Die herkömmliche Spannung im Stromnetz einer Wohnung oder eines Hauses beträgt 220 Volt. Die meisten Haushaltsgeräte sind an diesen Wert angepasst. Für den sicheren Betrieb verschiedener Geräte ist es jedoch manchmal erforderlich, den Parameter auf 12 Volt zu reduzieren. Um diesen Prozess sicherzustellen, empfehlen wir Ihnen die Anschaffung eines Abwärtstransformators von 220 auf 12 Volt.

Gerätediagramm

Geräte dieser Art verfügen über ein spezielles Design, das eine sichere Spannungsänderung im Netzwerk gewährleistet:

• Rahmengehäuse für Einbau oder Wicklungen;
• Isolierung;
• Kontaktstifte für Hoch- und Niederspannung;
• Wicklungen mit Kupfer- oder Aluminiumdrähten;
• Magnetkern aus dünnem Stahl für elektrische Zwecke.

Funktionsmechanismus

Transformatoren zur Spannungsreduzierung von 220 auf 12 Volt sind für den sequentiellen Durchgang der von einer externen Quelle kommenden Spannung durch alle Elemente des Geräts ausgelegt. Der magnetische Wechselfluss erzeugt aufgrund elektromagnetischer Induktion in jeder Wicklung eine elektromotorische Kraft. Die Energie der Primärwicklung wird auf die Sekundärwicklung übertragen und die magnetische Induktion sorgt für die Umwandlung in die erforderliche Spannung.

Betriebsmerkmale

Für den Normalbetrieb des Transformators sind besondere Bedingungen zu beachten:

• kein Rütteln, Schock oder Vibration;
• chemisch sichere Umgebung;
• Die Lufttemperatur liegt zwischen -45 und +40 °C.

Wie man wählt?

Das Unternehmen Stable Energy bietet Trockentransformatoren 220/12 V an. Sie sind mit einem natürlichen Luftkühlungssystem ausgestattet, zuverlässig und umweltfreundlich, temperaturbeständig und erschwinglich. Der Online-Shop bietet verschiedene einphasige, trockene, geschützte, Mehrzweck- oder Trennmodelle der besten Hersteller an, die GOST entsprechen. Wir betreiben Groß- und Einzelhandelsverkäufe, es besteht die Möglichkeit der Vorbestellung mit gezielter Lieferung.

In einem Privathaus oder einer Privatwohnung haben die meisten Elektrogeräte eine Versorgungsspannung von jeweils 220 Volt und auch das Stromnetz verfügt über 220 V. Es gibt jedoch Zeiten, in denen Sie die Spannung auf sichere 12 V senken müssen, um LED-Streifen/-Lampen, Halogenlampen und andere mit Wechselstrom betriebene Geräte anzuschließen.

Transformator– ein statisches elektromagnetisches Gerät zur Umwandlung der Wechselspannung U 1 in eine Wechselspannung U 2 gleicher Frequenz.

Die wichtigsten Designelemente sind:

1. Magnetkern aus dünnen Elektroblechblechen zusammengesetzt;
2. Wicklungen aus Kupfer- oder Aluminiumdrähten;
3. Wickelrahmen;
4. Isolierung;
5. Kontaktklemmen für Hoch- und Niederspannung (HV und LV);
6. Rahmen zur Montage.

Heutzutage sind Abwärtstransformatoren des elektronischen Typs auf der Basis von Halbleitern weit verbreitet, deren Arbeit durch einen integrierten Schaltkreis ergänzt wird. Ihre besonderen Vorteile liegen in der geringen Größe, dem höheren Wirkungsgrad, dem geringen Gewicht, der Abwesenheit von Wärme und Geräuschen, der Fähigkeit zur Stromregulierung und dem Schutz vor Kurzschlussströmen. Die klassischen Modelle werden jedoch aufgrund ihrer Zuverlässigkeit und Einfachheit im Design weiterhin aktiv genutzt.

Die sogenannte Primärwicklung wird von einer externen Quelle mit Spannung versorgt. Durchfließender Wechselstrom erzeugt einen magnetischen Wechselfluss im Magnetkreis. Durch elektromagnetische Induktion erzeugt ein magnetischer Wechselfluss im Magnetkreis eine elektromotorische Kraft in allen Wicklungen, einschließlich der Primärwicklung. Wenn eine Last an die Sekundärwicklung angeschlossen wird, erzeugt die magnetische Induktion eine Spannung in den Windungen der Sekundärwicklung, und Energie fließt von der Primärwicklung und wird auf den Sekundärkreis übertragen.

So wählen Sie einen Abwärtstransformator aus

Zunächst müssen Sie sich die Leistung und Leistung ansehen. Die Leistung muss eine Reserve haben, also mehr als die Gesamtleistungsaufnahme der angeschlossenen Lampen.

Um die Gesamtleistung zu ermitteln, reicht es aus, alle Leistungen der Lampen und/oder anderer Geräte, die Sie anschließen möchten, zu addieren. Addieren Sie weitere 20 % zum erhaltenen Ergebnis als Reserve.

