Cuối cùng họ cũng đến, giống như vậy, bạn đã không nghe thấy nó - một biến tần không có bóng bán dẫn, và thậm chí không có cuộn dây biến áp đối xứng kép!
Biến tần, như các thiết bị biến đổi điện áp DC, không được bao gồm, mà chỉ đơn giản là chất đống trong cuộc sống hiện đại. Ví dụ, năng lượng mặt trời không thể làm gì nếu không có chúng, người lái xe không có bộ biến tần sẽ không thể xem TV trong 220 V và cứ thế tiếp tục.
Để tôi nhắc bạn rằng biến tần là một thiết bị chuyển đổi điện áp thấp (hoặc cao) (chủ yếu là không đổi) thành cao (hoặc thấp, chủ yếu là biến), nghĩa là thiết bị này là một biến đổi của điện áp không đổi theo bất kỳ cách nào khác, theo quy luật, với tổn thất điện năng tối thiểu.
Bộ biến đổi chỉ có điện áp xoay chiều được gọi là máy biến áp. Nhìn qua rất nhiều sơ đồ hóa đơn, bạn có thể thấy rằng mọi người đều có bóng bán dẫn. Hơn nữa, các bóng bán dẫn chủ yếu là những loại đắt tiền nhất, có hiệu ứng trường sợ phóng điện quá mức, tĩnh điện, ngắn mạch, chúng vẫn cần được bôi bằng keo dán dẫn nhiệt đặc biệt (hoặc keo) và không đặt một bộ tản nhiệt hoặc quạt nhỏ.
Và nó vẫn còn một rắc rối - để tháo rời và cuộn một cuộn dây đối xứng kép theo hướng ngược nhau trên một máy biến áp, một cách ngu ngốc - căng thẳng.
Nguyên lý hoạt động của biến tần không có bóng bán dẫn là gì và tôi đã nghĩ ra điều gì ở đây, hả?
Hãy bắt đầu với kinh điển:
Hãy nhớ rằng nó làm tăng điện áp trong biến tần, vâng - máy biến áp. Nhưng máy biến áp chỉ có thể làm việc với dòng điện xoay chiều, vì chỉ có dòng điện xoay chiều được biến đổi bên trong biến tần.
Và để có được dòng điện xoay chiều này, các máy phát bóng bán dẫn, chủ yếu là tần số thấp, được sử dụng.
Đây là sự thật, với một người dùng nhưng nhưng không cần thiết phải sử dụng dòng điện xoay chiều, bạn cũng có thể biến đổi một dòng điện không đổi nhưng không liên tục (xung, loại hiện tại: "có - không - có"):
Để hiểu cách thức dòng điện không đổi nhưng không liên tục hoạt động với máy biến áp, hãy kết nối cuộn dây sơ cấp của máy biến áp (nơi có ít vòng quay) với pin (12 V) và thứ cấp (nơi có nhiều vòng quay hơn) với vôn kế.
Bây giờ, làm gián đoạn việc cung cấp điện bằng tay với một dây, chúng tôi quan sát sự xuất hiện của điện áp cao trên cuộn dây thứ cấp (nơi có nhiều vòng quay hơn), nó được cố định bằng một vôn kế.
Điều thú vị là điện áp cao ở đầu ra của cuộn dây thứ cấp của máy biến áp cũng sẽ không đổi (một thay đổi rất nhỏ về cực), nhưng không liên tục ("cộng" và "trừ" ở đầu ra không thay đổi, nhưng có một điện áp không đổi bị gián đoạn, được đặt bởi tần số gián đoạn:
Tất nhiên, việc cầm pin trong tay và liên tục ngắt liên lạc không phải là trường hợp. Mọi thứ nên được tự động. Ở đây bạn có thể cần phải quay lại bóng bán dẫn, nhưng không.
Rơle sẽ hoạt động như một công tắc, nhưng rơle không bình thường mà rất bình thường, mặc dù chất lượng phải cao.
Rơle là khác nhau:
Thực tế là mỗi rơle chứa một thanh sắt, cuộn dây trên nó và các tiếp điểm đóng hoặc mở, tùy thuộc vào việc có điện áp trên rơle hay không.
