Spannungswandler

Der Spannungswandler

ist ein Gerät, das die Spannung des Stromkreises ändert. In der Fremdsprachenliteratur: Es handelt sich um die Wechselspannungskreise, ansonsten wird das Gerät als Gleichstromwandler bezeichnet. Letztere gelten als Vollmitglieder der Familie.

Zweck von

-Spannungswandlern Der Einsatz von Geräten dieser Art entsteht, wenn ein elektrisches Gerät in einer Region implementiert werden muss, in der die Standards industrieller Stromversorgungsnetze von den von den Produktentwicklern festgelegten Normen abweichen. Die Frequenzen und Amplituden der US-Spannung sind Europa und Russland entgegengesetzt. Wir sehen eine Reihe von Gründen. Tesla merkte an: Mit zunehmender Frequenz ist es möglich, das Gewicht der Kupferwicklung des Transformators drastisch zu reduzieren. Wenn der Parameter den Wert von 700 Hz erreicht, wird die Elektrizität für den menschlichen Körper viel sicherer. Parallel dazu nehmen die Verluste der Kerne zu, die Emission einer elektromagnetischen Welle in den Weltraum beginnt.

Bei der Bewertung des Gewichts der Argumente legalisierten die Vereinigten Staaten unter dem Einfluss von Nikola Tesla die Frequenz von 60 Hz. In Russland( Europa) berücksichtigten sie die Argumente des berühmten Ingenieurs Dolivo-Dobrovolsky( belegt die Vorteile der Verwendung von Dreiphasennetzen).In ganz Eurasien wurden sie de facto zur Benchmark von 50 Hz. Die Spannungsamplituden wurden bequem gewählt.220 Volt sind gefährlich für den Menschen, der Verbraucher verbraucht gleichzeitig weniger Strom. Der zulässige Querschnitt von Kupferleitern ist deutlich reduziert. Amerikanischer Wechselstrom von 110 Volt kann nicht als absolut sicher angesehen werden. Die Menschen wissen, dass die Protagonisten mehr als einmal den Feind durch elektrische Entladung des örtlichen Netzes zerstört haben.

Die Wirkung der Parameter auf die Technik wird einfach beschrieben:

1. Die Motordrehzahl wird durch die Amplitude der angelegten Spannung bestimmt. Die Drehzahl eines Asynchronmotors mit kurzgeschlossenem Rotor hängt direkt von der Netzfrequenz ab.
2. Heizgeräte sind für einen zur Spannung proportionalen Betriebsstrom ausgelegt. Widerstand ist überwiegend aktiv. Die Leistung variiert viermal( der Strom wird in einem Quadrat genommen), mit einer ähnlichen Änderung zwischen 110/220 Volt-Netzwerken. Der Verbraucher erwartet von den Produkt-Nennparametern, dass das Gerät möglicherweise nicht für einen nicht standardmäßigen Betrieb ausgelegt ist.
3. Haushaltsgeräte in der Zusammensetzung verwenden häufig vom Netz abweichende Spannungen mit einer genau definierten Amplitude. Die Versorgungsbedingungen werden bereitgestellt. Für den Normalbetrieb ist ein Spannungswandler erforderlich.

Warum in der Welt unterschiedliche Spannungen praktizieren

Die Elektrifizierung wird seit Anfang des 20. Jahrhunderts in großer Zahl durchgeführt. Eine große Anzahl von Menschen nahm daran teil, und jeder verfolgte neben objektiven Eigeninteressen. Edison förderte eine konstante Spannung, Tesla aus Trotz - variabel. Dolivo-Dobrovolsky hatte Grund, den zweiten Wissenschaftler nicht zu mögen( Interessenkonflikt auf dem Gebiet der Dreiphasennetzwerke), vielleicht wurde die Frequenz von 50 Hz trotz der Vereinigten Staaten eingeführt, Europa hörte die Meinung des näheren Ingenieurs in der Nachbarschaft an.

Was die UdSSR anbelangt, so besteht kein Zweifel: Die Spannung von 220 Volt bleibt nur aus militärischen strategischen Überlegungen der Konfrontation im Kalten Krieg übrig. Der Durchmesser der Zigarette entsprach dem Kaliber der Patrone für die schnelle Übergabe der Ausrüstung an die Produktion bestimmter Produkte.

