Kaip prijungti lemputę prie kitokios įtampos

Yra keletas būdų, kaip maitinti elektros lemputę su maža įtampa iš aukštos grandinės elektros grandinės. Straipsnyje aptariamos lemputės prijungimo prie kitokios įtampos galimybės, pasirenkant papildomą varžą iš didelio atsparumo laido ir naudojant diodus nuosekliai „pirmyn“ kryptimi.

Tarkime, kad mums reikia 6 voltų lemputės, o iš 12 voltų akumuliatoriaus įjungta 0,5 amperų srovė. Paprasčiausias perjungimo grandines sudaro iš eilės sujungta lemputė, papildomas pasipriešinimas Rdop ir įtampos šaltinis Ua, akumuliatorius.

Papildomą varžą reikia parinkti taip, kad lemputėje „nukristų“ 6 voltų įtampa, kurios srovė grandinėje I = 0,5 amperų. Atsparumas atliekamas iš bet kurio didelio atsparumo laido: nichromo, konstanto ir kt.

Remiantis Ohmo dėsnio formulėmis, jūs galite apskaičiuoti pasipriešinimo vertę Rdop pagal aukšto atsparumo laido varžą. Bet yra vienas dalykas, BET! Norėdami tai padaryti, turite žinoti, kad viela yra pagaminta iš nichromo ar kitos medžiagos ir turi reikiamus parametrus. Jūs negalite to apibrėžti savo akimis. Ir tokia viela paprastai „nėra po ranka gulinti“. Mes pagaminsime papildomą pasipriešinimą „praktiškai“.

Būtina izoliuotai naudoti aukšto atsparumo laidą. Bet gauti tokią laidą ir tokiai srovei yra gana sunku. Todėl mes naudojame tai, kas yra po ranka. Aparatūros parduotuvėse parduodamos elektrinių kaitlentių ar elektrinių krosnelių ritės. Tokia didelio atsparumo viela yra gana tinkama mūsų atveju. Viela yra nuo 0,35 iki 0,7 milimetrų skersmens ir gali atlaikyti mūsų srovę I = 0,5 amperų.

Surinkime grandinę, leidžiančią pasirinkti laido ilgį.

Norėdami pasirinkti laido ilgį ir valdyti įtampą grandinėje, mums reikia nuolatinės srovės voltmetro, kurio įtampa yra iki 15 voltų. Spiralinės vielos ilgis pasirinktas akivaizdžiai ilgesnis nei būtina. Pradėdamas nuo ilgiausio galo, zondas juda spirale.

Kadangi spiralė „plika“, be izoliacijos, ją reikia šiek tiek ištempti, kad posūkių kraštai neliestų vienas kito. Naudodamiesi voltmetru mes kontroliuojame lemputės įtampą. Kai lemputės įtampa Ul bus lygi 6 voltams, tai atitiks reikiamą spiralės laido ilgį ir jo varžą Rdop.

Kadangi viela yra plika, ji suvyniota ant izoliacinės medžiagos rėmo su tarpu tarp posūkių. Jei viela ant rėmo netelpa viename sluoksnyje, tada uždėkite izoliaciją, apvyniokite antrą sluoksnį ir pan.

Šio metodo, kaip sumažinti lemputės (apkrovos) įtampą, trūkumas yra tas, kad lemputei, kurios įtampa yra tokia pati, bet skirtinga, reikia papildomo skirtingo stiprio pasipriešinimo, nes srovė elektros grandinėje bus skirtinga.

Arba, jei prie šios lemputės prijungsime dar vieną paralelę, jų bendras varža bus 6 omai, o bendras grandinės pasipriešinimas pasikeis. Aš nepateiksiu skaičiavimo pagal Ohmo dėsnio formulę. Galiu pasakyti tik tiek, kad srovė grandinėje padidės nuo 0,5 amperų iki 0,67 ampero, įtampa ant rezistoriaus Rdop padidės iki 8,0 voltų, įtampa ant dviejų lygiagrečiai esančių lempų bus lygi U = 4,0 voltams, o tai yra 2,0 voltų mažiau nei reikia. Šviesoje lemputės degs, o tai nėra priimtina. Šis apkrovos įtampos mažinimo būdas tinka tiek tiesioginiai, tiek kintamajai įtampai.

Yra dar vienas būdas sumažinti įtampą esant apkrovai, bet tik nuolatinės srovės grandinėms.

Vietoj papildomo rezistoriaus grandinėje mes įtraukiame diodų grandinę, sujungtą nuosekliai „pirmyn“ kryptimi.Kai srovė teka per diodą, ant jos krinta „tiesioginė įtampa“, lygi nuo 0,4 iki 1,2 volto, atsižvelgiant į diodo tipą, jo galią ir per ją tekančią srovę. Ant germanio diodo jis „nukrenta“ nuo 0,4 iki 0,7 volto, ant silicio diodo - nuo 0,6 iki 1,2 volto.

Remdamiesi tuo, kiek voltų jums reikia, kad sumažintumėte įtampą esant apkrovai, įtraukite reikiamą skaičių diodų. Palyginkite dvi perjungimo grandines: ankstesnę su papildomu rezistoriumi, o naują - su diodais.

Grandinėje, kurios grandinėje yra rezistorius, santykis tarp srovės grandinėje ir įtampos kritimo Udop yra tiesinis. Kiek kartų padidės srovė per rezistorių, tuo pačiu padidės "Udop" "įtampos kritimas". Tačiau lemputėse įtampa sumažėja nuo 6 voltų iki 4 voltų.

Visiškai kitoks vaizdas bus, jei vietoje rezistoriaus įjungsime diodų grandinę. Ryšys tarp per diodą tekančios srovės ir ant jos esančios įtampos yra netiesinis. Srovė gali padidėti kelis kartus, įtampos kritimas per diodą padidės tik keliomis dešimtosiomis volto dalimis.

Pažvelkime į diodui būdingą voltos amperą. Tai yra išlenkta linija tarp diodo srovės ir įtampos. Linija tarp taškų 0 - 4 yra diodo išvestis į ištaisymo režimą.

Linija tarp taškų nuo 4 iki 7 yra beveik tiesi atkarpa. Iš jo galima matyti, kad smarkiai pasikeitus srovei per diodą (kelis kartus), įtampa diode kinta mažai (0,1–0,3 volto). Šis skyrius naudojamas įtampai stabilizuoti. Diodai turi būti parenkami atsižvelgiant į maksimalią srovę grandinėje.

Didžiausia leistina diodų srovė turi būti didesnė už apskaičiuotos grandinės srovę. Pagal šią schemą iš 12 voltų akumuliatoriaus įjungiau devynių voltų nešiojamąjį radiją. Panaudota 4 D226 diodų grandinė.

Viktoras Egelis