Beispiel. Nehmen wir an, es gibt 5 Glühbirnen mit einer Leistung von 10 W und 5 Glühbirnen mit einer Leistung von 15 W. Die Gesamtleistung aller Beleuchtungsnetze beträgt 125 W, addieren Sie weitere 20 % und erhalten Sie 150 W. Daher müssen wir einen 220/12-V-Abwärtstransformator mit einer Leistung von mindestens 150 W kaufen. Wir besuchen den Laden, finden den nächstgelegenen Strom über 150 und kaufen.

Bei der Installation im Freien benötigen Sie ein staub- und wasserdichtes Gerät (vorzugsweise in einem Edelstahlgehäuse). Wenn der Abstand zu den Lampen groß ist, ist es notwendig, den Transformator auf der Straße zu platzieren. Dies ist auf den Spannungsabfall über ein längeres Kabel zurückzuführen.

Die Länge der Kabelleitung von der Quelle bis zu den Lampen darf nicht mehr als 3-5 Meter betragen. Wenn dieser Abstand vergrößert wird, treten große Verluste im Kabel auf (der Draht beginnt sich zu erwärmen).

Um den Spannungsabfall in einem Kabel zu quantifizieren, können Sie eine einfache Formel verwenden:

W– die Gesamtleistung aller an dieses Kabel angeschlossenen Verbraucher, W;

V– Spannung der Stromquelle, normalerweise 12V oder 24V;

L– Drahtlänge, m;

S– Leiterquerschnittsfläche, mm²;

ρ – der Wert des elektrischen Widerstands, für Kupfer beträgt er etwa 0,018 Ohm mm²/m, für Aluminium – 0,0295 Ohm mm²/m;

Um den Leistungsabfall an den Leitungen zu quantifizieren, können Sie die folgende Formel verwenden:

Wenn sich herausstellt, dass diese Leistung zu groß ist, besteht die einzig richtige Lösung zur Verlustreduzierung darin, den Leiterquerschnitt zu vergrößern. Andernfalls können Sie nur raten, was zuerst passieren wird - ein Kabelbrand oder ein Ausfall der Lampen.

Wenn der Abstand der Verbraucher zur Stromquelle jedoch gering ist, empfiehlt es sich, den Transformator in Innenräumen in unmittelbarer Nähe der 220-V-Stromquelle zu installieren – beispielsweise in der Nähe des Schaltschranks oder im Schaltschrank (heute Hersteller). Hersteller von Abwärtstransformatoren mit DIN-Schienenmontage).

DIN-Schienen-Abwärtstransformatoren lassen sich einfach in Verteilertafeln einbauen und nehmen je nach Modell nur Platz von 2 bis 6 Modulen ein. Ihre Primärwicklung ist elektrisch von der Sekundärwicklung getrennt, was einen zusätzlichen Personenschutz bietet. Es gibt einen Überlastschutz mit einem Thermorelais.

Das bemerkenswerteste und beliebteste Beispiel für einen visuellen Anschlussplan ist der Anschluss einer sparsamen Beleuchtungsanlage. Es ist notwendig, ein Beleuchtungskonzept mit niedrigeren Spannungsniveaus als den klassischen 220 V zu implementieren. Am häufigsten werden 12-Volt-Halogenlampen verwendet, die sowohl in offenen als auch in eingebauten Lampen verwendet werden.

Der allgemeine Anschlussplan mit Lampen ist recht einfach umzusetzen und in der Abbildung dargestellt.

Der Abwärtstransformator wird über einen Schalter angeschlossen. Als nächstes werden Lampen parallel angeschlossen, deren Aufgabe es ist, die Spannung von standardmäßigen 220 Volt auf 12 Volt zu reduzieren, die für den Betrieb von Halogenstrahlern erforderlich ist.

Kaufen Sie einen Abwärtstransformator von 220 auf 12 Volt

Heutzutage stehen Geräte unterschiedlicher Bauart und Ausführung zum Verkauf. Sie können sowohl im Einzelhandel als auch in Online-Shops bestellen oder kaufen. Letztere haben übrigens günstigere Preise.

Im Folgenden laden wir Sie ein, sich mit mehreren Optionen vertraut zu machen und sie zu vergleichen:

Modell	NEO-1.0	OSOV-0,25	TP1-0,25	OSVM-0.25	YaTP-0.25
Ungefährer Preis, Rubel	ab 6500	ab 2200	ab 5300	ab 5300	ab 1500
Aussehen
Leistung, kVA	1	0.25	0.25	0.25	0.25
Primärspannung, V	220	220	220	220	220
Sekundärspannung, V	12, 24, 36, 42	12, 24, 36, 42, 110, 127	12, 24, 36, 42, 110	12, 24, 36, 42, 110, 127	12
Stärke des Schutzes	IP20	IP65	IP20	IP55	IP31
Klimaleistung	U2	U5	U2	OM5	UHL 4
Abmessungen, mm	D - 275 W - 155 B - 270	D - 200 W - 200 B - 225	D - 320 W - 160 B - 302	D - 200 W - 200 B - 225	D - 210 W - 145 B - 145
Gewicht (kg	16	5.9	13	5.9	6.5

Wie Sie sehen, ist die Besonderheit aller Transformatoren ihr Design. Für die Installation im Freien empfehlen wir die Wahl des Typs OSOV oder OSVM, da sie wasserdicht sind.

In diesem Artikel werden wir über die transformatorlose Stromversorgung sprechen.

