Hogyan csatlakoztassuk egy izzót egy másik feszültséghez?

Számos módja van egy kis feszültségű izzó táplálásának egy nagy feszültségű áramkörről. A cikk az izzó eltérő feszültséghez történő csatlakoztatásának lehetőségeit tárgyalja úgy, hogy a nagy ellenállású huzalból további ellenállást választ ki, és „előre irányba” sorba kapcsolt diódákat használ.

Tegyük fel, hogy egy 12 voltos akkumulátorról 6 voltos izzóra és 0,5 amperes áramra van szükség. A kapcsolási áramkörök legegyszerűbb sorba kapcsolt izzóból, egy további Rdop ellenállásból és egy Ua feszültségforrásból, egy elemből állnak.

A további ellenállást úgy kell megválasztani, hogy 6 voltos feszültség „esjen” az izzóra, I áramkörben az áram = 0,5 amper. Az ellenállást bármilyen nagy ellenállású huzalból: nikrómból, konstanstól stb.

Az Rdop ellenállási értéket kiszámolhatja a nagy ellenállású huzal ellenállása alapján az Ohmi törvény képlete alapján. De van egy dolog, de nem! Ehhez tudnia kell, hogy a huzal nikrómból vagy más anyagból készül, és rendelkezik a szükséges paraméterekkel. A szemében nem definiálhatja. És egy ilyen huzal általában "nem kéznél fekszik". További ellenállást fogunk készíteni "gyakorlati módon".

Szükség van nagy ellenállású huzal elszigeteltségére. De megszerezni egy ilyen vezetéket és ilyen áramot meglehetősen nehéz. Ezért azt használjuk, ami kéznél van. A fémáru üzletek elektromos főzőlapok vagy elektromos kemencék tekercseit árusítják. Egy ilyen nagy ellenállású huzal nagyon alkalmas a mi esetünkre. A huzal átmérője 0,35 - 0,7 milliméter, és ellenáll az I = 0,5 amper áramnak.

Összeállítunk egy áramkört a huzal hosszának kiválasztásához.

A vezeték hosszának kiválasztásához és az áramkör feszültségének vezérléséhez DC voltmérőre van szükségünk 15 V feszültségig. A spirálhuzal hosszát nyilvánvalóan hosszabb ideig választják meg, mint amennyire szükség van. A leghosszabb végtől kezdve a szonda spirálisan mozog.

Mivel a spirál „csupasz”, szigetelés nélkül, azt kissé meg kell nyújtani, hogy a fordulók szélei ne érjenek egymáshoz. Voltmérővel ellenőrizzük a villanykörte feszültségét. Ha az izzó Ul feszültsége 6 volt, akkor ez megfelel a spirálvezeték kívánt hosszának és az ellenállás Rdop értékének.

Mivel a huzal csupasz, a szigetelőanyag-keretre tekercseljük, a fordulatok között rés van. Ha a keret huzalja nem illeszkedik egy rétegbe, akkor fektesse le a szigetelést, tekerje le a második réteget stb.

Az izzó feszültségének (terhelés) csökkentésének ezen módszerének hátránya, hogy ugyanolyan feszültségű, de eltérő teljesítményű izzók esetében eltérő nagyságrendű kiegészítő ellenállásra van szükség, mivel az elektromos áramkörben az áram eltérő lesz.

Vagy ha még egy párhuzamosan csatlakozunk ehhez az izzóhoz, akkor azok teljes ellenállása 6 ohm lesz, és az áramkör teljes ellenállása megváltozik. Nem fogok itt számolni az Ohmi törvény képletével. Csak azt mondhatom, hogy az áramkörben az áram 0,5 amperről 0,67 amperre növekszik, az Rdop ellenállás feszültsége 8,0 voltra növekszik, két párhuzamos lámpánál a feszültség U = 4,0 volt, ami 2,0 a szükségesnél kevesebb volt. Az izzók fényben égnek, ami nem elfogadható. A terhelési feszültség csökkentésének ez a módja alkalmas mind a közvetlen, mind a váltakozó feszültségre.

A terhelés feszültségének csökkentésére egy másik módszer is van, de csak az egyenáramú áramköröknél.

Az áramkörben lévő ellenállás helyett a dióda láncát sorba kapcsoljuk az előremeneti irányba.Amikor az áram áramlik a diódán, egy "közvetlen feszültség" esik rá, amely a dióda típusától, teljesítményétől és rajta áramló áramtól függően 0,4-1,2 volt. A germánium diódán 0,4 - 0,7 voltra, a szilícium-diódán pedig 0,6 - 1,2 voltra „esik”.

Annak alapján, hogy hány voltnak kell csökkentenie a feszültséget a terhelésnél, írja be a megfelelő számú diódát. Hasonlítsa össze a két kapcsolási áramkört: az előzőt egy további ellenállással és az újt a diódákkal.

Az áramkörben, amelynek ellenállása van az áramkörben, az áramkörben lévő áram és az Udop feszültségcsökkenés közötti kapcsolat lineáris. Hányszor növekszik az ellenálláson keresztüli áram, az rajta lévő "feszültségesés" Udop ugyanannyival növekszik. Izzóknál a feszültség 6 voltról 4 voltra esik.

Teljesen más kép lesz, ha ellenállás helyett bekapcsoljuk a diódák láncát. A diódán átáramló áram és a rajta fellépő feszültség közötti kapcsolat nemlineáris. Az áram többször is növekedhet, a dióda közötti feszültségcsökkenés csupán néhány tizedfolttal növekszik.

Nézzük meg a dióda volt-amper jellemzőit. Ez egy görbe vonal a dióda áramának és feszültsége között. A 0 - 4 pontok közötti vonal a dióda kimenete egyenirányítási módba.

A 4–7. Pont közötti vonal szinte egyenes szakasz. Látható, hogy a diódán keresztüli áram jelentős változásával (többször) a dióda feszültsége alig változik (0,1–0,3 volt). Ez a szakasz a feszültség stabilizálására szolgál. A diódokat az áramkör maximális áramának megfelelően kell kiválasztani.

A diódák megengedett legnagyobb áramának nagyobbnak kell lennie, mint a kiszámított áramkörben. Ennek a sémának megfelelően bekapcsoltam a kilenc voltos hordozható rádiót a 12 voltos akkumulátorról. Használt egy 4 D226 diódás láncot.

Victor Egel