Die Position von Spannungswandlern in der allgemeinen Klassifizierung von

Mit Erlaubnis der Autoren von Wikipedia geben wir eine Klassifizierung der verschiedenen Arten von elektrischen Leistungswandlern an, sodass die Leser verstehen, wo sich das Thema des heutigen Gesprächs befindet:

• DC:

1. Spannungspegelwandler( oben diskutiert).
2. Spannungsregler.
3. Linearer Spannungsregler.

• Wechselstrom in Gleichstrom:

1. Gleichrichter.
2. -Netzteile.
3. Spannungsregler schalten.

• DC zu AC:

1. -Wechselrichter.

• Wechselspannung:

1. Transformatoren verschiedener Art.
2. Spannungswandler.
3. Spannungsregler.
4. Spannungsform- und Frequenzumrichter. Frequenzumwandler
5. .

Spannungswandler bilden zwei weitere Klassen. Netzteile zuerst. Jeder enthält in seiner Zusammensetzung Spannungswandler. TransformatorPegelwandler entsprechen der häuslichen Definition des Gesprächsthemas und heben sich in einer separaten Klasse ab. Die Frage ist das Buch MA.Shustov zum Thema.

Klassifizierung von Spannungswandlern

Wir führen die primäre Klassifizierung von Spannungswandlern durch:

• Zunächst werden die Netzteile von Geräten beschrieben. Wir sind sicher, dass die Systemblöcke von Personalcomputern den Lesern nahekommen. Lass uns nach innen schauen. Das Schaltnetzteil eines Personal Computers enthält einen Transformator mit einer Vielzahl von Wicklungen, die jeweils mit der gleichen Leistung arbeiten. Aus einer Wechselspannung von 230( oder 110) Volt erhält man eine Reihe von Konstanten: +5, -5, +12, -12.Aber! Die anschließende Gleichrichtung von Wechselstrom durch Schottky-Dioden.
  

  In das Netzteil des

• ist ein Spannungsschalter eingebaut, zum anderen Adapter für die Lokalisierung von Geräten. Bei den meisten Haushaltsgeräten gilt die Option als in die Stromversorgung eingebaut( siehe Foto).Es ist ausreichend, den Kippschalter an der Rückseite der Systemeinheit zu wechseln, um die Arbeitsbedingungen zu ändern. Seien Sie wachsam und vermeiden Sie falsche Spannungseinstellungen, um das Gerät nicht zu deaktivieren.
• Handyadapter, Gadgets können nicht vollständig Spannungswandler genannt werden. Vielmehr Module, die das Thema des heutigen Themas in seine Zusammensetzung einbeziehen.

Verwenden Sie konventionelle Transformatoren oder Spartransformatoren zur Umwandlung der Spannungsamplitude, und merken Sie sich die Frequenz. Viele Motoren, die für einen Betrieb bei 60 Hz ausgelegt sind, werden durch Netzwerke von 50 Hz überhitzt, wobei die Spannungsamplitude der angegebenen entspricht. Bei den eingebauten Stromversorgungsoptionen ist es nicht immer möglich, die Einstellungen zu ändern. Das Produkt kann mit einem Aufkleber( zusätzlich zum Typenschild) versehen werden, der verfügbar ist und die Betriebsbedingungen des Produkts gemäß seinem Verwendungszweck erläutert. Bei den Diskrepanzen zwischen Europa und Russland( 230 - 220 = 10 Volt) hat diese Diskrepanz keinen großen Einfluss auf die Arbeit( es gibt negative Punkte).In den vorangegangenen Themen wurde die Auswirkung der Parameter auf die Lebensdauer von Glühlampen beschrieben.

Entsprechend dem Design in der Elektronik werden Spannungswandler wie folgt unterteilt:

1. Transformatorfreier Kondensator.
2. Mit geschalteten Kondensatoren.
3. Multiplex.
4. Impulskonverter.
5. Schaltnetzteile.
6. Transformator mit Impulsanregung.
7. -Oszillatoren.
8. Auf piezoelektrischen Transformatoren.

Aufbau der Spannungswandler

Mit zunehmender Frequenz nehmen die Verluste durch Wirbelströme in den Kernen von Transformatoren zu. Phänomen, das versucht, bei shchitovaniya anzuhalten. Der Kern ist in Platten mit einer Ebene parallel zu den Linien des Magnetfelds unterteilt. Es wird ein spezieller Elektrostahl mit hohem Widerstand verwendet.

