Известно, что для работы любого электроприбора и электрооборудования необходимо напряжение определённой величины, однако, для питания разных приборов эта цифра может отличаться. Процесс понижения постоянного и переменного напряжения неотъемлемая составляющая любой электрической подстанции, электроустановки и работы бытовых приборов, гаджетов и техники, используемой в домашних условиях.
Например, согласно ПУЭ 6.1.16-18 питание переносных светильников должно быть не выше 50 вольт, для безлопастного их использования, но стандартная величина напряжения применяемого во многих странах равна 220 или 230 Вольт. Для питания любой электронной системы собранной на микропроцессорных элементах составляет порядка 5 Вольт постоянного тока. В связи с этим, существуют несколько способов изменения, в сторону понижения, величины постоянного и переменного тока.
Способы понижения величины переменного напряжения
Переменное напряжение как высоковольтное (на подстанциях выше 1000 Вольт), так и низковольтное (220 и 380 Вольт) применяемое в электроснабжении жилых и нежилых помещений можно понизить двумя способами:
1. Трансформаторным. Трансформатор — это электромагнитное устройство, изготовленное из сердечника (магнитопровода) и связанных индуктивно обмоток, назначение которого и заключается в преобразовании величины переменного напряжения без изменения частоты. Причем изменять величину он способен как в сторону уменьшения, так и увеличения.
При этом трансформаторный способ один из самых распространённых, простых и безопасных, так как за счёт гальванической развязки, то есть отсутствие непосредственного электрического контакта между обмотками, снижается до минимума вероятность попадания напряжения первичной стороны, в данном случаи большей величины, на устройство, подключенное к вторичной (понижающей обмотке трансформатора), защищено бесконтактной связью.
Нужно отметить, что существуют, так называемые, автотрансформаторы, которые способны изменять путём вращения ручки величину напряжения на клеммах с низкой стороны.
2. Пониженное, с помощью трансформатора, переменное напряжение затем можно легко выпрямить с помощью диода или диодной сборки с конденсатором и стабилитроном для улучшения качества постоянного напряжения.
3. Безтрансформаторным. Это способ применяется в недорогих блоках питания, в основном китайского производства, и заключается в изменении величины переменного напряжения за счёт балластного конденсатора. Данный способ используется для питания маломощной электроники, например светодиодных ламп, зарядки аккумуляторов фонариков. Основной недостаток бестрансформаторных — это большая вероятность попадания напряжения питания (высокого), на понижающую сторону, в следствии пробоя конденсатора С1.
В любом случае, обязательно нужно учесть не только величину пониженного напряжения, но и силу тока вторичных цепей, которая прямо пропорциональна мощности, питаемого электрооборудования.
Способы понижения постоянного напряжения
В практике не так часто возникают ситуации при которых необходимо уменьшение величины постоянного напряжения. При этом снизить его в несколько раз простым способом весьма проблематично, существуют лишь несложные методы понижения постоянного напряжения на несколько вольт, например, с 12В на 9В, или же часто встречается необходимость уменьшения 5 Вольт питания до 3В.
Это можно реализовать несколькими способами:
- Путём последовательного подключения нескольких диодов. Каждому диоду, в зависимости от характеристик свойственно падение напряжение, поэтому их количество будет подбираться в зависимости насколько необходимо снизить потенциал;
- Изменением параметра резистора и стабилитрона в схеме исходного блока питания. Однако, без принципиальной схемы и опыта работы с электроникой, выполнить это будет проблематично.
Существует ещё один способ изменения величины постоянного тока до необходимой, с преобразованием постоянного напряжения в переменное с помощью инверторной схемы, а затем последующая его трансформация и выпрямление, но этом метод к простым отнести вряд ли возможно.
Еще более детально я рассмотрел эти и другие способы в своем новом видео:
