Как подключить силовой трансформатор, куда подавать 220 В, а где снимать выходное напряжение.

Для начала давайте рассмотрим схематическое обозначение силового трансформатора, для этого ниже приведен рисунок.

На рисунке изображен самый простой трансформатор, содержащий всего две обмотки. Одна из которых изначально рассчитана на сетевое напряжение 220 вольт. То есть, мы видим, что на самом простом трансформаторе имеются два вывода первичной обмотки (она же входная) и два вывода вторичной обмотки (она же выходная). На первичную обмотку мы подаем напряжение 220 вольт, а с выходной обмотки снимает то напряжение, на которое она рассчитана.

Выше картинка явного примера трансформатора, на котором определить первичную и вторичную обмотку очень легко. Поскольку на понижающем трансформаторе первичная обмотка рассчитана на более высокое напряжение (а именно 220 вольт), то она содержит достаточно большое количество витков и мотается она тонким проводом. В то время как выходная обмотка содержит меньшее количество витков и намотана, как правило, более толстым проводом. И сразу видно где два вывода, что идут на первичную обмотку, а где два вывода, относящиеся ко вторичной обмотке.

Для новичков стоит пояснить, от чего зависит количество витков и диаметр намоточного провода в трансформаторных обмотках. Изначально при расчете трансформатора учитывается такие факторы как – материал магнитопровода, его форма, размеры (габаритная мощность), частота тока, условия эксплуатации, величина входного напряжения и тока и выходного. Далее уже после расчетов определяется какое количество витков должно приходится на 1 вольт.

Допустим у маломощного трансформатора на 1 вольт приходится 10 витков. Значит для первичной обмотки, которая будет подключаться к сети 220 вольт мы должны намотать 2200 витков медного, изолированного провода. Если вторичная обмотка у нас должна выдавать 12 вольт, то она, соответственно, должна содержать 120 витков.

Диаметр же намоточного провода влияет на силу тока, который будет протекать по этим обмоткам. Причем для разных условий эксплуатации трансформатора для одного и того же тока может быть разный диаметр, что еще определяется плотностью тока в проводе. В среднем для обычных бытовых трансформаторов плотность тока берется где-то пределах от 2,5 до 4 А/мм2. Зная габаритную мощность своего трансформатора можно легко вычислить максимальный рабочий ток. Мы мощность делим на напряжение.

Чтобы понять с какой максимальной величиной силы тока может работать обмотка трансформатора нужно просто измерить диаметр этой обмотки и воспользоваться простой формулой, коротая приведена ниже на рисунке.

Например, мы у своего трансформатора штангенциркулем измерили диаметр провода вторичной обмотки, которая выдает напряжение 12 вольт. Пусть этот диаметр равен 1 мм. По формуле мы вычислим, что этот провод может нам обеспечить 3,14 ампер. Ну и выходную мощность этой обмотки можно посчитать так, мы напряжение перемножаем на ток: 12 вольт умножить на 3,14 ампер будет равно около 37 ватт.

Следовательно можно понять, что первичная обмотка понижающего трансформатора будет иметь большее количество витков и она будет намотана более тонким проводом. А вторичная обмотка будет содержать меньше витков, но диаметр провода будет гораздо больше. И уже зная это мы можем визуально определять где-какая обмотка на имеющемся трансформаторе. Но это если видны эти самые обмотки.

Вот случай когда имеется трансформатор, но его обмоток не видно.

Причем на самом корпусе также нет надписей, указывающих где первичная, а где вторичная обмотка. И тут для определения нужно воспользоваться измерениями сопротивления этих самых обмоток. Известно, что чем тоньше и длинней будет провод, тем больше у него будет электрическое сопротивление. Поскольку первичная обмотка понижающего трансформатора содержит гораздо больше витков, и намотана тонким проводом, то и сопротивление у нее будет гораздо больше, чем у вторичной (при условии, что это понижающий трансформатор).

Следовательно мы берем в руки обычный мультиметр. Ставим его на измерение сопротивления порядка 200 Ом или 2 кОм. И щупами измеряем сопротивления одной и второй неизвестной обмотки. И там, где будет это сопротивление значительно больше, чем у второй обмотки, значит это первичная, а другая будет вторичной. Допустим у трансформатора с мощностью примерно 5 Вт сопротивление первички будет где-то около 1000 Ом, а вторички около 7 Ом. Видно, что разница в сопротивлении значительная.