In der Amateurfunkpraxis und sogar in Industrieanlagen sind die Stromquelle üblicherweise galvanische Zellen, Batterien oder ein 220-Volt-Industrienetz. Handelt es sich bei dem Funkgerät um ein tragbares (mobiles) Gerät, so ist der Einsatz von Batterien durch diese Notwendigkeit gerechtfertigt. Wenn das Funkgerät jedoch dauerhaft genutzt wird, einen hohen Stromverbrauch hat und in der Nähe eines Haushaltsstromnetzes betrieben wird, ist die Stromversorgung über Batterien praktisch und wirtschaftlich unrentabel. Um verschiedene Geräte mit Niedervoltspannung aus einem 220-Volt-Haushaltsnetz zu versorgen, gibt es verschiedene Arten und Ausführungen von 220-Volt-Haushaltsspannungswandlern auf eine reduzierte Spannung. In der Regel handelt es sich hierbei um transformatorische Umformschaltungen.

Transformator-Stromversorgungskreise werden nach zwei Optionen aufgebaut

1. „Transformator – Gleichrichter – Stabilisator“ ist eine klassische Stromversorgungsschaltung, die einfach aufgebaut ist, aber große Gesamtabmessungen aufweist;

2. „Gleichrichter – Impulsgenerator – Transformator – Gleichrichter – Stabilisator“ ist ein Schaltnetzteil mit kleinen Gesamtabmessungen, aber einem komplexeren Schaltungsaufbau.

Der wichtigste Vorteil dieser Stromversorgungskreise ist die galvanische Trennung der primären und sekundären Stromkreise. Dies verringert das Risiko eines Stromschlags für eine Person und verhindert einen Geräteausfall aufgrund eines möglichen Kurzschlusses der stromführenden Teile des Geräts auf „Null“. Manchmal besteht jedoch Bedarf an einem einfachen, kleinen Stromversorgungskreis, bei dem das Vorhandensein einer galvanischen Trennung keine Rolle spielt. Und dann können wir sammeln einfache Kondensator-Stromversorgungsschaltung. Das Funktionsprinzip besteht darin, „überschüssige Spannung“ am Kondensator zu „absorbieren“. Um zu verstehen, wie diese Absorption auftritt, betrachten Sie die Funktionsweise des einfachsten Spannungsteilers mit Widerständen.

Der Spannungsteiler besteht aus zwei Widerständen R1 Und R2. Widerstand R1– restriktiv oder anders als zusätzlich bezeichnet. Widerstand R2- Belastung ( Rн), es ist auch der innere Lastwiderstand.

Nehmen wir an, dass wir aus einer Spannung von 220 Volt eine Spannung von 12 Volt erhalten müssen. Angegeben U2= Am Lastwiderstand sollten 12 Volt abfallen R2. Dies bedeutet, dass die verbleibende Spannung U1 = 220 – 12 = 208 Volt sollte auf Widerstand fallen R1.

Nehmen wir an, wir nutzen die Wicklung eines elektromagnetischen Relais als Lastwiderstand und den Wirkwiderstand der Relaiswicklung R2 = 80 Ohm. Dann ist nach dem Ohmschen Gesetz der durch die Relaiswicklung fließende Strom gleich: I-Kreis = U2/R2 = 12/80 = 0,15 Ampere. Der angegebene Strom muss auch durch den Widerstand fließen R1. Wissend, dass die Spannung an diesem Widerstand abfallen sollte U1 = 208 Volt, nach dem Ohmschen Gesetz bestimmen wir seinen Widerstand:

R1 = UR1 / ICircuit = 208/0,15 = 1.387 Ohm.

Bestimmen wir die Leistung des Widerstands R1: P = UR1 * ICircuit = 208 * 0,15 = 31,2 W.

Damit sich dieser Widerstand durch die an ihm abgegebene Leistung nicht erwärmt, muss der tatsächliche Wert seiner Leistung um den Faktor zwei erhöht werden, dies entspricht ungefähr dem Faktor zwei 60 W. Die Abmessungen eines solchen Widerstands sind durchaus beeindruckend. Und hier kommt ein Kondensator zum Einsatz!

Wir wissen, dass jeder Kondensator in einem Wechselstromkreis einen Parameter wie „Reaktanz“ hat – der Widerstand eines Funkelements variiert je nach Frequenz des Wechselstroms. Die Reaktanz eines Kondensators wird durch die Formel bestimmt:

Wo P– PI-Nummer = 3,14, F- Frequenz Hz), MIT– Kapazität des Kondensators (Farad).

Widerstand austauschen R1 zum Papierkondensator MIT, werden wir „vergessen“, was ein Widerstand von beeindruckender Größe ist.

Kondensatorreaktanz MIT sollte ungefähr dem zuvor berechneten Wert entsprechen R1 = Xc = 1.387 Ohm.

Umformung der Formel durch Ersetzen der Mengen MIT Und Xs, bestimmen wir den Wert der Kapazität des Kondensators:

C1 = 1 / (2*3,14*50*1387) = 2,3*10 -6 F = 2,3 µF

Dies können mehrere Kondensatoren mit der erforderlichen Gesamtkapazität sein, parallel oder in Reihe geschaltet.

Der transformatorlose (Kondensator-)Stromversorgungskreis sieht folgendermaßen aus:

Aber das dargestellte Schema wird funktionieren, aber nicht so, wie wir es geplant haben! Ersetzen des massiven Widerstands R1 Für einen oder zwei kleine Kondensatoren haben wir an Größe zugenommen, aber eines nicht berücksichtigt: Der Kondensator muss in einem Wechselstromkreis arbeiten und die Relaiswicklung muss in einem Gleichstromkreis arbeiten. Der Ausgang unseres Teilers ist Wechselspannung und muss in Gleichspannung umgewandelt werden. Dies wird durch die Einführung eines Diodengleichrichters in den Stromkreis erreicht, der die Eingangs- und Ausgangskreise trennt, sowie durch Elemente, die die Welligkeit der Wechselspannung im Ausgangskreis glätten.

Schließlich sieht der transformatorlose (Kondensator-)Stromversorgungskreis so aus:

Kondensator C2- glättende Pulsationen. Um das Risiko eines Stromschlags durch angesammelte Spannung im Kondensator auszuschließen C1, wird ein Widerstand in den Stromkreis eingefügt R1, der mit seinem Widerstand den Kondensator umgeht. Im Betrieb stört der Stromkreis nicht seinen hohen Widerstand, sondern trennt den Stromkreis für eine in Sekunden festgelegte Zeit über einen Widerstand vom Netz R1 Der Kondensator entlädt sich. Die Entladezeit wird nach der üblichen Formel bestimmt:

Um beim nächsten Mal nicht alle oben genannten Berechnungen durchführen zu müssen, werden wir die endgültige Formel zur Berechnung der Kapazität eines Kondensators in einem transformatorlosen (Kondensator-)Stromversorgungskreis ableiten. Mit bekannten Werten der Eingangs- und Ausgangsspannung sowie des Widerstands R2(auch bekannt als Lastwiderstand). Rн), Widerstandswert R1 entspricht Absatz 3 des Artikels „Spannungsteiler“:

Durch die Kombination der beiden Formeln finden wir die endgültige Formel zur Berechnung der Kapazität des Kondensators in einem transformatorlosen Stromversorgungskreis:

Wo Rн P1.

Da es beim Betrieb mit Wechselspannung zu Aufladevorgängen im Kondensator sowie zu einer Phasenverschiebung des Stroms gegenüber der Spannungsphase kommt, ist es notwendig, den Kondensator mit einer Spannung zu betreiben, die 1,5...2 mal größer ist als die Spannung dem Stromkreis zugeführt. Mit einem Netz von 220 Volt, Der Kondensator muss für eine Betriebsspannung von mindestens 400 Volt ausgelegt sein.

Mit der obigen Formel können Sie den Kapazitätswert eines transformatorlosen Stromversorgungskreises für jedes Gerät berechnen, das im Konstantlastmodus arbeitet. Um unter variablen Lastbedingungen zu arbeiten, ändern sich auch der Strom und die Spannung des Ausgangskreises. Zur Stabilisierung der Ausgangsspannung werden üblicherweise Zenerdioden oder äquivalente Transistorschaltungen eingesetzt, um die Ausgangsspannung auf das erforderliche Niveau zu begrenzen. Ein solches Schema ist in der folgenden Abbildung dargestellt.

Der gesamte Stromkreis ist ständig an ein 220-Volt-Netz und das Relais angeschlossen P1 an den Stromkreis angeschlossen und über einen Schalter abgeschaltet S1. Der Schalter kann auch ein Halbleiterbauelement sein, beispielsweise ein Transistor. Transistorstufe VT1 Parallel zur Last geschaltet, verhindert es den Spannungsanstieg im Sekundärkreis. Bei abgeschalteter Last fließt Strom durch die Transistorstufe. Wenn diese Kaskade nicht vorhanden war, dann beim Ausschalten S1 und das Fehlen einer anderen Last an den Anschlüssen des Kondensators C2 die Spannung könnte die maximale Netzspannung erreichen - 315 Volt.

Es ist zu beachten, dass bei der Berechnung von Automatisierungsschaltungen mit Relais berücksichtigt werden muss, dass die Betriebsspannung des Relais in der Regel seinem Nennwert (Zertifikat) entspricht und die Haltespannung des Relais im eingeschalteten Zustand ungefähr gleich ist 1,5-mal weniger als der Nennwert. Daher ist es bei der Berechnung der oben gezeigten Schaltung optimal, den Kondensator für den Haltemodus zu berechnen und die Stabilisierungsspannung auf den Nennwert (oder etwas höher als den Nennwert) einzustellen. Dadurch kann die gesamte Schaltung mit niedrigeren Strömen betrieben werden, was die Zuverlässigkeit erhöht. So berechnen Sie die Kapazität des Kondensators C1 in einem Stromkreis mit geschalteter Last, Parameter Uin Wir nehmen nicht gleich 12 Volt, sondern eineinhalb Mal weniger - 8 Volt, und um die begrenzende (stabilisierende) Transistorstufe zu berechnen - die nominalen 12 Volt.

