ترانسفورماتور القایی 220 تا 12 ولت. منبع تغذیه بدون ترانسفورماتور خازن به جای مقاومت

بدون این وسیله الکتریکی، مصرف کنندگان برق قادر به شارژ باتری خودرو یا اتصال منابع نور کم مصرف نخواهند بود. یک محصول الکتریکی ولتاژ ثابت را تا حد مورد نیاز کاهش می دهد. این دستگاه بر اساس القای الکترومغناطیسی ساخته شده است. در خرده فروشی های تخصصی ثابت و فروشگاه های آنلاین فروخته می شود.

ساختار کلی و اصل عملیات

یک ترانسفورماتور کاهنده از 220 تا 12 ولت توسط رانندگان، ساکنان تابستانی، صاحبان خانه های روستایی، کلبه ها برای نصب یک شبکه روشنایی ولتاژ پایین داخل خانه خریداری می شود. گاهی اوقات استفاده از برق 220 ولت در خانه از نظر اقتصادی منطقی نیست.

این محصول از چهار قسمت اصلی تشکیل شده است: دو میله مغزی و دو کلاف سیم مسی با سطح مقطع و طول مورد نیاز. به آنها سیم پیچی می گویند که دارای تعداد نامساوی چرخش است. میله های هسته از فولاد خاصی که در صنعت برق استفاده می شود ساخته می شوند. ترانسفورماتور 220 با جریان برق عرضه می شود.

در سیم‌پیچ اولیه، حرکت شدید الکترون‌ها آغاز می‌شود و نیروی حرکتی الکتریکی ایجاد می‌کند. یک میدان مغناطیسی تشکیل می شود که سیم پیچ دوم از آن عبور می کند. پتانسیل های الکتریکی در آن ظاهر می شود، زیرا میدان مغناطیسی سیم پیچ اول باعث القای خود (حرکت الکترون ها) در سیم پیچ دوم می شود. تفاوت در سطوح الکتریکی به وجود می آید که تمایل دارد مقادیر پتانسیل را به صفر برابر کند.

جریان الکترون ها از پتانسیل بالا به پتانسیل صفر نهایی جریان الکتریکی ایجاد می کند. ولتاژ در سیم پیچ ثانویه بستگی به این دارد که چند بار پیچش کمتر از سیم پیچ اول است. لازم به یادآوری است که دستگاه الکتریکی کاهنده یک ولتاژ متناوب در سیم پیچ انتهایی با تغییر قطبیت 50 بار در ثانیه ایجاد می کند. آنها همچنین جریان مستقیم را با اتصال یکسو کننده به سیستم به منظور داشتن 12 ولت جریان مستقیم در خروجی به دست می آورند.

طیف گسترده ای از محصولات الکترونیکی کشویی وجود دارد که حاوی هسته یا سیم پیچ نیستند.

دستگاه‌های کاهنده مدارهای الکترونیکی میکروسکوپی هستند که با خازن‌ها، مقاومت‌ها و سایر اجزای مهم همراه هستند. آنها مزایای غیر قابل انکاری نسبت به مبدل های جریان سنتی دارند که عبارتند از:

  • در فشردگی؛
  • در وزن؛
  • در تنظیم دستی کاهش ولتاژ؛
  • در عملیات بی صدا؛
  • در راندمان بالا

خریدار می تواند ترانسفورماتور مورد نیاز خود را انتخاب کند. حق اوست

توصیه می شود یک ترانسفورماتور ساخته شده با دستان خود را کار کنید و آن را در پشت دیوارهای یک جعبه فلزی یا چوبی که دارای تهویه طبیعی است پنهان کنید.

نحوه انتخاب ترانسفورماتور کاهنده

لوازم برقی وارداتی که در شبکه 110 ولت کار می کنند برای فروش در دسترس قرار گرفته اند. شبکه های برق خانگی جریانی را با ولتاژ 220 ولت تامین می کنند. استفاده از وسایل خانگی خارجی یا سایر وسایل مورد نیاز مشکل ساز است. اما راهی برای خروج وجود دارد. می توانید یک ترانسفورماتور 220 با ترمینال های کاهنده 110 ولت خریداری کنید.

هنگام انتخاب یک محصول پایین تر، مهم است که حداکثر باری را که برای آن طراحی شده است محاسبه کنید. نتیجه با روش زیر به دست می آید. برای بدست آوردن برق، ولت را در جریان ضرب کنید. فرمول به این صورت است: V x A=W. مصرف کننده قدرتمند انرژی الکتریکی را انتخاب کنید، اوج بار را با استفاده از فرمول محاسبه کنید، 20٪ به مقدار آن اضافه کنید.

بیایید یک مثال بزنیم. یک زن خانه دار یک غذاساز وارداتی خرید که بر روی شبکه 110 ولت کار می کرد و برای جریان 3 آمپر طراحی شده بود. بیایید شاخص ها را ضرب کنیم. ما توان 330 وات را دریافت می کنیم. این توان استانداردی است که کمباین در آن کار می کند. اما هنگام تهیه یک پانسمان، به عنوان مثال برای گل گاوزبان، استخوانی وارد پردازنده شد که دستگاه باید آن را آسیاب کند. در یک ثانیه، قدرت به 1400 وات خواهد پرید. سازنده لوازم الکتریکی حداکثر توان را در برگه اطلاعات فنی نشان می دهد.