Но тут есть такая закономерность, чем больше габаритная мощность силового трансформатора, тем меньше витков приходится на 1 вольт. Следовательно, и первичная и вторичная обмотка в более мощном трансформаторе будет иметь меньшее количество витков и провод будет иметь больший диаметр. А это значит, что и сопротивление у более мощного трансформатора даже на первичной обмотке будет меньше, чем у маломощного трансформатора. К примеру, у трансформатора с мощностью уже 250 Вт сопротивление первичной обмотки будет около 10 Ом, а у его вторичке и того меньше. Обязательно это учитывайте при определении обмоток у трансформаторов разной мощности.

Но ведь часто встречаются еще трансформаторы, где первичная обмотка может быть рассчитана на два разных напряжения и иметь третий вывод от себя. То есть, один вывод относительно общего, может быть рассчитан на 110 вольт, а второй вывод, также относительно общего, на напряжение 220 вольт.

Думаю тут можно легко догадаться, что для определения обмотки, рассчитанной на 220 вольт, на первичке, имеющей три вывода, нужно просто все тем же мультиметром найти два вывода, где будет наибольшее сопротивление. Поскольку обмотка на 110 вольт будет иметь меньше намоточного провода, а значит и ее сопротивление будет меньше.

Перед тем как узнавать где и какие обмотки на силовом трансформатора вы точно должны быть уверены, что входная обмотка рассчитана именно на 220 вольт. Поскольку если окажется, что первичка рассчитана на 380, то этот транс при питании от 220 вольт будет выдавать меньшую мощность, заниженное напряжение и силу тока. Куда хуже если окажется, что питание этого трансформатора рассчитано на меньшее напряжение чем 220 В, в этом случае он может сильно нагреваться или вовсе сгореть от перегрузки по входному напряжению. Так что обязательно убедитесь в нужной величине входного напряжения!

Источник - https://electrohobby.ru/kak-podkl-trans-gde-vivod-hht.html

Какие диоды нужны для диодного моста. Наиболее важные характеристики диода для выпрямителя тока.

Диодный мост используется там, где есть необходимость в получении постоянного  тока из переменного. То есть, если взять самый обычный трансформаторный блок питания, то в его основных элементах будет присутствовать – понижающий трансформатор (с железным магнитопроводом), диодный выпрямительный мост, фильтрующий конденсатор (электролит относительно большой емкости). Силовой трансформатор из более высокого сетевого напряжения, величиной 220 вольт, делает более низкое (стандартными напряжениями являются 3, 5, 6, 9, 12, 24 вольта). Но, с выхода этого трансформатора выходит (так же как и входит) переменный ток. И для того, чтобы из переменного тока сделать постоянный, то есть его выпрямить, и используется диодный мост. Но, на выходе моста мы получим постоянный ток, который будет иметь форму скачков напряжения. Эти скачки сглаживаются фильтрующим конденсатором электролитом.

В этой теме давайте с Вами рассмотрим, как именно правильно подобрать диодный мост, и на какие основные и важные параметры, характеристики в первую очередь обращать внимание. Как известно, диодный мост состоит из четырёх одинаковых диодов, спаянных определенным образом (схема диодного моста). Для примера возьмём такой популярный диод, как 1N4007.

1 » Максимальный долговременный прямой ток.

Максимальный долговременный прямой ток – это одна из наиболее важных характеристик диода. К примеру, у диода (1N4007) этот ток равен 1 ампер. Это значит, что при температуре не выше 75 °С данный диод спокойно может через себя пропускать силу тока до 1 ампера без ущерба для себя (не получая тепловой или электрический пробой). Ток выше 1 ампера уже грозит увеличением вероятности пробоя и последующего выхода из строя (либо при сгорании он станет диэлектриком, то есть его внутреннее сопротивление уже будет бесконечно большим, или же после сгорания он, наоборот, станет проводником, у которого сопротивление станет очень малым). При выборе диодов для мостов и готовых диодных сборок мостов нужно делать некий запас по току. Например, Ваш блок питания должен выдавать на выходе максимальный ток 0,5 ампера, и поставив диодный мост на 1 ампер мы получим 50% запас по току, что обеспечивает на дополнительную защиту от случайных токовых перегрузок до 1 ампера. Это позволит обеспечить дополнительную надёжность работающего диодного моста в блоке питания.

2 » Максимальное обратное напряжение диодов в диодном мосте.

Максимальное обратное напряжение диодов – это та максимальная величина амплитудного напряжения, которое будет приложено к диоду при его обратном включении. Напомню, что обратное включение диода, это когда плюс источника питания подсоединяется к минусу (катоду) диода, а минус источника питания подсоединяется к плюсу диода (аноду). То есть, наоборот, плюс к минусу, а минус к плюсу. При этом подключении (обратном) диод находится в закрытом состоянии, его сопротивление бесконечно большое. Следовательно, максимальная амплитуда напряжения оседает на диоде. Максимальное обратное напряжение у нашего (к примеру взятого) диода 1N4007 равна 1000 вольтам (1кВ). Это значит, что диодный мост, собранный на таких диодах может выдерживать амплитудное переменное напряжение аж до 1000 вольт. Напряжение выше этого значения уже, как и в случае с током, увеличивает вероятность электрического пробоя диода, с последующим выходом его из строя. При подборе диода по этой характеристики также делайте некий запас (от 25% до 100%, а то и более). Хотя 1000 вольт это и так достаточно много!

3 » Максимальная рабочая частота диода.

Максимальная рабочая частота диода – это наиболее высокая частота, на которой диод (диодный выпрямительный мост) может работать не теряя свои номинальные характеристики, функционировать (переходить из закрытого состояния в открытое и обратно) с максимальный быстродействием, сохраняя свою надёжность. Наш диод серии 1N4007 имеет максимальную рабочую частоту 1 мГц. Это достаточно высокая частота. Работая в схеме обычного блока питания (запитываемого от сети с частотой 50 Гц) этих диодов более чем будет достаточно, касательно этой характеристики. И даже они нормально будут работать в схемах импульсных БП, где обычно используется частота около 10-18 кГц.

4 » Интервал рабочих температур диода.

Интервал рабочих температур диода, что будет работать в схеме диодного моста – это температурная характеристика диода. Она говорит о том, что в определённом диапазоне температур диод будет нормально работать, и его другие параметры останутся в рамках допустимого (поскольку температура полупроводника влияет на электрические характеристики, например изменением внутреннего сопротивления диода). У диода 1N4007 интервал рабочих температур лежит в пределах -65…+175°С. При очень низких температура вряд ли в быту Вы будете использовать диодный мост, а вот высокая температура легко может образоваться при прохождении большой величины тока. Причем, как известно, большинство диодов, и мостов сделаны из кремния. Кремний имеет свою критическую температуру, после которой он начинает необратимо разрушаться. Эта температура около 150-180°С. Работа диода на предельных температурах, это также не совсем хорошо. Нормальной температурой для работы полупроводников можно считать от 0 до 60 °С.

5 » Падение напряжения на диоде.

Падение напряжения на диоде – это то напряжение, которое присутствует на диоде при его прямом включении. Как я ранее говорил о обратном напряжении диода, так вот прямое включение диода, это когда плюс диода (его анод) подключен к плюсу источника питания, а минус диода (его катод) подключен к минусу источника питания. При таком подключении диод находится в открытом состоянии, через него нормально проходит ток. Но даже в открытом состоянии диод имеет своё некоторое внутреннее сопротивление, которое и вызывает определенное падение напряжения на этом диоде. К примеру на нашем диоде 1N4007 при токе в 1 ампер падение напряжения составляет около 1,1 вольта. В общем это самое падение напряжения у диодов из кремния лежит в пределах от 0,6 до 1,2 вольта. На это падение напряжения влияет и сила тока, которая проходит через этот диод. А в целом, чем меньше это самое падение напряжения на полупроводнике, тем меньшая мощность на нём оседает, тем меньше он будет грется, тем лучше (для некоторых схем очень важно, чтобы было как можно меньшее падение напряжения на диоде).

6 » Максимальный импульсный ток.

Максимальный импульсный ток диода. Этот пункт логичнее было указать вторым, но я его опустил по причине упорядочивания по важности характеристик диода. Итак, первым пунктом у нас было максимальный долговременный ток, то есть ток, величина которого постоянна во времени. Импульсный ток уже характеризует амплитудное значение силы тока. Во времени это ток может меняться, и в некоторые моменты времени быть равен нулю. Поэтому общая мощность, которая будет оседать на диоде при прохождении через него импульсного тока будет меньше, чем та, которая была бы при долговременном токе. К примеру, для диода 1N4007 при длительности импульса 3.8 мс величина тока равна 30 ампер. И тут мы видим ощутимую разницу. Если при длительном токе диод может выдерживать до 1 ампера, то при импульсном это значение увеличилось аж в 30 раз.