C1 = 1 / (2 * 3,14 * 50 * ((220 * 80) / 8 – 80)) = 1,5 µF
Als Stabilisierungselement bei kleinen Strömen kann eine Zenerdiode eingesetzt werden. Bei hohen Strömen ist eine Zenerdiode nicht geeignet – ihre Verlustleistung ist zu gering. Daher ist es in diesem Fall optimal, eine Transistorszu verwenden. Die Berechnung der stabilisierenden Transistorkaskade basiert auf der Verwendung der Öffnungsschwelle eines Bipolartransistors, wenn die Basis-Emitter-Spannung 0,65 Volt erreicht (auf einem Siliziumkristall). Beachten Sie jedoch, dass diese Spannung bei verschiedenen Transistoren nicht nur je nach Typ, sondern auch je nach Transistorinstanz innerhalb von 0,1 Volt schwankt. Daher kann die Stabilisierungsspannung in der Praxis geringfügig vom berechneten Wert abweichen.
Die Berechnung des Stabilisierungskaskaden-Vorspannungsteilers erfolgt unter Verwendung der gleichen Spannungsteilerformeln mit bekannten Uin.div. = 12 Volt, Uout.div. = 0,65 Volt und der Strom des Transistorteilers, der ungefähr zwanzigmal kleiner sein sollte als der durch den Kondensator fließende Strom C1. Diese Strömung ist leicht zu finden:

Idel. = Uin.div. / (20*Rн) = 12 / (20 * 80) = 0,0075 Ampere,
Wo Rн– Lastwiderstand, in unserem Fall ist es der Widerstand der Relaiswicklung P1, gleich 80 Ohm.

Widerstandswerte R1 Und R2 werden durch die zuvor im Artikel „Spannungsteiler“ veröffentlichten Formeln ermittelt:

,

Wo Rtot– der Gesamtwiderstand der Transistor-Vorspannungsteilerwiderstände VT1, die nach dem Ohmschen Gesetz gefunden wird:

Also: Rtotal = 12 / 0,0075 = 1600 Ohm ;

R3 = 0,65 * 1600 / 12 = 86,6 Ohm 82 Ohm;

R2 = 1600 – 86,6 = 1513,4 Ohm, entsprechend der Nominalreihe ist der nächste Nennwert 1,5 kOhm.

Vergessen Sie nicht, deren Gesamtleistung zu berechnen, wenn Sie den Spannungsabfall an den Widerständen und den Teilerstrom kennen. Mit Reserve, Gesamtleistung R2 Wählen Sie 0,25 W und R3– bei 0,125 W. Im Allgemeinen anstelle eines Widerstands R2 Es ist besser, eine Zenerdiode zu installieren. In diesem Fall kann es sich um D814G, KS211 (mit beliebigem Index), D815D oder KS212 (mit beliebigem Index) handeln. Ich habe dir beigebracht, wie man den Widerstand absichtlich berechnet.

Der Transistor wird auch mit einer bei seinem Übergang abfallenden Leistungsreserve ausgewählt. Wie man einen Transistor in solchen Stabilisierungskaskaden auswählt, wird im Artikel „Kompensationsspannungsstabilisator“ ausführlich beschrieben. Zur besseren Stabilisierung ist es möglich, eine „Composite-Transistor“-Schaltung zu verwenden.

Ich denke, dass der Artikel sein Ziel erreicht hat, alles wurde bis ins kleinste Detail „durchgekaut“.

Um Haushaltsgeräte an das Bordnetz des Autos anzuschließen, benötigt man einen Wechselrichter, der die Spannung von 12 V auf 220 V erhöhen kann. Davon gibt es in den Regalen genügend, aber der Preis ist nicht gerade ermutigend. Für diejenigen, die sich ein wenig mit Elektrotechnik auskennen, besteht die Möglichkeit, einen 12-220-Volt-Spannungswandler selbst zusammenzubauen. Wir werden zwei einfache Schemata analysieren.

Konverter und ihre Typen

Es gibt drei Arten von 12-220-V-Wandlern. Der erste ist von 12 V auf 220 V. Solche Wechselrichter sind bei Autofahrern beliebt: Über sie können Sie Standardgeräte anschließen – Fernseher, Staubsauger usw. Eine Rückumwandlung – von 220 V auf 12 V – ist selten erforderlich, normalerweise in Räumen mit schwierigen Betriebsbedingungen (hohe Luftfeuchtigkeit), um die elektrische Sicherheit zu gewährleisten. Zum Beispiel in Dampfbädern, Schwimmbädern oder Bädern. Um kein Risiko einzugehen, wird die Standardspannung von 220 V durch entsprechende Geräte auf 12 V reduziert.

Die dritte Option ist vielmehr ein Stabilisator auf Basis von zwei Wandlern. Zuerst wird die Standardspannung von 220 V in 12 V und dann wieder in 220 V umgewandelt. Durch diese doppelte Umwandlung erhalten Sie am Ausgang eine ideale Sinuswelle. Solche Geräte sind für den normalen Betrieb der meisten elektronisch gesteuerten Haushaltsgeräte erforderlich. In jedem Fall wird bei der Installation dringend empfohlen, den Kessel über einen solchen Konverter mit Strom zu versorgen – seine Elektronik reagiert sehr empfindlich auf die Qualität der Stromversorgung und der Austausch der Steuerplatine kostet etwa die Hälfte des Kessels.

Impulswandler 12-220V 300 W

Diese Schaltung ist einfach, die Teile sind verfügbar, die meisten können aus einem Computer-Netzteil entnommen oder in jedem Radiofachgeschäft gekauft werden. Der Vorteil der Schaltung liegt in der einfachen Implementierung, der Nachteil ist die nicht ideale Sinuswelle am Ausgang und die Frequenz ist höher als die standardmäßigen 50 Hz. Das heißt, Geräte, die eine Stromversorgung benötigen, können nicht an diesen Konverter angeschlossen werden. Sie können nicht besonders empfindliche Geräte direkt an den Ausgang anschließen – Glühlampen, Bügeleisen, Lötkolben, Telefonladegerät usw.

Die vorgestellte Schaltung erzeugt im Normalmodus 1,5 A oder zieht eine Last von 300 W, bei maximal 2,5 A, allerdings erwärmen sich in diesem Modus die Transistoren merklich.

Die Schaltung wurde auf dem beliebten TLT494-PWM-Controller aufgebaut. Feldeffekttransistoren Q1 Q2 sollten auf Strahlern platziert werden, vorzugsweise auf separaten. Legen Sie bei der Installation an einem Heizkörper eine Isolierdichtung unter die Transistoren. Anstelle des im Diagramm angegebenen IRFZ244 können Sie IRFZ46 oder RFZ48 verwenden, die ähnliche Eigenschaften haben.

Die Frequenz in diesem 12-V-zu-220-V-Wandler wird durch den Widerstand R1 und den Kondensator C2 eingestellt. Die Werte können geringfügig von den im Diagramm dargestellten Werten abweichen. Wenn Sie ein altes, nicht funktionierendes Netzteil für Ihren Computer haben und dieses über einen funktionierenden Ausgangstransformator verfügt, können Sie ihn in den Stromkreis einbauen. Wenn der Transformator nicht funktioniert, entfernen Sie den Ferritring und wickeln Sie die Wicklungen mit Kupferdraht mit einem Durchmesser von 0,6 mm um. Zuerst wird die Primärwicklung gewickelt – 10 Windungen mit dem Ausgang in der Mitte, dann oben – 80 Windungen der Sekundärwicklung.

Wie bereits gesagt, kann ein solcher 12-220-V-Spannungswandler nur mit einer Last arbeiten, die unempfindlich gegenüber der Netzqualität ist. Um anspruchsvollere Geräte anschließen zu können, ist am Ausgang ein Gleichrichter installiert, dessen Ausgangsspannung nahezu normal ist (Abbildung unten).

Die Schaltung zeigt Hochfrequenzdioden vom Typ HER307, diese können jedoch durch die Serien FR207 oder FR107 ersetzt werden. Es empfiehlt sich, Behälter der angegebenen Größe auszuwählen.

Wechselrichter auf einem Chip

Dieser 12-220-V-Spannungswandler ist auf Basis einer speziellen Mikroschaltung KR1211EU1 aufgebaut. Dies ist ein Impulsgenerator, der von den Ausgängen 6 und 4 abgenommen wird. Die Impulse sind gegenphasig und haben einen kurzen Zeitabstand zwischen ihnen, um das gleichzeitige Öffnen beider Schlüssel zu verhindern. Die Mikroschaltung wird mit einer Spannung von 9,5 V versorgt, die durch einen parametrischen Stabilisator an einer D814V-Zenerdiode eingestellt wird.

Außerdem befinden sich in der Schaltung zwei Hochleistungs-Feldeffekttransistoren – IRL2505 (VT1 und VT2). Sie haben einen sehr niedrigen Leerlaufwiderstand des Ausgangskanals – etwa 0,008 Ohm, was mit dem Widerstand einer mechanischen Taste vergleichbar ist. Der zulässige Gleichstrom beträgt bis zu 104 A, der Impulsstrom bis zu 360 A. Solche Eigenschaften ermöglichen tatsächlich den Erhalt von 220 V bei einer Belastung von bis zu 400 W. Auf Heizkörpern müssen Transistoren installiert werden (bei einer Leistung bis 200 W ist dies auch ohne möglich).

Die Impulsfrequenz hängt von den Parametern des Widerstands R1 und des Kondensators C1 ab; zur Unterdrückung hochfrequenter Überspannungen ist am Ausgang ein Kondensator C6 installiert.

Es ist besser, einen fertigen Transformator zu nehmen. Im Stromkreis wird es umgekehrt eingeschaltet – die Niederspannungs-Sekundärwicklung dient als Primärwicklung und die Spannung wird von der Hochspannungs-Sekundärwicklung entfernt.

Mögliche Ersetzungen in der Elementbasis:

• Die in der Schaltung angegebene Zenerdiode D814V kann durch eine beliebige ersetzt werden, die 8–10 V erzeugt. Zum Beispiel KS 182, KS 191, KS 210.
• Wenn keine Kondensatoren C4 und C5 vom Typ K50-35 mit 1000 μF vorhanden sind, können Sie vier 5000 μF oder 4700 μF nehmen und diese parallel schalten.
• Anstelle eines importierten Kondensators C3 220m können Sie einen beliebigen Haushaltskondensator mit einer Kapazität von 100-500 µF und einer Spannung von mindestens 10 V liefern.
• Transformator – jeder mit einer Leistung von 10 W bis 1000 W, seine Leistung muss jedoch mindestens das Doppelte der geplanten Last betragen.