ساختن دستگاهی که جریان را به تنهایی کاهش دهد کار سختی نیست. الگوریتم اقدامات به شرح زیر است: تعداد چرخش سیم فلزی روی سیم پیچ ها را بشمارید. محاسبه اولیه با سیم پیچ 220 ولت شروع می شود. پس از محاسبات، تعداد چرخش ها مشخص می شود. 2200 پیچ با سطح مقطع سیم 0.3 میلی متر و مساحت میله 6 متر مربع به دست می آید. سانتی متر.

سپس تعداد دور سیم پیچ 12 ولت را محاسبه کنید. سیم پیچ دوم با تولید ولتاژ 12 ولت دارای 120 دور با سطح مقطع سیم 1 میلی متر خواهد بود. تعداد دورهای یک سیم پیچ نباید با دیگری برابر باشد. در حالت ایده آل، اگر سیم مسی از بخش های مختلف باشد، می توانند.

ولتاژ دوازده ولتی نوارهای LED، لامپ ها و روشنایی هالوژن را تامین می کند. لامپ های هالوژن به برق کمی نیاز دارند. یک نکته مهم ساخت هسته است. قدرت ترانسفورماتور به کیفیت آن بستگی دارد.

اگر فولاد برقی خاصی در دسترس نیست، از ظروف فلزی برای آبجو، کواس نان و سایر محصولات مایع استفاده کنید. نوارهایی به طول 3 dm و عرض 0.2 dm از قوطی ها بریده می شود. قطعات کار پخته می شوند و سپس رسوبات رسوب برداشته می شوند. آنها لاک زده و از یک طرف در کاغذ پیچیده می شوند.

سیم پیچ دوم با سیم هایی با مقطع 1 میلی متر پر شده است. پایه قرقره از مواد مقوایی با استحکام بالا ساخته شده است. مقوای خالی را در کاغذ آغشته به پارافین بپیچید. سیم روی هسته های آماده شده پیچیده می شود و فراموش نمی شود که پیچ های زخم را با کاغذ جدا کنید. سیم پیچ های آماده برای استفاده روی یک قاب چوبی یا فلزی فشرده نصب می شوند. با منگنه یا سایر بست ها محکم کنید.

نمودار اتصال ترانسفورماتور کاهنده

نحوه اتصال ترانسفورماتور 220 به 12 ولت مورد توجه بسیاری است. همه چیز به سادگی انجام می شود. الگوریتم اقدامات با علامت گذاری در نقاط اتصال پیشنهاد می شود. پایانه های واقع در پانل اتصال با سیم های تماس دستگاه مصرف کننده با حروف لاتین نشان داده شده است. پایانه هایی که سیم خنثی به آنها متصل است با نمادهای N یا 0 مشخص شده اند. فاز برق L یا 220 تعیین شده است. پایانه های خروجی با اعداد 12 یا 110 مشخص شده اند. سوال نحوه اتصال ترانسفورماتور 220 کاهنده با اقدامات عملی.

علامت گذاری کارخانه پایانه ها اتصال ایمن را توسط فردی که با چنین اقداماتی آشنا نیست تضمین می کند. ترانسفورماتورهای وارداتی تحت کنترل گواهینامه داخلی هستند و در حین کار هیچ خطری ندارند. طبق اصل توضیح داده شده در بالا، محصول را به 12 ولت وصل کنید.

اکنون نحوه اتصال ترانسفورماتور کاهنده کارخانه ای روشن شده است. تصمیم گیری در مورد یک دستگاه خانگی دشوارتر است. مشکلات زمانی ایجاد می شود که هنگام نصب دستگاه فراموش می کنند پایانه ها را علامت گذاری کنند. برای ایجاد اتصال بدون خطا، مهم است که نحوه تعیین بصری ضخامت سیم ها را یاد بگیرید. سیم پیچ اولیه از سیم با سطح مقطع کوچکتر از سیم پیچ نهایی ساخته شده است. نمودار اتصال ساده است.

شما باید این قانون را یاد بگیرید که طبق آن می توانید با اتصال دستگاه به ترتیب معکوس (نسخه آینه) ولتاژ الکتریکی فزاینده ای بدست آورید.

اصول عملکرد یک ترانسفورماتور کاهنده به راحتی قابل درک است. از نظر تجربی و نظری ثابت شده است که جفت شدن در سطح الکترون در هر دو سیم پیچ باید به عنوان تفاوت بین اثر شار مغناطیسی که با هر دو سیم پیچ تماس ایجاد می کند و شار الکترونی که در سیم پیچ با چرخش کمتر رخ می دهد ارزیابی شود. با اتصال سیم پیچ انتهایی متوجه می شوند که جریان در مدار ظاهر می شود. یعنی برق می گیرند.

و در اینجا یک درگیری الکتریکی بوجود می آید. محاسبه می شود که انرژی تامین شده از ژنراتور به سیم پیچ اولیه برابر با انرژی هدایت شده به مدار ایجاد شده است. و این زمانی اتفاق می افتد که هیچ تماس فلزی و گالوانیکی بین سیم پیچ ها وجود نداشته باشد. انرژی با ایجاد یک شار مغناطیسی قدرتمند با ویژگی های متغیر منتقل می شود.

در مهندسی برق اصطلاح اتلاف وجود دارد. شار مغناطیسی در طول مسیر قدرت را از دست می دهد. و این بد است. این وضعیت با یک ویژگی طراحی طراحی ترانسفورماتور اصلاح می شود. طرح های ایجاد شده از مسیرهای مغناطیسی فلزی اجازه اتلاف شار مغناطیسی در طول مدار را نمی دهد. در نتیجه، شار مغناطیسی سیم پیچ اول برابر با مقادیر دوم یا تقریباً برابر است.

ولتاژ سنتی در شبکه برق یک آپارتمان یا خانه 220 ولت است. اکثر لوازم خانگی با این مقدار سازگار هستند. با این حال، گاهی اوقات برای عملکرد ایمن دستگاه های مختلف لازم است که پارامتر را به 12 ولت کاهش دهیم. برای اطمینان از این روند، ما به شما توصیه می کنیم که یک ترانسفورماتور کاهنده 220 تا 12 ولت خریداری کنید.

نمودار دستگاه

تجهیزات این نوع دارای طراحی خاصی هستند که تغییر ایمن ولتاژ در شبکه را تضمین می کند:

  • محفظه قاب برای نصب یا سیم پیچ؛
  • عایق;
  • پین های تماس برای ولتاژ بالا و پایین؛
  • سیم پیچ با استفاده از سیم های مسی یا آلومینیومی؛
  • هسته مغناطیسی که از فولاد نازک برای مقاصد الکتریکی ساخته شده است.

مکانیسم عملیات

ترانسفورماتورهای کاهش ولتاژ از 220 به 12 ولت برای عبور متوالی ولتاژی که از یک منبع خارجی از طریق تمام عناصر دستگاه وارد می شود طراحی شده است. شار مغناطیسی متناوب در هر سیم پیچ به دلیل القای الکترومغناطیسی، نیروی حرکتی الکتریکی ایجاد می کند. انرژی سیم پیچ اولیه به ثانویه منتقل می شود و القای مغناطیسی تبدیل به ولتاژ مورد نیاز را تضمین می کند.

ویژگی های عملیات

برای عملکرد عادی ترانسفورماتور باید شرایط خاصی رعایت شود:

  • بدون لرزش، شوک یا لرزش؛
  • محیط زیست سالم از نظر شیمیایی؛
  • دمای هوا بین 45- تا 40+ درجه سانتی گراد است.

چگونه انتخاب کنیم؟

شرکت Stable Energy ترانسفورماتورهای خشک 220/12 ولت را ارائه می دهد. آنها مجهز به سیستم خنک کننده هوای طبیعی هستند، قابل اعتماد و سازگار با محیط زیست هستند، در برابر تغییرات دما مقاوم هستند و مقرون به صرفه هستند. فروشگاه آنلاین مدل های مختلف تک فاز، خشک، محافظت شده، چند منظوره یا جداکننده را از بهترین سازندگان مطابق با GOST ارائه می دهد. ما درگیر فروش عمده و خرده هستیم، امکان پیش خرید با تحویل هدفمند وجود دارد.

ما مطالب را از طریق ایمیل برای شما ارسال خواهیم کرد

در میان وسایل الکتریکی طراحی شده برای تبدیل انرژی الکتریکی، ترانسفورماتورها شناخته شده ترین و گسترده ترین عنصر سازه ای هستند. مدل های برق در شبکه های الکتریکی با ولتاژهای مختلف و مدل های کم مصرف در مدارهای کنترل و سوئیچینگ و همچنین در شبکه های جریان کم و برای اتصال تجهیزات الکترونیکی مختلف استفاده می شود. ترانسفورماتور کشویی 220 تا 12 ولت - برای چیست، و انواع مختلف آن چگونه کار می کند، چگونه می توان آن را وصل کرد و بررسی کرد، و چگونه آن را خودتان بسازید - موضوع این مقاله سایت است.

ظاهر یک ترانسفورماتور کاهنده به معنای کلاسیک چنین تجهیزاتی

هدف اصلی ترانسفورماتور کاهنده تبدیل ولتاژ اولیه 220 ولت به ولتاژ ثانویه 12 ولت است که برای موارد زیر استفاده می شود:

  • کار با ولتاژ 12 ولت (لامپ ها و نوارهای LED، لامپ های رشته ای و منابع نور هالوژن، و همچنین سایر دستگاه های روشنایی).
  • ایجاد یک شبکه الکتریکی در محل هایی که طبق قوانین ایمنی، استفاده از ولتاژ شبکه برق خانگی (220/380 ولت) غیرممکن است.
  • اتصال سیستم های جریان کم (سیستم های هشدار و غیره) که با ولتاژ DC پایین کار می کنند.

طبقه بندی و انواع

ترانسفورماتورهای کاهنده بر اساس چندین پارامتر طبقه بندی می شوند:

  • با طراحی- الکترومغناطیسی و پالسی؛
  • با توجه به مشخصات فنی- توان الکتریکی، حداکثر مجاز برای اتصال بار.
  • بر اساس نوع اجرا- باز کردن یا قرار دادن در یک محفظه محافظ؛
  • بر اساس نوع استفاده– خانگی و صنعتی

قابل توجه ترین تفاوتی که امکان استفاده و اعمال ترانسفورماتورهای کاهنده 220/12 ولت را تعیین می کند، طراحی آنها است.

مدل های حلقوی (الکترومغناطیسی).

ترانسفورماتور حلقوی (الکترومغناطیسی) 220 تا 12 ولت یک نسخه کلاسیک از چنین دستگاه هایی است. طراحی مدل های الکترومغناطیسی از یک هسته ساخته شده از انواع خاصی از فولاد تشکیل شده است که سیم پیچ های اولیه و ثانویه روی آن پیچیده می شود. تبدیل انرژی الکتریکی به دلیل نیروی الکترومغناطیسی ایجاد شده در بدنه هسته اتفاق می افتد.

مزایای طراحی عبارتند از:

  • قابلیت اطمینان؛
  • انواع مدل ها با مشخصات فنی و انواع مختلف اجرا؛
  • هزینه نسبتا کم

معایب عبارتند از:


مدل های الکترونیکی (پالسی).

مدل های پالسی از قطعات الکترونیکی مونتاژ می شوند که به طور قابل توجهی قابلیت های ترانسفورماتورهای کاهنده از این نوع را گسترش می دهد.

مزایای دستگاه های الکترونیکی عبارتند از:

  • ابعاد کلی کوچک و وزن سبک؛
  • مقاومت در برابر افزایش ولتاژ در شبکه تغذیه؛
  • ثبات مقادیر ولتاژ در خروجی دستگاه؛
  • شروع نرم در هنگام روشن شدن و ضریب قدرت بالا.

اساس این نوع طراحی یک هسته فریت با سیم پیچ الکتریکی ساخته شده بر روی آن و همچنین ترانزیستورها، دیودها و سایر قطعات الکترونیکی است.


طراحی و اصل عملیات

مدل های الکترونیکی و الکترومغناطیسی ترانسفورماتورها هم از نظر طراحی و هم در اصل عملکرد آنها متفاوت است، بنابراین باید آنها را جداگانه در نظر گرفت:

  • ترانسفورماتور الکترومغناطیسی

همانطور که قبلاً در بالا نوشته شد، اساس این طرح یک هسته حلقوی ساخته شده از فولاد الکتریکی است که سیم پیچ های اولیه و ثانویه روی آن پیچیده شده است. هیچ تماس الکتریکی بین سیم پیچ ها وجود ندارد، اتصال بین آنها از طریق یک میدان الکترومغناطیسی انجام می شود که عمل آن به دلیل پدیده القای الکترومغناطیسی است. نمودار یک ترانسفورماتور الکترومغناطیسی گام به گام در شکل زیر نشان داده شده است، که در آن:

  • سیم پیچ اولیه به شبکه ای با ولتاژ 220 ولت (U 1 در نمودار) متصل می شود و جریان الکتریکی "i 1" در آن جریان دارد.
  • هنگامی که ولتاژ به سیم پیچ اولیه اعمال می شود، نیروی الکتروموتور (EMF) در هسته ایجاد می شود.
  • EMF یک اختلاف پتانسیل در سیم پیچ ثانویه ایجاد می کند (U 2 در نمودار) و در نتیجه وجود جریان الکتریکی "i 2" با یک بار متصل (Z n در نمودار) ایجاد می کند.

مقدار ولتاژ مشخص شده روی سیم پیچ ثانویه با پیچاندن تعداد معینی دور سیم در اطراف هسته دستگاه ایجاد می شود.

  • ترانسفورماتور الکترونیکی.

طراحی چنین مدل هایی وجود قطعات الکترونیکی را فراهم می کند که از طریق آنها تبدیل ولتاژ انجام می شود. در نمودار زیر، ولتاژ شبکه به ورودی دستگاه (INPUT) اعمال می شود و پس از آن از طریق یک پل دیودی به ولتاژ ثابت تبدیل می شود که قطعات الکترونیکی دستگاه در آن کار می کنند.

ترانسفورماتور کنترل بر روی یک حلقه فریت (سیم پیچ های I، II و III) پیچیده می شود و این سیم پیچ های آن است که عملکرد ترانزیستورها را کنترل می کند و همچنین ارتباط با ترانسفورماتور خروجی را فراهم می کند که ولتاژ تبدیل شده را به خروجی دستگاه می رساند. (خروجی). علاوه بر این، مدار حاوی خازن هایی است که شکل مورد نیاز سیگنال ولتاژ خروجی را فراهم می کند.

مدار ترانسفورماتور الکترونیکی فوق را می توان برای اتصال لامپ های هالوژن و سایر منابع نوری که با ولتاژ 12 ولت کار می کنند استفاده کرد.

مشخصات فنی اصلی

ویژگی های فنی امکان استفاده از ترانسفورماتور کاهنده و همچنین شرایط عملکرد آن را تعیین می کند که در شاخص های زیر بیان می شود:

  • ولتاژ نامی اولیه؛
  • توان نامی؛
  • حالت و شرایط استفاده؛
  • درجه حفاظت طبق GOST 14254-96؛
  • مواد مسکن (در صورت وجود).

نحوه انتخاب ترانسفورماتور برای لوستر

لوستر نوعی لامپ آویز است که در طراحی آن امکان نصب چندین منبع نور (لامپ) فراهم شده است. اگر قبلاً فقط لامپ های رشته ای به عنوان منابع نور در لوسترها نصب شده بود ، در این صورت سؤال انتخاب ترانسفورماتور کاهنده برای چنین محصولات روشنایی اصلاً مطرح نمی شد. امروزه با توجه به معرفی فناوری های صرفه جویی در مصرف انرژی، لوسترهای مجهز به منابع نور کم مصرف به طور فزاینده ای رایج شده اند. در این مورد، سوال انتخاب یک ترانسفورماتور بسیار مرتبط می شود.

هنگام انتخاب یک ترانسفورماتور کاهنده طراحی شده برای اتصال هالوژن یا، باید به موارد زیر توجه کنید:

  • ولتاژ نامی که منابع نور نصب شده برای آن طراحی شده اند.
  • قدرت تمام لامپ های نصب شده برای قرار دادن در یک چراغ باید با توان نامی ترانسفورماتور مطابقت داشته باشد.

علاوه بر این، هنگام انتخاب مبدل ولتاژ، باید به وزن و ابعاد کلی آن توجه کرد که به شما امکان می دهد دستگاه را در بدنه یک لامپ (لوستر) قرار دهید.

نحوه اتصال ترانسفورماتور کاهنده

اتصال چنین تجهیزاتی حتی برای فردی که از مهندسی برق بسیار دور است نباید مشکل ساز باشد. دلیل این امر علامت گذاری است که روی بدنه ترانسفورماتور کاهنده اعمال می شود و نشان می دهد که کدام پایانه ها باید به سیم ها از شبکه منبع تغذیه وصل شوند و بار باید به کدام یک وصل شود. سیم فاز به ترمینال "L" یا "220" و سیم خنثی به "N" یا "0" وصل می شود که به نوع علامت گذاری توسط سازنده بستگی دارد.

علامت گذاری پایانه های سیم پیچ اولیه و ثانویه بر روی یک ترانسفورماتور کاهنده نوع الکترونیکی که برای اتصال منابع نور در نظر گرفته شده است.

نحوه تست ترانسفورماتور کاهنده

برای بررسی قابلیت سرویس و عملکرد ترانسفورماتور کاهنده، به یک (تستر) - یک ابزار اندازه گیری الکتریکی ترکیبی نیاز دارید. اگر هیچ علامتی روی ترانسفورماتور وجود نداشته باشد، ابتدا انتهای هر دو سیم پیچ تعیین می شود. برای انجام این کار، پروب های تستر به خروجی (سیم) دستگاه مورد آزمایش اعمال می شود و از یک مولتی متر استفاده می شود. هنگامی که انتهای سیم پیچ ها علامت گذاری می شوند، مشخص می شود که کدام اصلی و کدام ثانویه است. برای انجام این کار، مقادیر مقاومت در سیم پیچ ها بررسی می شود؛ در اولیه بیشتر و در ثانویه کمتر خواهد بود.

در صورت وجود سیم پیچی بیشتر، کار به روشی مشابه انجام می شود، تنها با این تفاوت که آزمایش تعداد بیشتری از پایانه ها ضروری می شود. برای بررسی عملکرد، ولتاژ به سیم پیچ اولیه اعمال می شود و باری به شکل منبع نور با کلاس ولتاژ مناسب به سیم پیچ ثانویه متصل می شود.

مقاله مرتبط:

در این نشریه به نحوه عملکرد دستگاه، نحوه کارکرد آن، انواع آن و توصیه های کارشناسان خواهیم پرداخت.

ساخت ترانسفورماتور کاهنده از 220 تا 12 ولت با دستان خود

در حال حاضر، می توانید هر ترانسفورماتور گام به گامی را که تمام الزامات این نوع دستگاه فنی را برآورده می کند، در فروش پیدا کنید. با این حال، برای افرادی که دارای رگه های خلاقانه هستند و می خواهند همه چیز را با دست خود بسازند، مونتاژ ترانسفورماتور گام به گام با دستان خود کاملاً امکان پذیر است. تمام کارهای مربوط به تولید مستقل چنین محصولی را می توان به چند مرحله تقسیم کرد: آماده سازی، اجرای کار و آزمایش عملکرد.

مرحله مقدماتی

در این مرحله باید:

  • در مورد نوع دستگاهی که باید مونتاژ شود تصمیم بگیرید - الکترومغناطیسی یا الکترونیکی.
  • تعیین پارامترهای فنی لازم برای استفاده بیشتر - قدرت و محل نصب، ابعاد و وزن کلی مجاز.
  • پارامترهای سیم پیچ اولیه و ثانویه را در مورد ساخت یک مدل الکترومغناطیسی محاسبه کنید.
  • خرید مواد و اجزای لازم

هنگام ساخت یک دستگاه الکترونیکی، مهارت ها و دانش اولیه در زمینه الکترونیک مورد نیاز است. در این حالت ابتدا مدار دستگاه انتخاب می شود و بر این اساس قطعات الکترونیکی (ترانزیستورها، خازن ها و غیره) برای آن آماده می شوند. در مورد ساخت یک مدل الکترومغناطیسی، ابتدا باید سیم پیچ های دستگاه مونتاژ شده را محاسبه کنید و سپس تمام عملیات های دیگر را انجام دهید.

برای تعیین تعداد چرخش N 1 در سیم پیچ اولیه، باید از فرمول استفاده کنید:

N 1 = (40 - 60) / S ، جایی که

  • اس - سطح مقطع مدار مغناطیسی (هسته) ترانسفورماتور، اندازه گیری شده در سانتی متر 2.
  • 40–60 یک شاخص (ثابت) است که نوع و کیفیت هسته را تعیین می کند.

سطح مقطع هسته بر اساس ابعاد هندسی صفحات مورد استفاده تعیین می شود: پنجره، عرض و ضخامت فک های هسته. سطح مقطع سیم در سیم پیچ اولیه باید مطابق با جریانی باشد که در حین کار در آن جریان می یابد، که با اندازه بار متصل تعیین می شود، از نظر عددی به این صورت تعریف می شود:

I 1 = P/U ، جایی که

  • من 1 - جریان در سیم پیچ اولیه؛
  • پ - قدرت بار متصل؛
  • U – ولتاژ روی سیم پیچ اولیه

بر این اساس، با دانستن میزان جریان عبوری از سیم ها، می توانید سطح مقطع مجاز آنها را مطابق با الزامات تنظیم شده توسط قوانین نصب برق (PUE) انتخاب کنید. برای سیم پیچ ثانویه به روشی مشابه تعیین می شود.