P.S. Это и были основные характеристики диодов, которые будут работать в диодном мосте, на которые нужно обращать внимание при выборе. Хотя если свести к еще большей простоте, то для обычных трансформаторных блоков питания важны две характеристики, это максимальный длительный ток и обратное напряжение (первый и второй пункт в моей статье). Все остальные параметры обычно у современных диодов достаточно велики и их более чем достаточно для всех диодных мостов, которые могут быть использованы для простых блоков питания.

Источник - https://electrohobby.ru/kak-diod-most-nugen-param-gnt.html

Почему перегорает предохранитель » причины сгорания плавкой вставки электрического предохранителя.

Неприятное чувство возникает у человека, когда вдруг резко перестаёт работать то или иное электрическое оборудование (пропал свет в доме, перестала функционировать группа розеток, не включается в автомобиле магнитола и тому подобное) Причин этому существует множество, одной из которых является возникновения короткого замыкания в электрической цепи. Предусмотренной мерой защиты от такого чрезмерного повышения силы тока является срабатывания плавкой вставки электрического предохранителя. Именно она представляет собой гарант электробезопасности, как вас, так и вашего электрооборудования.

А что именно происходит при сгорании плавкой вставки? Сейчас попробуем в этом разобраться. Итак, немного теории. Как известно из физики, при прохождении электрического тока по проводнику, а именно упорядоченного движения электрически заряженных частиц (электронов), происходит естественная передача части энергии атомам этого проводника. А тепло, как физическое явление, это интенсивность движения элементарных частиц вещества. То есть, чем активнее частицы вещества движутся внутри материала, тем выше будет у него температура, которая постоянно перетекает от большего значения к меньшему (стремясь уравновесится по всему объёму).

Любой электрический предохранитель представляет собой следующую конструкцию: корпус предохранителя с контактными зажимами, плавкая вставка, состоящая их диэлектрического высокотемпературного материала и нити легко плавящегося проводника (рассчитанного на определённое значение номинальной силы тока). Сам корпус служит для крепления, как его, так и на нём. К нему подводятся электрические провода, что проходят внутри через плавкую вставку. Плавкая вставка рассчитана на быстрое перегорания путём расплавления внутренний ните проводника при увеличении температуры по причине чрезмерного значения силы тока.

Проще говоря, вот почему перегорает предохранитель — где-то в устройстве случайно произошёл контакт, где его не в коем случае быть не должно. Это, естественным образом, создало резкое уменьшение сопротивления в определённое электрической цепи. А по закону Ома, при понижении сопротивления и постоянстве напряжения увеличивается сила тока.

Причины сгорания плавкой вставки кроются именно в увеличенном значении тока. Одно дело, когда это короткое замыкание вызвано единожды, к примеру — вы в розетку воткнули вилку, у которой сетевой шнур внутри имеет повреждение внешней защитной изоляции и силовые провода касаются друг друга (что не в коем случае не должно быть). Вы «всунули» вилку, в розетке «бахнуло», пропало электричество — так иногда бывает у многих. Вилку высунули (если она не приварилась к розетке), пошли к электрическому щитку, заменили сгоревшие пробки или включили автоматические выключатели, ура, свет снова есть

Другое дело, когда замыкания между проводниками произошло где-то внутри устройства и вы даже не подозреваете об этом. Естественно, при включении произойдёт обесточивание, сгорания предохранителя (или срабатывания иного варианта электрической защиты), а при повторном включении (после замены сгоревших плавких вставок) снова повторится тот же процесс. В этом случае нужно искать место короткого замыкания. Начинать следует с вводных цепей (входящие и выходящие провода), а далее уже разбирать и проверять само электрооборудование, у которого постоянно происходит сгорание электрических предохранителей. Как только причина «КЗ» будет устранена, так сразу и перестанут перегорать плавкие вставки.

P.S. Искать место короткого замыкания следует путём проверки сопротивления в соответствующей цепи. Сначала проверяем одни участок цепи, если всё нормально (нет нулевого сопротивления или близкого к нему), то проверяем следующий участок, и так, пока вы не наткнётесь на место электрического замыкания.

Источник - https://electrohobby.ru/poch-per-pred-prich-sg-pl-vs-prr.html