Bei der Installation von Schaltkreisen zum Anschluss eines Transformators, von Transistoren und zum Anschluss an eine 12-V-Quelle müssen Drähte mit großem Querschnitt verwendet werden – der Strom kann hier hohe Werte erreichen (bei einer Leistung von 400 W bis zu 40 A).

Wechselrichter mit reinem Sinuswellenausgang

Die Schaltungen von Tageskonvertern sind selbst für erfahrene Funkamateure komplex, daher ist es gar nicht so einfach, sie selbst herzustellen. Ein Beispiel für die einfachste Schaltung finden Sie unten.

In diesem Fall ist es einfacher, einen solchen Konverter aus vorgefertigten Platinen zusammenzubauen. Wie – schauen Sie sich das Video an.

Das nächste Video zeigt, wie man einen 220-Volt-Wandler mit reiner Sinuswelle zusammenbaut. Lediglich die Eingangsspannung beträgt nicht 12 V, sondern 24 V.

Und in diesem Video erfahren Sie, wie Sie die Eingangsspannung ändern können, aber am Ausgang immer noch die erforderlichen 220 V erhalten.

Selbst ein unerfahrener Funkamateur kann selbst einen Transformator von 220 auf 12 Volt herstellen. Dieses Gerät gehört zu den Wechselstrommaschinen; das Funktionsprinzip erinnert ein wenig an einen Asynchronmotor. Natürlich können Sie einen fertigen Transformator kaufen, aber warum sollten Sie Geld verschwenden, insbesondere wenn Sie genügend Stahl für den Kern und Draht für die Spulen zur Hand haben? Es bleibt nur noch, ein wenig Theorie zu studieren und Sie können mit der Herstellung des Geräts beginnen.

So wählen Sie Materialien aus

Bei der Herstellung eines Abwärtstransformators von 220 auf 12 Volt ist es wichtig, hochwertige Materialien zu verwenden – dies gewährleistet eine hohe Zuverlässigkeit des Geräts, das Sie anschließend darauf montieren. Es ist zu beachten, dass der Transformator eine Entkopplung vom Netz ermöglicht, sodass er zur Stromversorgung von Glühlampen und anderen Geräten installiert werden kann, die sich in Räumen mit hoher Luftfeuchtigkeit (Duschen, Keller usw.) befinden. Wenn Sie Ihren eigenen Spulenrahmen herstellen, müssen Sie haltbaren Karton oder Textolith verwenden.

Es wird empfohlen, im Inland hergestellte Drähte zu verwenden; diese sind viel stärker als ihre chinesischen Gegenstücke und verfügen über eine bessere Isolierung. Sie können Kabel von alten Transformatoren verwenden, sofern die Isolierung nicht beschädigt ist. Um die Schichten voneinander zu isolieren, können Sie entweder Normalpapier (vorzugsweise dünn) oder FUM-Klebeband verwenden, das im Sanitärbereich verwendet wird. Um die Wicklungen zu isolieren, empfiehlt es sich jedoch, mit Lack imprägniertes Gewebe zu verwenden. Auf den Wicklungen muss eine Isolierung angebracht werden – Lackgewebe oder Kabelpapier.

Wie man rechnet?

Nachdem nun alle Materialien fertig sind, können Sie einen Transformator von 220 auf 12 Volt (für eine Lampe oder ein anderes Haushaltsgerät) berechnen. Um die Windungszahl der Primärwicklung zu berechnen, müssen Sie die Formel verwenden:

N = (40..60) / S.

S ist die Querschnittsfläche des Magnetkreises, die Maßeinheit ist Quadrat. siehe. Es gibt eine Konstante im Zähler – sie hängt von der Qualität des Kernmetalls ab. Sein Wert kann zwischen 40 und 60 liegen.

Berechnung anhand eines Beispiels

Nehmen wir an, wir haben die folgenden Parameter:

1. Das Fenster ist 53 mm hoch und 19 mm breit.
2. Der Rahmen besteht aus Textolith.
3. Obere und untere Wange: 50 mm, Rahmen 17,5 mm, daher misst das Fenster 50 x 17,5 mm.

Als nächstes müssen Sie den Durchmesser der Drähte berechnen. Nehmen wir an, Sie benötigen eine Leistung von 170 W. In diesem Fall beträgt der Strom in der Netzwicklung 0,78 A (Leistung geteilt durch Spannung). Bei der Auslegung ergibt sich eine Stromdichte von 2 A/qm. mm. Anhand dieser Daten können Sie berechnen, dass Sie einen Draht mit einem Durchmesser von 0,72 mm verwenden müssen. Es ist auch möglich, 0,5 mm, 0,35 mm zu verwenden, aber der Strom wird geringer sein.

Daraus können wir schließen, dass für die Stromversorgung von Funkgeräten beispielsweise mit Lampen 950-1000 Windungen für die Hochspannungswicklung erforderlich sind. Für Glühlampen - 11-15 Windungen (je nach Anzahl der Lampen muss nur der Draht mit einem größeren Durchmesser verwendet werden). Alle diese Parameter können aber auch experimentell ermittelt werden, worauf noch näher eingegangen wird.

Berechnung der Primärwicklung

Wenn Sie mit Ihren eigenen Händen einen Transformator von 220 auf 12 Volt herstellen, müssen Sie die Primärwicklung (Netzwicklung) korrekt berechnen. Und erst danach können Sie mit dem Rest beginnen. Wenn Sie die primäre Berechnung falsch durchführen, beginnt sich das Gerät zu erhitzen, macht ein lautes Geräusch und die Verwendung wird unpraktisch und sogar gefährlich. Nehmen wir an, zum Wickeln wird ein Draht mit einem Querschnitt von 0,35 mm verwendet. Eine Schicht kann 115 Windungen (50/(0,9 x 0,39)) aufnehmen. Auch die Anzahl der Schichten lässt sich leicht berechnen. Dazu genügt es, die Gesamtzahl der Windungen durch die Anzahl der Windungen zu dividieren, die in eine Schicht passen: 1000/115 = 8,69.

Nun können Sie die Höhe des Rahmens samt Wicklungen berechnen. Die Primärschicht besteht aus acht Vollschichten plus Isolierung (0,1 mm dick): 8 x (0,1 + 0,74) = 6,7 mm. Um hochfrequente Störungen zu vermeiden, ist die Netzwicklung vom Rest abgeschirmt. Für den Schirm können Sie einen einfachen Draht verwenden – wickeln Sie eine Schicht auf, isolieren Sie sie und verbinden Sie die Enden mit dem Körper. Sie können auch Folie verwenden (diese muss natürlich haltbar sein). Im Allgemeinen beträgt die Primärwicklung unseres Transformators 7,22 mm.

Eine einfache Möglichkeit, Sekundärwicklungen zu berechnen

Und nun zur Berechnung der Sekundärwicklungen, wenn die Primärwicklung bereits verfügbar oder bereit ist. Sie können einen solchen 220-auf-12-Volt-Transformator für LED-Streifen verwenden, achten Sie jedoch darauf, einen Spannungsstabilisator zu installieren. Andernfalls ist die Helligkeit nicht konstant. Was wird also für die Berechnung benötigt? Ein paar Meter Draht und das ist alles, man wickelt eine bestimmte Anzahl Windungen über die Primärwicklung. Nehmen wir an, Sie haben 10 verletzt (und mehr brauchen Sie nicht, davon gibt es jede Menge).

Als nächstes müssen Sie den Transformator zusammenbauen und die Primärwicklung über einen Leistungsschalter (aus Sicherheitsgründen) mit dem Netzwerk verbinden. Schließen Sie ein Voltmeter an die Sekundärwicklung an und klicken Sie auf die Maschine. Sehen Sie, welchen Spannungswert das Gerät anzeigt (z. B. 5 V). Daher erzeugt jede Umdrehung genau 0,5 V. Jetzt konzentrieren Sie sich nur noch darauf, welche Spannung Sie benötigen (in unserem Fall sind es 12 V). Zwei Windungen ergeben 1 Volt Spannung. Und 12 V sind 24 Umdrehungen. Es wird jedoch empfohlen, einen kleinen Spielraum einzuhalten – etwa 25 % (das sind 6 Umdrehungen). Spannungsverluste wurden nicht behoben, daher sollte die 12-V-Sekundärwicklung 30 Drahtwindungen enthalten.

So erstellen Sie einen Spulenrahmen

Bei der Herstellung eines Rahmens ist es äußerst wichtig, darauf zu achten, dass keine scharfen Ecken vorhanden sind, da sonst der Draht beschädigt werden kann und es zu einem Kurzschluss zwischen den Windungen kommt. An den Wangen müssen Sie Stellen markieren, an denen die Ausgangskontakte der Wicklungen befestigt werden. Nach der Endmontage des Rahmens ist es notwendig, alle scharfen Kanten mit einer Feile abzurunden.

Transformatorstahlplatten müssen möglichst fest in die Löcher passen; freies Spiel ist nicht zulässig. Zum Aufwickeln dünner Drähte können Sie ein spezielles Gerät mit manuellem oder elektrischem Antrieb verwenden. Und dicke Drähte müssen ohne zusätzliche Geräte ausschließlich von Hand gewickelt werden.

Gleichrichterblock

Ein 220-auf-12-Volt-Transformator allein erzeugt keinen Gleichstrom; Sie müssen zusätzliche Geräte verwenden. Dies ist ein Gleichrichter, Filter und Stabilisator. Die erste wird an einer oder mehreren Dioden durchgeführt. Das beliebteste Schema ist die Brücke. Es hat viele Vorteile, die wichtigsten sind minimale Spannungsverluste und ein qualitativ hochwertiger Ausgangsstrom. Es ist aber auch möglich, andere Gleichrichterschaltungen zu verwenden.

Als Filter wird ein herkömmlicher Elektrolytkondensator verwendet, der es ermöglicht, die Reste des Wechselanteils des Ausgangsstroms zu entfernen. Eine am Ausgang installierte Zenerdiode ermöglicht es Ihnen, die Spannung auf dem gleichen Niveau zu halten. In diesem Fall hat die Spannung auch bei Welligkeit im 220-V-Netz und in der Sekundärwicklung am Gleichrichterausgang immer den gleichen Wert. Dies wirkt sich positiv auf den Betrieb der angeschlossenen Geräte aus.