تعداد چرخش در هر سیم پیچ با فرمول تعیین می شود:

W = U × (V / 10) ، جایی که

  • دبلیو - تعداد چرخش در سیم پیچ؛
  • U - ولتاژ در سیم پیچ ترانسفورماتور؛
  • V - فرکانس جریان الکتریکی - 50 هرتز.

با تصمیم گیری در مورد تعداد چرخش ها و در نتیجه ابعاد هسته و همچنین طول و مقطع مورد نیاز سیم در هر دو سیم پیچ، می توانید مواد لازم را برای تکمیل کار آماده کنید:

  • سیم برای هر دو سیم پیچ؛
  • هسته - می توانید یک مورد جدید خریداری کنید یا از تجهیزات استفاده شده (تلویزیون، رادیو و غیره) استفاده کنید.
  • مواد عایق (نوار، کاغذ و غیره).

علاوه بر این، می توان یک ماشین سیم پیچی ساخت که تولید سیم پیچ را تسهیل می کند، در مورد گزینه ای که سیم پیچ ها به صورت سیم پیچ هایی که روی هسته قرار می گیرند ساخته می شوند.

اجرای کار

هنگامی که تمام فعالیت های مقدماتی به پایان رسید، می توانید شروع به ساخت و مونتاژ ترانسفورماتور کنید، در این حالت کار به شرح زیر انجام می شود:

تصویرشرح عمل
قاب های سیم پیچ از مقوای الکتریکی یا مواد دیگر ساخته شده اند.
با استفاده از دستگاه سیم پیچ یا به صورت دستی، سیم بر روی سیم پیچ ها پیچیده می شود؛ تعداد دورهای هر سیم پیچ باید با مقادیر تعیین شده توسط محاسبه برای هر سیم پیچ مطابقت داشته باشد.
سیم پیچ ها روی هسته آماده شده قرار می گیرند، انتهای آنها ثابت شده و بر این اساس علامت گذاری می شوند.

بررسی عملکرد

هنگامی که ترانسفورماتور مونتاژ می شود و تمام اجزای آن به طور ایمن بسته و عایق بندی می شوند، لازم است عملکرد آن بررسی شود. برای انجام این کار، ولتاژ 220 ولت به سیم پیچ اولیه وارد می شود و باری که برای کار با ولتاژ 12 ولت طراحی شده است به سیم پیچ ثانویه متصل می شود.

شبکه برق خانگی دارای ولتاژ 220 ولت است که اکثر وسایل برقی برای آن طراحی شده اند. در این مورد، اغلب نیاز به تغذیه مصرف کنندگان فردی وجود دارد - بخاری های ولتاژ پایین، لامپ های هالوژن و سایر دستگاه ها (نوارهای LED و غیره) که برای جریان متناوب طراحی شده اند. این امر توسط یک ترانسفورماتور تضمین می شود که اندازه کوچکی دارد و بدنه ای محکم دارد.

دستگاه را می توان در زنجیره های خرده فروشی انتخاب و خریداری کرد و در صورت لزوم با دستان خود ساخت.

یک ترانسفورماتور کاهنده استاندارد شامل 2 سیم پیچ (اولیه و ثانویه) است که روی یک هسته فریمغناطیسی با سیم مسی پیچیده می شود. اولیه به شبکه و ثانویه به بار متصل است. اصل عملیاتچنین دستگاهی به شرح زیر است:

  1. ولتاژ اعمال شده به سیم پیچ اولیه یک میدان متناوب در اطراف هسته ایجاد می کند.
  2. القای مغناطیسی هنگامی که به یک بار متصل می شود، در پیچ های سیم پیچ ثانویه ولتاژ ایجاد می کند و انرژی از سیم پیچ اولیه جاری شده و به مدار ثانویه منتقل می شود.

ولتاژ خروجی تحت تأثیر نسبت و تعداد دور هر سیم پیچ است. با تنظیم این نشانگر، می توانید به هر مقدار فعلی در سیم پیچ ثانویه دست یابید و هم به سمت پایین و هم پایین بیایید. باید در نظر داشت که دستگاهی که به شبکه خانگی 220 ولت متصل است ولتاژ متناوب تولید می کند که در صورت لزوم می تواند توسط یکسو کننده تبدیل شود.

در حال حاضر، از نوع الکترونیکی دستگاه های گام به پایین ساخته شده از مبتنی بر نیمه هادی، که کار آن توسط یک مدار مجتمع تکمیل می شود. آنها دارای مزایای خاصی به شکل اندازه کوچک، راندمان بالا، وزن سبک، عدم گرمایش و نویز، توانایی تنظیم جریان و حفاظت از اتصال کوتاه هستند. اما ترانسفورماتور سنتی به دلیل قابلیت اطمینان و سادگی طراحی همچنان به طور فعال مورد استفاده قرار می گیرد.

انتخاب راه حل آماده، معیارها

فروشگاه های لوازم برقی و الکترونیکی برای نیازهای مختلف ترانسفورماتورهای خانگی آماده ارائه می کنند. انتخاب دستگاه مورد نیاز، شما باید با معیارهای زیر هدایت شوید:

  1. پارامترهای ولتاژ ورودی بدنه دستگاه باید با ولتاژ 220 یا 380 ولت علامت گذاری شود در این صورت یک نسخه خانگی برای شبکه 220 ولت لازم است.
  2. پارامترهای ولتاژ ورودی که باید با 12 ولت مطابقت داشته باشد.
  3. قدرت. برای این کار ابتدا کل باری که از ترانسفورماتور تغذیه می شود را محاسبه کنید. این نشانگر دستگاه باید حداقل 20٪ از مقدار محاسبه شده بیشتر باشد.
با استفاده از ترانسفورماتوری که 220 ولت را به 12 ولت تبدیل می کند، می توانید با اجرای یک سیستم روشنایی خانگی بر اساس آن، با استفاده از لامپ های هالوژن و نوارهای ال ای دی، در مصرف مواد محافظ و کابل ها صرفه جویی زیادی کنید. این مدار از نظر برق گرفتگی ایمن است و همچنین در برابر نوسانات ولتاژ و اتصال کوتاه محافظت می شود. چنین سیستم هایی احتمال آتش سوزی را از بین می برند.

این ویدیو داستانی در مورد خرید یک راه حل آماده را بیان می کند

حتی یک آماتور رادیویی تازه کار می تواند به تنهایی یک ترانسفورماتور از 220 تا 12 ولت بسازد. این دستگاه متعلق به ماشین های AC است؛ اصل عملکرد به طور مبهم یادآور موتور ناهمزمان است. البته می توانید ترانسفورماتور آماده بخرید، اما چرا هدر می دهید، مخصوصاً در مواردی که مقدار کافی فولاد برای هسته و سیم برای سیم پیچ ها در اختیار دارید؟ تنها چیزی که باقی می ماند این است که کمی تئوری مطالعه کنید و می توانید شروع به ساخت دستگاه کنید.

نحوه انتخاب مواد

هنگام ساخت ترانسفورماتور گام به گام از 220 تا 12 ولت، استفاده از مواد با کیفیت بسیار مهم است - این امر قابلیت اطمینان بالای دستگاهی را که متعاقباً روی آن مونتاژ خواهید کرد، تضمین می کند. لازم به ذکر است که ترانسفورماتور امکان جدا شدن از شبکه را فراهم می کند، بنابراین می توان آن را برای تغذیه لامپ های رشته ای و سایر دستگاه هایی که در اتاق هایی با رطوبت بالا (دوش، زیرزمین و غیره) قرار دارند نصب کرد. هنگام ساخت قاب سیم پیچ خود، باید از مقوا یا پارچه بادوام استفاده کنید.

توصیه می شود از سیم های تولید داخل استفاده کنید؛ این سیم ها بسیار قوی تر از نمونه های چینی خود هستند و عایق بندی بهتری دارند. می توانید از سیم ترانسفورماتورهای قدیمی استفاده کنید، به شرطی که به عایق آسیبی وارد نشود. برای جداسازی لایه ها از یکدیگر می توانید از کاغذ معمولی (ترجیحاً نازک) یا نوار FUM که در لوله کشی استفاده می شود استفاده کنید. اما برای عایق کاری سیم پیچ ها، استفاده از پارچه آغشته به لاک توصیه می شود. لازم است عایق در بالای سیم پیچ ها اعمال شود - پارچه لاک یا کاغذ کابل.

چگونه محاسبه کنیم؟

اکنون که همه مواد آماده هستند، می توانید ترانسفورماتور را از 220 تا 12 ولت (برای یک لامپ یا هر وسیله خانگی دیگری) محاسبه کنید. برای محاسبه تعداد چرخش سیم پیچ اولیه، باید از فرمول استفاده کنید:

N = (40..60) / S.

S سطح مقطع مدار مغناطیسی است، واحد اندازه گیری مربع است. یک ثابت در شمارشگر وجود دارد - این به کیفیت فلز هسته بستگی دارد. مقدار آن می تواند از 40 تا 60 متغیر باشد.

محاسبه با استفاده از یک مثال

فرض کنید پارامترهای زیر را داریم:

  1. ارتفاع پنجره 53 میلی متر و عرض آن 19 میلی متر است.
  2. قاب از پارچه پارچه ای ساخته شده است.
  3. گونه های بالا و پایین: 50 میلی متر، فریم 17.5 میلی متر، بنابراین ابعاد پنجره 50 در 17.5 میلی متر است.

بعد، شما باید قطر سیم ها را محاسبه کنید. بیایید بگوییم که شما به توان 170 وات نیاز دارید. در این حالت جریان روی سیم پیچ شبکه برابر با 0.78 A (تقسیم توان بر ولتاژ) خواهد بود. در طراحی، چگالی جریان 2 A/sq به نظر می رسد. میلی متر با داشتن این داده ها می توانید محاسبه کنید که باید از سیمی با قطر 0.72 میلی متر استفاده کنید. همچنین امکان استفاده از 0.5 میلی متر، 0.35 میلی متر نیز وجود دارد، اما جریان کمتر خواهد بود.

از این می توان نتیجه گرفت که برای تامین برق تجهیزات رادیویی با استفاده از لامپ ها، به عنوان مثال، باید 950-1000 چرخش برای سیم پیچ ولتاژ بالا بچرخانید. برای رشته های رشته ای - 11-15 چرخش (بسته به تعداد لامپ ها فقط باید از سیم با قطر بزرگتر استفاده شود). اما تمام این پارامترها را می توان به صورت تجربی نیز یافت که در ادامه مورد بحث قرار خواهد گرفت.