Mit zunehmender Frequenz wird der magnetische Fluss aus dem Kern nach außen gedrückt. Ferromagnetische Materialien werden verwendet, um die Induktivität zu erhöhen. Bei hohen Frequenzen wird es aus dem oben genannten Grund unpraktisch. Die magnetische Permeabilität wächst nicht mehr, es macht keinen Sinn, einen solchen Kern herzustellen. Bei HF sind Magnetodielektrika durch extrudiertes Pulver weit verbreitet. Beseitigung der durch Wirbelströme verursachten Verluste. Der magnetische Fluss wird stark reduziert. Die Frequenz der Gesetzmäßigkeiten von Strom und Spannungsänderungen bestimmt die folgende Regel:

Die über eine Periode vom Umrichter gespeicherte Energie ist proportional zum Quadrat der Kapazität oder Induktivität des Systems.

-Geräte verwenden induktive oder kapazitive Antriebe. Dies erklärt die Verwendung ferromagnetischer Materialien durch Aggregate und erklärt, warum Tesla in Experimenten einen anderen Weg eingeschlagen hat. Der Wissenschaftler verwendete Schwingkreise, um hochfrequente Ströme zu erzeugen. In ähnlicher Weise bewegt sich die Spannungswandlertechnologie heute. Für Gleichstrom sieht das Design so aus:

1. Die Eingangsspannung wird gleichzeitig erregt.
2. Der Wechselspannungsgenerator ist das Herz des Umrichters. Bekannter Multivibrator( Trigger auf zwei Transistoren), das Bild ist überall verfügbar. Manchmal ist es vorteilhaft, vorgefertigte Chips der Industrie-Serie, Wechselrichter, zu verwenden.
3. Die resultierende Spannung ist variabel, oft rechteckig. Bei Bedarf wird es verstärkt, vervielfacht oder erniedrigt( mit Hilfe geschalteter Kondensatoren), gerichtet, die gewünschte Polarität erhalten( Spannungspolaritätswandler).Hinweis: Diese Kaskaden werden manchmal auf Chips ausgeführt. Multiplexer werden häufig zum Schalten von Kondensatoren verwendet, die Strom speichern.

Der Spannungswandler wird nicht direkt ohne Transformator gebaut. Wenn man jedoch streng von der Definition abweicht, können verschiedene Probleme gelöst werden. Jeder Multivibrator enthält die RC-Kette, die Tesla angewendet hat. Um die Spannung zu erhalten, die Sie für die Polarität benötigen, wird ein ordnungsgemäßer Einschluss von Dioden und Filterkondensatoren angewendet. Der Gleichrichter ist als Brücke ausgeführt( siehe Diodenbrücke).

In der Praxis gibt es ähnliche Schemata aus einem einfachen Grund: Es ist schwierig, eine hohe Leistung zu erhalten. Es wurden keine Halbleiterschalter geschaffen, die die Begrenzung umgehen, die Kondensatoren würden einfach gigantische Kondensatoren erfordern. Daher kämpfen die Hersteller ständig darum, Strom zu sparen.

Die PC-Systemeinheit verwendet Impulstransformatoren, die mithilfe von Quarzresonatoren stabile Reinheit erzeugen. Wir zeigen den Unterschied. Arbeiten Sie mit hochfrequenter Spannung, kann die gespeicherte Menge während der Periode der Energieschwankungen erheblich reduziert werden. Die Abmessungen von Transformatoren können stark reduziert werden, schädliche ferromagnetische Kerne müssen überhaupt geworfen werden, und das Gewicht ist geringer. Es gibt Konstruktionsmerkmale anderer Art. Wie schreibt hervorragende Schaltung MAShustov:

1. Induktive Wandler kleinerer Abmessungen, alle anderen Dinge sind gleich. Beantragen Sie deshalb hohe Leistung. Was wir am Beispiel von Transformatoren sehen.
2. Wie bei kapazitiven Wandlern ist es vorteilhaft, für niedrige Leistung zu verwenden. Rufen Sie die Multivibratoren mit RC-Kette auf.

Von den "Transformatoren" der Konstantspannung gehört. Akzeptabel wird den Designmerkmalen zugeschrieben. Der Generator verwendet eine Rückkopplungsverbindung - einen Quarzkristall. Der Speicherkondensator steuert die Funktionsweise des Transistors, die Wechselspannung in Form einer akustischen Welle passiert das piezoelektrische Element. Aufgrund offensichtlicher Umstände liegen die Betriebsfrequenzen im Bereich von MHz-Einheiten, die Leistung ist gering. Es ist klar, dass das System die Gleichspannung nicht direkt übertragen kann, der Begriff Transformator wird allegorisch verwendet.