Nếu không có điện áp trên rơle, một tiếp điểm sẽ đóng (ví dụ: "không"), khi điện áp được bật, tiếp điểm sẽ thay đổi (ví dụ: "có").
Tốc độ phản ứng tiếp xúc phụ thuộc vào nhiều yếu tố:
- cường độ dòng điện trên cuộn dây (điện trở cuộn dây);
- giá trị điện áp;
- tỷ số nén của lò xo;
- khoảng cách giữa lõi sắt của rơle và bề mặt tiếp xúc di động;
- chiều dài cánh tay tiếp xúc (cánh tay càng ngắn thì tốc độ phản hồi của rơle càng lớn);
- tốc độ khử từ lõi trong trường hợp mất điện;
- mật độ của môi trường trong đó phần chuyển động của rơle được đặt (ví dụ, trong chân không không có ma sát không khí);
- nhiệt độ, v.v.
Thông tin về các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản hồi của rơle và quy định của nó, cần thiết cho bước tiếp theo.
Cụ thể, tháo rời sơ đồ vận hành rơle ở chế độ "chuyển đổi liên tục":
Với kết nối này của rơle, nó thực sự "ngắt cuộn dây", điều này không chỉ có thể được nhìn thấy mà còn có thể nghe thấy. Tại sao điều này xảy ra được mô tả một phần ở trên.
Nói tóm lại, điểm ở đây là lò xo rơle, khi điện áp được đặt vào rơle, nó hoạt động, do đó mở mạch của nó, lò xo đưa tiếp điểm trở lại vị trí của nó và chu kỳ tiếp tục. Trong 1 giây, tùy thuộc vào yếu tố chất lượng của lò xo (nhưng không chỉ là lò xo), có thể có 100 hoặc nhiều lần đóng và mở.
Tôi nhận thấy tính năng chuyển tiếp này gần như tình cờ trong các thí nghiệm của tôi.
Theo đó, thêm một biến áp vào mạch, chúng ta có được một máy phát và biến tần điện áp:
Chúng tôi chuyển mạch đến mặt phẳng thí nghiệm, vì điều này bạn cần:
Công cụ và thiết bị:
- vạn năng (chúng tôi đo điện áp, tốt hơn là sử dụng vôn kế con trỏ, vì đôi khi kỹ thuật số đôi khi không thể ghi lại điện áp không liên tục);
- pin (12 V);
- hàn sắt;
- rơle (cho 12 v);
- máy biến áp (từ 12 đến 220 V, 10 W);
- đèn (220 V, 1 W);
- tai nghe (ở mức 50 ohms).
Vật tư tiêu hao:
- dây;
- "cá sấu" (4 chiếc.);
- hàn;
- nhựa thông.
Giai đoạn 1.
Chúng tôi kết nối rơle với pin theo sơ đồ, chúng tôi ngay lập tức nghe thấy rơle:
Giai đoạn 2.
Chúng tôi kết nối máy biến áp với rơle và cố định điện áp cao ở đầu ra (đôi khi tốt hơn là sử dụng vôn kế con trỏ):
Giai đoạn 3.
Ở đầu ra của máy biến áp, chúng tôi lắp đặt đèn cho 220 V, công suất thấp, nó sáng (và không sáng ở 12 V):
Giai đoạn 4.
Nếu bạn kết nối điện thoại đầu thay vì đèn (nó hoạt động có hoặc không có máy biến áp), thì âm thanh sẽ được phát ra từ đó, giống như tiếng còi báo động:
Vì vậy, các mạch hoạt động, tạo ra một tiếng vang dễ chịu. Không giống như một biến tần bóng bán dẫn, mạch biến tần chuyển tiếp của tôi chứa ít bộ phận hơn. Tôi đã đo lường hiệu quả, khoảng 65% (có tính đến hiệu suất của máy biến áp).
Trong bài viết tiếp theo - tiếp tục điều này, tôi sẽ xem xét các mạch biến tần thực tế, tiên tiến và mạnh mẽ hơn mà không cần bóng bán dẫn.
Video: