Как сделать с 220 вольт на 36 вольт

Практическая схема диодного моста на напряжение 12 вольт

В блоках питания радио- и электроаппаратуры почти всегда используются выпрямители, предназначенные для преобразования переменного тока в постоянный. Связано это с тем, что практически все электронные схемы и многие другие устройства должны питаться от источников постоянного тока. Выпрямителем может служить любой элемент с нелинейной вольт-амперной характеристикой, другими словами, по-разному пропускающий ток в противоположных направлениях. В современных устройствах в качестве таких элементов, как правило, используются плоскостные полупроводниковые диоды.

Схема полупроводникового диода.

Плоскостные полупроводниковые диоды

Наряду с хорошими проводниками и изоляторами существует очень много веществ, занимающих по проводимости промежуточное положение между двумя этими классами. Называют такие вещества полупроводниками. Сопротивление чистого полупроводника с ростом температуры уменьшается в отличие от металлов, сопротивление которых в этих условиях возрастает.

Добавляя к чистому полупроводнику небольшое количество примеси, можно в значительной степени изменить его проводимость. Существует два класса таких примесей:

Рисунок 1. Плоскостной диод: а. устройство диода; б. обозначение диода в электротехнических схемах; в. внешний вид плоскостных диодов различной мощности.

  1. Донорные — превращающие чистый материал в полупроводник n-типа, содержащий избыток свободных электронов. Проводимость такого типа называют электронной.
  2. Акцепторные — превращающие такой же материал в полупроводник p-типа, обладающий искусственно созданным недостатком свободных электронов. Проводимость такого полупроводника называют дырочной. «Дырка» — место, которое покинул электрон, ведет себя аналогично положительному заряду.

Слой на границе полупроводников p- и n-типа (p-n переход) обладает односторонней проводимостью — хорошо проводит ток в одном (прямом) направлении и очень плохо в противоположном (обратном). Устройство плоскостного диода показано на рисунке 1а. Основа — пластинка из полупроводника (германий) с небольшим количеством донорной примеси (n-типа), на которую помещается кусочек индия, являющегося акцепторной примесью.

После нагрева индий диффундирует в прилегающие области полупроводника, превращая их в полупроводник p-типа. На границе областей с двумя типами проводимости и возникает p-n переход. Вывод, соединенный с полупроводником p-типа, называют анодом получившегося диода, противоположный — его катодом. Изображение полупроводникового диода на принципиальных схемах приведено на рис. 1б, внешний вид плоскостных диодов различной мощности — на рис. 1в.

Простейший выпрямитель

Рисунок 2. Характеристики тока в различных схемах.

Ток, протекающий в обычной осветительной сети, является переменным. Его величина и направление меняются 50 раз в течение одной секунды. График зависимости его напряжения от времени показан на рис. 2а. Красным цветом показаны положительные полупериоды, синим — отрицательные.

Смотрите так же:  Электропроводка з

Поскольку величина тока изменяется от нуля до максимального (амплитудного) значения, вводится понятие действующего значения тока и напряжения. Например, в осветительной сети действующее значение напряжения 220 В — во включенном в эту сеть нагревательном приборе за одинаковые промежутки времени выделяется столько же тепла, сколько в том же устройстве, в цепи постоянного тока напряжением 220 В.

Но на самом деле напряжение в сети меняется за 0,02 с следующим образом:

  • первую четверть этого времени (периода) — увеличивается от 0 до 311 В;
  • вторую четверть периода — уменьшается от 311 В до 0;
  • третью четверть периода — уменьшается от 0 до 311 В;
  • последнюю четверть периода — возрастает от 311 В до 0.

В этом случае 311 В — амплитуда напряжения Uо. Амплитудное и действующее (U) напряжения связаны между собой формулой:

Рисунок 3. Диодный мост.

При включении в цепь переменного тока последовательно соединенных диода (VD) и нагрузки (рис. 2б), ток через нее протекает только во время положительных полупериодов (рис. 2в). Происходит это благодаря односторонней проводимости диода. Называется такой выпрямитель однополупериодным — одну половину периода ток в цепи есть, во время второй — отсутствует.

Ток, протекающий через нагрузку в таком выпрямителе, не постоянный, а пульсирующий. Превратить его практически в постоянный можно, включив параллельно нагрузке конденсатор фильтра Cф достаточно большой емкости. В течение первой четверти периода конденсатор заряжается до амплитудного значения, а в промежутках между пульсациями разряжается на нагрузку. Напряжение становится почти постоянным. Эффект сглаживания тем сильнее, чем больше емкость конденсатора.

Схема диодного моста

Более совершенной является двухполупериодная схема выпрямления, когда используются и положительный, и отрицательный полупериод. Существует несколько разновидностей таких схем, но чаще всего используется мостовая. Схема диодного моста приведена на рис. 3в. На ней красная линия показывает, как протекает ток через нагрузку во время положительных, а синяя — отрицательных полупериодов.

Рисунок 4. Схема выпрямителя на 12 вольт с использованием диодного моста.

И первую, и вторую половину периода ток через нагрузку протекает в одном и том же направлении (рис. 3б). Количество пульсации в течение одной секунды не 50, как при однополупериодном выпрямлении, а 100. Соответственно, при той же емкости конденсатора фильтра эффект сглаживания будет более ярко выражен.

Смотрите так же:  Провода для сруба

Как видно, для построения диодного моста необходимо 4 диода — VD1-VD4. Раньше диодные мосты на принципиальных схемах изображали именно так, как на рис. 3в. Ныне общепринятым считается изображение, показанное на рис. 3г. Хотя на ней только одно изображение диода, не следует забывать, что мост состоит из четырех диодов.

Мостовая схема чаще всего собирается из отдельных диодов, но иногда применяются и монолитные диодные сборки. Их проще монтировать на плате, но зато при выходе из строя одного плеча моста, заменяется вся сборка. Выбирают диоды, из которых монтируется мост, исходя из величины протекающего через них тока и величины допустимого обратного напряжения. Эти данные позволяет получить инструкция к диодам или справочники.

Полная схема выпрямителя на 12 вольт с использованием диодного моста приведена на рис. 4. Т1 — понижающий трансформатор, вторичная обмотка которого обеспечивает напряжение 10-12 В. Предохранитель FU1 — нелишняя деталь с точки зрения техники безопасности и пренебрегать им не стоит. Марка диодов VD1-VD4, как уже говорилось, определяется величиной тока, который будет потребляться от выпрямителя. Конденсатор С1 — электролитический, емкостью 1000,0 мкФ или выше на напряжение не ниже 16 В.

Напряжение на выходе — фиксированное, величина его зависит от нагрузки. Чем больше ток, тем меньше величина этого напряжения. Для получения регулируемого и стабильного выходного напряжения требуется более сложная схема. Получить регулируемое напряжение от схемы, приведенной на рис. 4 можно двумя способами:

  1. Подавая на первичную обмотку трансформатора Т1 регулируемое напряжение, например, от ЛАТРа.
  2. Сделав от вторичной обмотки трансформатора несколько отводов и поставив, соответственно, переключатель.

Остается надеяться, что описания и схемы, приведенные выше, окажут практическую помощь в сборке простого выпрямителя для практических нужд.

Как сделать автоматическое включение резервного питания 12 вольт?

Хочу сделать резервную проводку на 12 вольт по всему дому со светодиодной лампочкой в дубль каждой обычной, чтобы она работала так:
отрубилось 220 и тут же автоматом там, где был включен свет, загорелась резрвная лампочка от аккумулятора. Т.е. чтобы в зависимости от наличия 220 один и тот же включатель включал либо обычные, либо резервные лампы. Как сделать такую схему?

И еще заодно небольшой вопрос — имеет ли смысл в подвале сделать отдельный щиток?

Samurai Jack написал :
Как сделать такую схему?

диоды в лампе, в щите реле с переключающими контактами и выпрямитель. (только нельзя питать лампы с дросселем)

Купи UPS 1000-1500Вт и запитай всё освещение через него. АКБ автомобильные хоть 200 Амперные подключи параллельно штатным. И радуйся!

Смотрите так же:  Как украсить провода от телевизора на стене

Извращение то какое!
Подавать на один и тот же выключатель в зависимости от ситуации то 12 вольт постоянки, то 220 переменки — технический авантюризм. А ну как где-то что-то сбойнёт и в 12 вольтовую систему попадёт 220. Всё оборудование просто повзрывается.
Сделать то переключение просто — около своего источника 12 вольт ставишь пускатель, запитанный от 220. переменка пропала — реле отпустило, 12 вольт пошло в люди.
Выключатели есть сдвоенные, предназначенные для того, чтобы рубить и ноль и фазу. Вот на таких сдвоенных выключателях можно собрать аварийную систему, не пересекающуются с основной, одним контактом будет отключаться фаза на основную лампу, вторым — +12V на резервную.
Ещё я не понял, что значит «один и тот же светильник». Один, работающий и от 12 и от 220? так бывает?
Хорошо бы сделать полностью низковольтовое освещение, наверное. Но по 12 получатся токи в нём недетские, всё же 24-36-48 вольт предпочтительнее.

Похожие статьи:

  • Угловое заземление Вилка угловая с заземлением черная 16А 250В Производитель: UNIVersalСтрана: КитайТип: вилка угловая с/зУпаковки: 300 штНоминальный ток: 16 АНоминальное напряжение: 220 В Цвет: ЧерныйМатериал изделия: ПластикСтепень защиты: IP20Заземление: […]
  • Штроборез в 220 вольт Штроборез-бороздодел HITACHI CM9SR Самовывоз (6) Пункт выдачи DPD, предоплата Рязань г, Яблочкова проезд д.6, пункт выдачи «220 Вольт», по предоплате Рязань г, Касимовское ш д.12, пункт выдачи «220 Вольт», по предоплате Пункт […]
  • Монтаж и подключение трансформатора Монтаж и подключение трансформатора Уважаемые клиенты! Мы предоставляем полный комплекс услуг, включающих: Правильный подбор и изготовление сухого трансформатора. Доставка готового трансформатора на объект в любой регион Российской […]
  • Трансформатор 380 220 5квт Трансформатор ТСЗИ. Цена на Трансформаторы ТСЗИ указана из расчета оптового или мелкооптового объема покупки. При розничных заказах возможно увеличение цены от 5% до 15%. Купить Трансформаторы ТСЗИ могут юридические лица путем запроса […]
  • 220 вольт 21 век Пылесос THOMAS BRAVO 20S Aquafilter Товар временно отсутствует в продаже Характеристики Тип пылесоса обычный Уборка сухая/влажная Мощность 1600 Вт Аквафильтр + Тип пылесборника аквафильтр Труба всасывания телескопическая […]
  • Инвертор 220 на 36 вольт Преобразователь с 36 вольт на 220 ! есть бесперебойники с 24 вольт. Самое то, что надо. С 36 не встречал. У тебя источник постоянки какой? ДОБАВЛЕНО 08/03/2011 15:16 а в принципе любой преобразователь можно на 36 переделать. Тока […]