محاسبه سیم پیچ اولیه

هنگام ساخت ترانسفورماتور از 220 تا 12 ولت با دستان خود، باید سیم پیچ اولیه (شبکه اصلی) را به درستی محاسبه کنید. و تنها پس از آن می توانید بقیه کارها را شروع کنید. اگر محاسبه اولیه را اشتباه انجام دهید، دستگاه شروع به گرم شدن می کند، صدای بلندی ایجاد می کند و استفاده از آن ناخوشایند و حتی خطرناک خواهد بود. فرض کنید یک سیم با مقطع 0.35 میلی متر برای سیم پیچی استفاده می شود. یک لایه می تواند 115 چرخش (50/(0.9 x 0.39)) را در خود جای دهد. تعداد لایه ها نیز به راحتی قابل محاسبه است. برای انجام این کار، کافی است تعداد کل چرخش ها را بر تعداد مناسب در یک لایه تقسیم کنید: 1000/115 = 8.69.

اکنون می توانید ارتفاع قاب را به همراه سیم پیچ ها محاسبه کنید. لایه اولیه دارای هشت لایه کامل است، به علاوه عایق (ضخامت 0.1 میلی متر): 8 x (0.1 + 0.74) = 6.7 میلی متر. برای جلوگیری از تداخل فرکانس بالا، سیم پیچ شبکه از بقیه محافظت می شود. برای صفحه نمایش می توانید از یک سیم ساده استفاده کنید - یک لایه باد کنید، آن را عایق کنید و انتهای آن را به بدنه متصل کنید. می توانید از فویل هم استفاده کنید (البته باید بادوام باشد). به طور کلی، سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور ما 7.22 میلی متر طول خواهد کشید.

یک راه ساده برای محاسبه سیم پیچ های ثانویه

و اکنون در مورد نحوه محاسبه سیم پیچ های ثانویه در صورتی که اولیه در دسترس یا آماده است. شما می توانید از چنین ترانسفورماتور 220 تا 12 ولتی برای نوارهای LED استفاده کنید، فقط مطمئن شوید که یک تثبیت کننده ولتاژ نصب کنید. در غیر این صورت روشنایی ثابت نخواهد بود. بنابراین، برای محاسبه چه چیزی لازم است؟ چند متر سیم و بس، تعداد معینی دور سیم پیچ اولیه را می پیچید. فرض کنید شما 10 را زخمی کرده اید (و به بیشتر نیاز ندارید، مقدار زیادی وجود دارد).

در مرحله بعد، شما باید ترانسفورماتور را مونتاژ کنید و سیم پیچ اولیه را از طریق قطع کننده مدار به شبکه وصل کنید (به دلایل ایمنی). یک ولت متر را به سیم پیچ ثانویه وصل کنید و روی دستگاه کلیک کنید. ببینید دستگاه چه مقدار ولتاژی را نشان می دهد (مثلاً 5 ولت را نشان داد). بنابراین، هر نوبت دقیقاً 0.5 ولت تولید می کند. اکنون فقط روی ولتاژی که باید دریافت کنید (در مورد ما 12 ولت است) تمرکز می کنید. دو نوبت ولتاژ 1 ولت است. و 12 ولت 24 دور است. اما توصیه می شود یک حاشیه کوچک - حدود 25٪ (که 6 نوبت است) بگیرید. تلفات ولتاژ لغو نشده است، بنابراین سیم پیچ ثانویه 12 ولت باید دارای 30 دور سیم باشد.

چگونه یک قاب سیم پیچ بسازیم

هنگام ساخت یک قاب، اطمینان از عدم وجود کامل گوشه های تیز بسیار مهم است، در غیر این صورت ممکن است سیم آسیب ببیند و یک اتصال کوتاه وقفه ظاهر شود. روی گونه ها باید مکان هایی را اختصاص دهید که تماس های خروجی از سیم پیچ ها به آنها وصل می شوند. پس از مونتاژ نهایی قاب، لازم است تمام لبه های تیز را با استفاده از یک فایل گرد کنید.

صفحات فولادی ترانسفورماتور باید تا حد امکان محکم در سوراخ ها قرار گیرند؛ بازی آزاد مجاز نیست. برای پیچیدن سیم های نازک می توانید از یک دستگاه مخصوص با درایو دستی یا الکتریکی استفاده کنید. و سیم های ضخیم باید منحصراً با دست و بدون وسایل اضافی پیچیده شوند.

بلوک یکسو کننده

یک ترانسفورماتور 220 تا 12 ولت به خودی خود جریان مستقیم تولید نمی کند، شما باید از دستگاه های اضافی استفاده کنید. این یکسو کننده، فیلتر و تثبیت کننده است. اولین مورد بر روی یک یا چند دیود انجام می شود. محبوب ترین طرح پل است. مزایای زیادی دارد که مهمترین آنها حداقل تلفات ولتاژ و جریان خروجی با کیفیت بالا است. اما امکان استفاده از مدارهای یکسو کننده دیگر نیز وجود دارد.

یک خازن الکترولیتی معمولی به عنوان فیلتر استفاده می شود که به شما امکان می دهد از بقایای جزء متناوب جریان خروجی خلاص شوید. دیود زنر نصب شده در خروجی به شما امکان می دهد ولتاژ را در همان سطح نگه دارید. در این حالت، حتی اگر در شبکه 220 ولت و در سیم پیچ ثانویه در خروجی یکسو کننده موجی وجود داشته باشد، ولتاژ همیشه مقدار یکسانی خواهد داشت. این امر تأثیر خوبی بر عملکرد دستگاه هایی دارد که به آن متصل می شوند.



همچنین بخوانید: