировать фосфором (донор), то получим полупроводник с избытком электронов (структура n-Si). При добавлении бора (акцептор) легированный кремний станет полупроводником с дырочной проводимостью (p-Si), то есть в его структуре будут преобладать положительно заряженные ионы.

Односторонняя проводимость.

Проведём мысленный эксперимент: соединим два разнотипных полупроводника с источником питания и подведём ток к нашей конструкции. Произойдёт нечто неожиданное. Если соединить отрицательный провод с кристаллом n-типа, то цепь замкнётся. Однако, когда мы поменяем полярность, то электричества в цепи не будет. Почему так происходит?

В результате соединения кристаллов с разными типами проводимости, между ними образуется область с p-n переходом. Часть электронов (носителей зарядов) из кристалла n-типа перетечёт в кристалл с дырочной проводимостью и рекомбинирует дырки в зоне контакта.

Смотрите так же:  Провода электро оптом

В результате возникают некомпенсированные заряды: в области n-типа – из отрицательных ионов, а в области p-типа из положительных. Разница потенциалов достигает величины от 0,3 до 0,6 В.

Связь между напряжением и концентрацией примесей можно выразить формулой:

VT величина термодинамического напряжения, Nn и Np концентрация соответственно электронов и дырок, а ni обозначает собственную концентрацию.

При подсоединении плюса к p-проводнику, а минуса к полупроводнику n-типа, электрические заряды преодолеют барьер, так как их движение будет направлено против электрического поля внутри p-n перехода. В данном случае переход открыт. Но если полюса поменять местами, то переход будет закрыт. Отсюда вывод: p-n переход образует одностороннюю проводимость. Это свойство используется в конструкции диодов.

От диода к транзистору.

Усложним эксперимент. Добавим ещё одну прослойку между двумя полупроводниками с одноименными структурами. Например, между кремниевыми пластинами p-типа вставим прослойку проводимости (n-Si). Не трудно догадаться, что произойдёт в зонах соприкосновения. По аналогии с вышеописанным процессом образуются области с p-n переходами, которые заблокируют движение электрических зарядов между эмиттером и коллектором, причём независимо от полярности тока.

Самое интересное произойдёт тогда, когда мы приложим незначительное напряжение к прослойке (базе). В нашем случае, подадим ток с отрицательным знаком. Как и в случае с диодом, образуется цепь эмиттер-база, по которой потечёт ток. Одновременно прослойка начнёт насыщаться дырками, что приведёт к дырочной проводимости между эмиттером и коллектором.

Посмотрите на рисунок 7. На нём видно, что положительные ионы заполнили всё пространство нашей условной конструкции и теперь ничто не мешает проводимости тока. Мы получили наглядную модель биполярного транзистора структуры p-n-p.

Рис. 7. Принцип работы триода

При обесточивании базы транзистор очень быстро приходит в первоначальное состояние и коллекторный переход закрывается.

Устройство может работать и в усилительном режиме.

Ток коллектора связан прямой пропорциональностью с током базы: Iк = ß*IБ, где ß коэффициент усиления по току, IБ ток базы.

Если изменить величину управляющего тока, то изменится интенсивность образования дырок на базе, что повлечёт за собой пропорциональное изменение амплитуды выходного напряжения, с сохранением частоты сигнала. Этот принцип используют для усиления сигналов.

Подавая на базу слабые импульсы, на выходе мы получаем такую же частоту усиления, но со значительно большей амплитудой (задаётся величиной напряжения, приложенного к цепочке коллектор эмиттер).

Аналогичным образом работают npn транзисторы. Меняется только полярность напряжений. Устройства со структурой n-p-n обладают прямой проводимостью. Обратную проводимость имеют транзисторы p-n-p типа.

Остаётся добавить, что полупроводниковый кристалл подобным образом реагирует на ультрафиолетовый спектр света. Включая и отключая поток фотонов, или регулируя его интенсивность, можно управлять работой триода или менять сопротивление полупроводникового резистора.

Схемы включения биполярного транзистора

Схемотехники используют следующие схемы подключения: с общей базой, общими электродами эмиттера и включение с общим коллектором (Рис. 8).

Рис. 8. Схемы подключения биполярных транзисторов

Для усилителей с общей базой характерно:

  • низкое входное сопротивление, которое не превышает 100 Ом;
  • хорошие температурные свойства и частотные показатели триода;
  • высокое допустимое напряжение;
  • требуется два разных источника для питания.

Схемы с общим эмиттером обладают:

  • высокими коэффициентами усиления по току и напряжению;
  • низкие показатели усиления по мощности;
  • инверсией выходного напряжения относительно входного.

При таком подключении достаточно одного источника питания.

Схема подключения по принципу «общий коллектор» обеспечивает:

  • большое входное и незначительное выходное сопротивление;
  • низкий коэффициент напряжения по усилению ( Рисунок 9. Полевой транзистор с p-n переходом

По аналогичному принципу работают полевые триоды со встроенным и индуцированным каналом. Их схемы вы видели на рисунке 5.

Схемы включения полевого транзистора

На практике применяют схемы подключений по аналогии с биполярным триодом:

  • с общим истоком – выдаёт большое усиление тока и мощности;
  • схемы с общим затвором обеспечивающие низкое входное сопротивление, и незначительное усиление (имеет ограниченное применение);
  • с общим стоком, работающие так же, как и схемы с общим эмиттером.

На рисунке 10 показаны различные схемы включения.

Рис. 10. Изображение схем подключения полевых триодов

Практически каждая схема способна работать при очень низких входных напряжениях.

Особенности устройства электрической плиты

Современные городские квартиры в многоэтажных домах имеют только электрическую проводку, без газопровода, поэтому на кухне устанавливаются электрические плиты. Многих новоселов интересует принцип работы электроплиты, а также ее устройство. В этой статье мы постараемся дать исчерпывающий ответ.

Базовая комплектация

Устройство любой модели электроплиты отечественного или импортного производства практически аналогичное, но у всех есть свои оригинальные нюансы. Например, современные электроплиты Hansa из Германии имеют особую комплектацию, но мы рассмотрим стандартный вариант, который есть у каждой модели электрической плиты. Традиционно эти изделия представляют собой комбинированный электрический прибор, предназначенный для приготовления пищи, он объединяет:

  • варочную поверхность с конфорками;
  • духовой шкаф;
  • нижний ящик для хранения посуды и противней.

Принцип действия стандартный для большинства электроприборов: ток, проходя через ТЭН, нагревает его до заданной температуры. Для удобного управления на передней лицевой панели расположены регуляторы — они могут быть механического или электронного типа в зависимости от класса изделия. Как правило, на этой же панели расположены два индикатора: один, извещающий о включении устройства в сеть, а второй оповещает о включении духовки. На некоторых плитах есть только первый индикатор. При помощи регуляторов пользователи могут устанавливать режим приготовления пищи на любой конфорке или в духовом шкафу.

На рисунке ниже показана схема устройства стандартной электроплиты.

  1. регулятор мощности;
  2. клеммная коробка;
  3. конфорка;
  4. опорная планка;
  5. датчик температуры духовки;
  6. петля;
  7. стопор;
  8. держатель тэна духовки;
  9. тэн духовки;
  10. внутренняя облицовочная панель;
  11. фиксатор защелки дверцы;
  12. гнездо защелки;
  13. изолирующая прокладка;
  14. тэн для гриля;
  15. ободок конфорки;
  16. шнур электропитания;
  17. земляная клемма;
  18. регулировочные ручки.

Разновидности поверхностей электроплит

На современном этапе развития техники модели электроплит делятся в зависимости от типа варочной поверхности на две категории.

Классика электроплит — эмалированная поверхность с конфорками из чугуна. Достоинства такого прибора очевидны:

  • невысокая стоимость;
  • простое обслуживание и ремонт.

Кроме того, покрытие варочной поверхности устойчиво к механическим повреждениям от случайного падения мелкой кухонной утвари и тяжелых сковородок. Не обошлось и без недостатков:

  • длительное время приготовления пищи;
  • часть тепловой энергии расходуется впустую, особенно после выключения конфорок, которые долго остывают, обогревая воздух кухни;
  • уборка поверхности отнимает много времени, сил — надо использовать специальные химические средства.

Стеклокерамика

Современные электроплиты оснащены поверхностью из стеклокерамики, которая выглядит очень эстетично и стильно. А в чем еще ее преимущества?

  • вся варочная поверхность покрыта высокопрочным листом керамики;
  • нагрев происходит только в зоне конфорки, что обеспечивает безопасность использования;
  • гладкая поверхность исключает случайное опрокидывание посуды;
  • габариты конфорок могут быть до 60 см в диаметре;
  • быстрый нагрев и остывание — работающий в интенсивном режиме нагревательный элемент всего лишь по истечении минуты полностью остывает;
  • легкий уход — поверхность легко моется при помощи мягких чистящих средств.

Электрическая схема устроена таким образом, что при снятии посуды с конфорки автоматика мгновенно отключает ТЭН.

Управление такими плитами, как правило, осуществляется при помощи сенсорных датчиков, которые располагаются на варочной поверхности в довольно удобном месте, создавая безопасность их использования.

Несмотря на обилие плюсов, есть и минусы:

  • нельзя готовить в алюминиевой и медной посуде — они оставляют на поверхности малопривлекательные следы, использовать можно только посуду из нержавейки с гладким дном;
  • это стеклянная поверхность, подверженная механическим воздействиям от острых предметов, которых на любой кухне в избытке.

Нагревательные элементы

Отличие электроплит может быть и в устройстве их конфорок. Рассмотрим основные типы.

Конфорки спирального типа

Визуально они очень похожи на нагревательный элемент электрочайника — это обыкновенный ТЭН, который предназначен для нагревания установленной на него кухонной посуды. Такие конфорки бывают одинарного и двойного вида — второй вариант отличается тем, что вокруг первой спирали располагается вторая. Эти устройства регулируются с помощью механических поворотных переключателей, где используется плавная регулировка.

Блинный вариант

Такие изделия имеют сплошную поверхность, которая нагревается двумя или более нагревателями, закрепленными на металлической основе. Регулировка производится специальными переключателями поворотного типа, которые подключают ТЭН в различных комбинациях. Они имеют несколько положений, их называют ступенчатыми регуляторами мощности — этим они и отличаются от предыдущих устройств для регулировки спиральных конфорок.

Для защиты изделий спирального и блинного типа конфорок разработчики придумали оригинальное устройство, которое автоматически отключает ТЭН, если температура кастрюли достигла такого значения, что ее содержимое может выплеснуться наружу и залить поверхность конфорки.

Галогенный вид

Различной конфигурации нагревательные элементы размещаются под стеклокерамической варочной поверхностью в произвольном порядке, как придумают дизайнеры. Нагрев посуды осуществляется специальным галогенным излучателем: обозначенное светодиодным индикатором место нагревается за несколько секунд. На такой конфорке хорошо готовить продукты без длительного томления, а энергопотребление составляет не более 2 киловатт в час.

Для этого варианта необходима посуда из чугуна или стали — это надо учитывать всем пользователям при покупке такой плиты.

Регулировка нагревания осуществляется непосредственно на верхней части варочной поверхности при помощи сенсорных кнопок, в моделях меньшей стоимости включено стандартное управление при помощи регуляторов, расположенных на лицевой панели управления.

Керамические устройства

Такого типа нагревательный элемент похож на лабиринт, в который уложена спираль из нихромовой нити — рисунок каждой конфорки продуман идеально для того, чтобы спираль нагревала максимальную площадь. Эти изделия монтируются непосредственно под стеклокерамическими поверхностями панели, где происходит приготовление пищи, довольно часто применяется их комбинация с галогенным вариантом в одной плите. Для управления нагреванием этих устройств довольно часто применяются переключатели с плавной двухступенчатой регулировкой.

Духовой шкаф

Необходимый для приготовления различных блюд жар внутри шкафа вырабатывается при помощи особой конфигурации ТЭНов, которые специально изготавливаются по особой технологии для применения в духовках электроплит. Величина нагревания внутри регулируется расположенным на панели управления переключателем — терморегулятором. Большинство духовых шкафов оснащаются таймером, который не только отключает устройство в нужное время, но и может включить — если пользователь заранее установит необходимую программу.

Некоторые модели имеют конвекцию — вентилятор распределяет горячий воздух равномерно по всему объему шкафа, поэтому нет нужды переворачивать, например, тушку утки во время ее запекания на противне.

На всю поверхность духовки в самых продвинутых моделях нанесено специальное высокого качества покрытие из эмали, благодаря которому поддерживать внутреннюю чистоту довольно просто. Например, у бренда Ханса есть специальный режим — пиролитическая очистка, при включении которого весь капающий жир мгновенно превращается в пепел.

Как работает гриль

В каждой современной электрической плите имеется устройство под названием гриль. Для реализации такой функции используют несколько нагревательных элементов, действие которых направлено на то, чтобы запекание на различных режимах шло равномерно. Регулировка производится комбинированным, механического типа регулятором, располагающимся на панели управления.

Электрические плиты считаются не только уникальным изделием для качественного приготовления пищи — они могут стать изюминкой дизайна вашего кухонного интерьера. Каждый покупатель найдет свою модель, выполненную в классическом или современном стиле — разнообразие габаритов и цветовых решений, наличие большого количества функциональных особенностей позволяет выбрать электроплиту соответственно личным приоритетам.

Как работает холодильник: принципы, циклы, режимы

Пока техника исправно функционирует, пользователя не интересует, как она устроена. Знания о том, как работает холодильник, понадобятся, когда возникла поломка: помогут избежать серьезной неисправности или быстро определить место. Правильная эксплуатация также во многом зависит от осведомленности пользователя. В статье рассмотрим устройство бытового холодильника и его работу.

Как устроен компрессорный холодильник

«Атлант», «Стинол», «Индезит» и другие модели оснащаются компрессорами, которые запускают процесс охлаждения в камере.

Основные составляющие части:

  • Компрессор (мотор). Бывает инверторным и линейным. Благодаря запуску мотора фреон передвигается по трубкам системы, обеспечивая охлаждение в камерах.
  • Конденсатор — это трубки на задней стенке корпуса (в последних моделях может размещаться сбоку). Тепло, которое вырабатывает компрессор во время работы, конденсатор отдает окружающей среде. Так холодильник не перегревается.

Вот почему производители запрещают устанавливать технику возле батарей, радиаторов и печей. Тогда перегрева не избежать, и мотор быстро выйдет из строя .

  • Испаритель. Здесь фреон закипает и переходит в газообразное состояние. При этом забирается большое количество тепла, трубки в камере охлаждаются вместе с воздухом в отделении.
  • Вентиль для терморегуляции. Поддерживает заданное давление для движения хладагента.
  • Хладагент — это газ-фреон или изобутан. Он циркулирует по системе, способствуя охлаждению в камерах.

Важно правильно понимать, как работает техника: она не вырабатывает холод. Воздух охлаждается благодаря отбору тепла и его отдаче окружающему пространству. Фреон проходит в испаритель, поглощает тепло и переходит в парообразное состояние. Двигатель приводит в действие поршень мотора. Последний сжимает фреон и создает давление для его перегонки по системе. Попадая в конденсатор, хладагент остывает (тепло выходит наружу), превращаясь в жидкость.

Чтобы установить нужный температурный режим в камерах, устанавливается терморегулятор. В моделях с электронным управлением (LG, «Самсунг», «Бош») достаточно выставить значения на панели.

Переходя в фильтр-осушитель, хладагент избавляется от влаги и проходит по трубкам капилляра. После чего снова попадает в испаритель. Мотор перегоняет фреон и повторяет цикл, пока в отделении не установится оптимальная температура. Как только это случится, плата управления посылает сигнал пускозащитному реле, которое отключает двигатель.

Однокамерный и двухкамерный холодильник

Несмотря на одинаковое строение, различия в принципе работы все-таки есть. Старые двухкамерные модели оснащены одним испарителем для обеих камер. Поэтому, если при разморозке механически убирать наледь и задеть испаритель, из строя выйдет весь холодильник.

Новый двухкамерный шкаф имеет два отделения, каждый из которых оснащен испарителем. Обе камеры изолированы друг от друга. Обычно в таких случаях морозилка находится снизу, а холодильный отсек — сверху.

Поскольку в холодильнике есть зоны с нулевой температурой (читайте, что такое зона свежести в холодильнике), фреон охлаждается в морозилке до определенного уровня, а затем перемещается в верхнее отделение. Как только показатели достигают нормы, срабатывает терморегулятор, и пусковое реле отключает мотор.

Наиболее востребованы приборы с одим мотором, хотя с двумя компрессорами также набирают популярность. Последние функционируют так же, просто за каждую камеру отвечает отдельный компрессор.

Но не только в двухкамерной технике можно отдельно устанавливать температуру. Есть такие приборы («Минск» 126, 128 и 130), где установлены электромагнитные клапаны. Они перекрывают подачу фреона в отделение холодильника. Исходя из показаний регулятора температуры выполняется охлаждение.

Более сложная конструкция предусматривает размещение специальных датчиков, которые измеряют температуру снаружи и регулируют ее внутри камеры.

Как долго работает компрессор

Точные показания не указаны в инструкции. Главное, чтобы мощности мотора хватало на нормальную заморозку продукции. Существует общий коэффициент работы: если прибор функционирует 15 минут и 25 минут отдыхает, тогда 15/(15+25) = 0,37.

Если подсчитанные показатели оказались менее 0,2, значит нужно отрегулировать показания термореле. Более 0,6 указывает на нарушение герметичности камеры.

Абсорбционный холодильник

В данной конструкции рабочая жидкость (аммиак) испаряется. Хладагент циркулирует по системе благодаря растворению аммиака в воде. Затем жидкость переходит в десорбер, а потом в дефлегматор, где снова разделяется на воду и аммиак.

Холодильники данного типа редко используются в быту, поскольку в основе ядовитые компоненты.

Модели с No Frost и «плачущей» стенкой

Техника с системой Ноу Фрост сегодня на пике популярности. Потому что технология позволяет размораживать холодильник раз в год, только чтобы помыть. Особенности функционирования обеспечивают вывод влаги из системы, поэтому в камере не образуется лед и снег.

В морозильном отделении располагается испаритель. Холод, который он вырабатывает, распространяется по холодильному отделению с помощью вентилятора. В камере на уровне полок есть отверстия, куда выходит холодный поток и равномерно распределяется по отсеку.

После цикла работы запускается оттайка. Таймер запускает ТЭН испарителя. Наледь тает, и влага выводится наружу, где испаряется.

«Плачущий испаритель». Название основано на принципе, при котором во время работы компрессора на испарителе образуется наледь. Как только мотор отключается, лед тает, и конденсат стекает в сливное отверстие. Способ оттайки называется капельный.

Суперзаморозка

Функцию также называют «Быстрая заморозка». Она реализована во многих двухкамерных моделях «Хаер», «Бирюса», «Аристон». В электромеханических моделях режим запускается нажатием кнопки или поворотом регулятора. Компрессор начинает безостановочную работу до тех пор, пока продукты полностью не промерзнут как внутри, так и снаружи. После чего функцию нужно отключить.

Рекомендуется включать режим на срок до 72 часов.

Электронное управление автоматически отключает суперзаморозку, согласно сигналам термоэлектрических датчиков.

Электрическая схема

Чтобы самостоятельно отыскать причину неполадки, понадобится знание электрической схемы.

Ток, подающийся на схему, проходит такой путь:

  • идет через контакты термореле (1);
  • кнопки оттайки (2);
  • теплового реле (3);
  • пускозащитного реле (5);
  • подается на рабочую обмотку двигателя мотора (4.1).

Нерабочая обмотка двигателя пропускает напряжение больше заданного значения. При этом срабатывает пусковое реле, замыкает контакты и запускает обмотку. После достижения нужной температуры, контакты термореле размыкаются, и двигатель останавливает работу мотора.

Теперь вы понимаете устройство холодильника и как он должен работать. Это поможет правильно эксплуатировать прибор и продлить срок его использования.

Как работает электрический котел?

Если дом или квартира не подключены к газовой магистрали, и нет возможности использовать современные полностью автоматизированные газовые котлы, то единственным разумным решением будет установить электрокотел. Ведь принцип работы электрического котла основан на преобразовании энергии электросети в тепловую энергию: для него необходимо лишь наличие линии электропередачи. Безусловно, есть еще и твердотопливные котлы, и котлы на жидком топливе, но они требуют постоянной дозаправки (сложны в эксплуатации), и их невозможно установить в квартире.

Типы современных электрокотлов

В зависимости от способа подогрева воды современные котлы делят на три вида:

Тэновые электрокотлы

Такие котлы — это традиционное решение. Для нагрева теплоносителя в них применяется нагревательный элемент спирального типа — ТЭН. При прохождении тока ТЭН разогревается. Циркулируя в контуре, вода отбирает тепло и сообщает его радиаторам системы отопления (батареям).

В процессе работы на нагревательном элементе откладывается известь, что ухудшает теплообмен между ним и теплоносителем. Поэтому время от времени приходится использовать специальные средства, удаляющие известковые отложения c поверхности ТЭНа. Но это может стать проблемой только в том случае, если вода очень жесткая.

Если по какой-либо причине произойдет утечка теплоносителя из контура — ТЭН может разогреться выше допустимой температуры. Это способно привести к выходу его из строя и даже возникновению пожара. Современные модели котлов оборудуются специальной защитой, позволяющей обесточивать прибор при возникновении утечки. Но перед покупкой котла необходимо убедиться, что конкретная модель оборудована таким предохранительным устройством.

Индукционные электрокотлы

Это новые устройства, которые появились в продаже относительно недавно. Чтобы разобраться, как работает электрический котел индукционного типа, достаточно рассмотреть такой известный кухонный прибор, как индукционная плита. Известно, что она совершенно не обжигает руку, даже если к ней прикоснуться. Все дело в том, что она излучает электромагнитное поле, которое взаимодействует только с металлом.

Внутри индукционного котла также находится излучатель и приемник излучателя — трубопровод, по которому циркулирует теплоноситель. Поверхность такого приемника-теплоносителя достаточно велика. Если на нем и будет откладываться известь, то до того момента, когда это начнет сказываться на эффективности отопительной установки, пройдет достаточно много времени.

В случае нарушения целостности контура нагреватель так же может выйти из строя из-за опасного превышения температуры. Поэтому, как и в случае с ТЭН-котлом, при покупке необходимо убедиться, что прибор оборудован защитой, отключающей питание нагревателя при обезвоживании контура.

Электродные котлы

Эти отопительные приборы также появились в продаже сравнительно недавно. Отличительной их чертой является то, что они нагревают теплоноситель непосредственно, без использования какого-либо нагревательного элемента. Особенностью схемы работы электрического котла электродного типа является наличие специального преобразователя, который воздействует на свободные ионы в воде. При попадании в переменное электрическое поле ионы начинают колебаться, соударяются с другими частицами, в результате чего выделяется тепло, теплоноситель начинает нагреваться.

Уникальной чертой таких котлов является то, что они совершенно невосприимчивы к возможной утечке теплоносителя. Если в ионной камере будет отсутствовать вода, то прибор просто перестанет работать и не сможет опасно перегреться. Такая конструкция обеспечивает повышенную безопасность устройства.

Но есть и недостаток у таких котлов. В процессе работы ионы, взаимодействуя с электродами, постепенно разрушают их. Поэтому со временем электроды приходится менять. Зато в проточном контуре таких устройств практически не откладывается известь.

Общие особенности электрических котлов

Все современные электрокотлы обладают высоким КПД (от 98%), компактны, позволяют полностью автоматизировать отопительную систему. Эти нагревательные приборы совершенно бесшумны. При подключении к ним выносных датчиков позволяют регулировать температуру воздуха в каждом отдельном помещении.

Следует отметить, что такие котлы достаточно мощные (от 3 кВт), поэтому следует позаботиться, чтобы электрический ввод был рассчитан на требуемую мощность. Несоблюдение этого требования может привести к серьезной аварии линий электропередач, которая потребует затратного ремонта. Как правило, приборы мощностью 3-6 кВт требуют однофазного питания, а модели от 6 кВт и более питаются уже от трехфазной сети.

Электрокотел прост в эксплуатации

Основные преимущества электрических котлов:

  • высокий КПД;
  • бесшумность;
  • компактность;
  • высокая автоматизация;
  • простота подключения.
  • высокая стоимость электроэнергии;
  • высокие требования к питающей силовой линии;

В некоторых случаях электрическое отопление — единственный выход. Большой выбор электрических котлов в розничной сети позволяет подобрать оборудование наиболее полно соответствующее потребностям покупателя, как в плане дизайна прибора таки и в отношении его необходимой теплотворной способности.

Похожие статьи:

  • Провода в резиновой оболочке КАБЕЛИ МЕДНЫЕ В РЕЗИНОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ (кабель КГ (КРПТ), кабель РПШ, РПШэ) Кабели для радиоустановок: кабель РПШ, РПШМ, РПШ-Т, РПШМ-Т, РПШЭ, РПШЭМ, РПШЭ-Т, РПШЭМ-Т предназначены для присоединения установок в электрических сетях на […]
  • Кабель и провода журнал Онлайн журнал электрика Статьи по электроремонту и электромонтажу Навигация по записям Провода и кабели в системах автоматики В системах автоматики используют огромное количество кабелей и проводов различных по предназначению и […]
  • Ту 16-505221 провода ПНСВ ТУ 16.К71-013-88 1. Токопро в одящая жила - Однопро в олочная , изгото в лена из стальной оцинко в анной пров олоки . Допускается изгота в ли вать токопро в одящую жилу из стальной неоцинко в анной пров олоки (ПНСВ ( неоцинко в […]
  • Сопротивление провода пв Провод ПВ-3 Провод медный ПВ-3 с пластмассовой изоляцией предназначен для стационарной прокладки в осветительных и силовых сетях, а также для электрических установок и монтажа электрооборудования. Стационарной прокладки в силовых […]
  • Устройства защитного отключения узо вд1-63 УЗО ВД1-63 4Р 50А 300мА ИЭК MDV10-4-050-300 УЗО ИЭК Cертификат IEK Дифференциальный выключатель ИЕК ВД1-63 (УЗО) 4Р 50А 300мА Назначение и область применения устройства защитного отключения IEK Быстродействующий защитный […]
  • Защитное заземление устройство и принцип действия Охрана труда и БЖД Охрана труда и безопасность жизнедеятельности Защитное заземление Защитным заземлением называют преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических не-токоведущих частей […]