Ako pripojiť žiarovku na iné napätie

Existuje niekoľko spôsobov, ako napájať žiarovku s malým napätím z elektrického obvodu s vysokým napätím. Článok sa zaoberá možnosťami pripojenia žiarovky na iné napätie výberom ďalšieho odporu z vysoko odporového drôtu a použitím diód v sérii v „smere dopredu“.

Predpokladajme, že potrebujeme žiarovku dimenzovanú na 6 voltov a prúd 0,5 ampér zapnutý z 12 voltovej batérie. Najjednoduchšie zo spínacích obvodov je sériovo zapojená žiarovka, ďalší odpor Rdop a zdroj napätia Ua, batéria.

Je potrebné zvoliť ďalší odpor tak, aby napätie 6 voltov „kleslo“ na žiarovku s prúdom v obvode I = 0,5 ampér. Odpor je zabezpečený akýmkoľvek vysoko odporovým drôtom: nichróm, konštantan atď.

Hodnotu odporu Rdop môžete vypočítať na základe odporu drôtu s vysokým odporom podľa vzorcov z Ohmovho zákona. Ale je tu jedna vec, ALE! Na to musíte vedieť, že drôt je vyrobený z nichrómu alebo iného materiálu a má potrebné parametre. Na prvý pohľad to nemôžete zistiť. A taký drôt zvyčajne „nie je po ruke ležať“. "Praktickým spôsobom vyrobíme ďalší odpor".

Je potrebné použiť vysoko odporový drôt izolovane. Ale dostať taký drôt a na taký prúd je dosť ťažké. Preto používame to, čo je na dosah. Železiarstvá predávajú cievky pre elektrické varné dosky alebo elektrické rúry. Takýto vysoko odolný vodič je pre náš prípad celkom vhodný. Drôt má priemer od 0,35 do 0,7 milimetra a vydrží naše súčasné I = 0,5 ampér.

Zostavme obvod na výber dĺžky drôtu.

Na výber dĺžky vodiča a kontrolu napätia v obvode potrebujeme jednosmerný voltmeter na napätie do 15 voltov. Dĺžka špirálového drôtu sa volí samozrejme dlhšie, ako je potrebné. Od najdlhšieho konca sa sonda pohybuje v špirále.

Pretože špirála je „holá“, bez izolácie, musí byť mierne roztiahnutá, aby sa okraje zákrut navzájom nedotýkali. Pomocou voltmetra riadime napätie na žiarovke. Keď sa napätie Ul na žiarovke bude rovnať 6 voltom, bude to zodpovedať požadovanej dĺžke špirálového drôtu a jeho odporu Rdop.

Pretože drôt je holý, je navinutý na rám izolačného materiálu s medzerou medzi zákrutami. Ak sa drôt na ráme nezmestí do jednej vrstvy, potom položte izoláciu, naviňte druhú vrstvu atď.

Nevýhodou tohto spôsobu zníženia napätia na žiarovke (záťaži) je to, že pre žiarovku s rovnakým napätím, ale s rôznym výkonom, potrebujete dodatočný odpor s rôznou veľkosťou, pretože prúd v elektrickom obvode sa bude líšiť.

Alebo ak k tejto žiarovke pripojíme ďalšiu paralelu, jej celkový odpor bude 6 Ohmov a celkový odpor obvodu sa zmení. Tu nedám výpočet podľa vzorca Ohmovho zákona. Môžem len povedať, že prúd v obvode sa zvýši z 0,5 ampér na 0,67 ampér, napätie na odpore Rdop sa zvýši na 8,0 voltov, napätie na dvoch lampách sa bude rovnať U = 4,0 voltov, čo je 2,0 voltov menej ako je potrebné. Žiarovky budú horieť vo svetle, čo nie je prijateľné. Tento spôsob znižovania napätia cez záťaž je vhodný ako pre priame, tak aj pre striedavé napätie.

Existuje ďalší spôsob, ako znížiť napätie pri záťaži, ale iba pre jednosmerné obvody.

Namiesto prídavného odporu v obvode zahrnujeme reťazec diód zapojených do série v „smere dopredu“.Keď prúd tečie cez diódu, klesá naň „jednosmerné napätie“, rovnaké v závislosti od typu diódy, jej sily a prúdu, ktorý ňou preteká, od 0,4 do 1,2 voltu. Na germániovej dióde „klesá“ z 0,4 na 0,7 voltu, na kremíkovej dióde od 0,6 do 1,2 voltu.

Na základe toho, koľko voltov musíte znížiť pri zaťažení, zahrňte príslušný počet diód. Porovnajte dva spínacie obvody: predchádzajúci s prídavným odporom a nový s diódami.

V obvode s odporom v obvode je vzťah medzi prúdom v obvode a poklesom napätia Udop lineárny. Koľkokrát sa zvýši prúd cez odpor, „úbytok napätia“ Udop na ňom sa zvýši o rovnaké množstvo. Na žiarovkách však napätie klesá zo 6 voltov na 4 volty.

Úplne iný obrázok bude, ak namiesto odporu zapneme reťaz diódy. Vzťah medzi prúdom prúdiacim cez diódu a napäťovým dopadom na ne je nelineárny. Prúd sa môže niekoľkokrát zvýšiť, pokles napätia cez diódu sa zvýši iba o niekoľko desatín voltu.

Pozrime sa na volt - ampérová charakteristika diódy. Toto je zakrivená čiara medzi prúdom a napätím na dióde. Čiara medzi bodmi 0 - 4 je výstupom diódy do rektifikačného režimu.

Čiara medzi bodmi 4 - 7 a ďalej je takmer rovná. Je vidieť, že pri významnej zmene prúdu cez diódu (niekoľkokrát) sa napätie na dióde mení málo (0,1 - 0,3 voltu). Táto časť sa používa na stabilizáciu napätia. Diódy sa musia zvoliť podľa maximálneho prúdu v obvode.

Maximálny povolený prúd diód musí byť väčší ako prúd vo vypočítanom obvode. V súlade s touto schémou som zapol prenosné rádio s deväť V z 12-voltovej batérie. Používa sa reťaz so 4 diódami D226.

Victor Egel

Comments

[#1 Sergei]

Pri striedavom prúde je možné kondenzátor použiť na pripojenie žiarovky k inému napätiu (má kapacitný odpor). Kondenzátor v obvode žiarovky bude hrať úlohu odporu a napätie na žiarovke sa bude znižovať. Stačí si len správne vybrať. Možnosť sériového pripojenia kondenzátora je oveľa zaujímavejšia a ekonomickejšia ako pripojenie odporov k obvodu, pretože v tomto prípade nedochádza takmer k žiadnej strate energie.