Kuhni-nn.ru

Кухни НН
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Преимущества и недостатки параллельного и последовательного соединения лампочек

Преимущества и недостатки параллельного и последовательного соединения лампочек

Нет ничего проще для электрика, чем подключить светильник. Но если приходится собирать люстру или бра с несколькими плафонами, часто возникает вопрос: «Как лучше соединить?» Чтобы понять, чем отличается последовательное и параллельное соединение лампочек – вспомним курс физики за 8 класс. Давайте заранее договоримся, что будем рассматривать как пример освещение в сетях 220 V AC, эта информация справедлива и для других напряжений и токов.

Электромагнитная индукция

Электромагнитная индукция — явление возникновения тока в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего его.

Явление электромагнитной индукции открыл Майкл Фарадей в ходе серии опытов.

Опыт раз. На одну непроводящую основу намотали две катушки таким образом, что витки одной катушки были расположены между витками второй. Витки первой катушки были замкнуты на гальванометр, а второй — подключены к источнику тока.

При замыкании ключа и протекании тока по второй катушке в первой возникал импульс тока. При размыкании ключа также наблюдался импульс тока, но ток через гальванометр тек в противоположном направлении.

Опыт два. Первую катушку подключили к источнику тока, а вторую — к гальванометру. При этом вторая катушка перемещалась относительно первой. При приближении или удалении катушки фиксировался ток.

Опыт три. Катушку замкнули на гальванометр, а магнит передвигали относительно катушки.

Опыт с катушкой и магнитом

Вот что показали эти опыты:

  1. Индукционный ток возникает только при изменении линий магнитной индукции.
  2. Направление тока различается при увеличении числа линий и при их уменьшении.
  3. Сила индукционного тока зависит от скорости изменения магнитного потока. При этом как само поле может изменяться, так и контур может перемещаться в неоднородном магнитном поле.

Почему возникает индукционный ток?

Ток в цепи может существовать, когда на свободные заряды действуют сторонние силы. Работа этих сил по перемещению единичного положительного заряда вдоль замкнутого контура равна электродвижущей силе (ЭДС).

Значит, при изменении числа магнитных линий через поверхность, ограниченную контуром, в нем появляется ЭДС, которую называют ЭДС индукции.

Эксперимент

Оборудование

Оборудование, используемое в лабораторной работе: вритуальный лабораторный стенд, блок No 1 (схемы А1–А4); комбинированный прибор «Сура», мультиметры; соединительные провода.

Порядок выполнения работы

Изучить схемы включения полупроводниковых приборов А1–А4 (рис. 1.3–1.6) для снятия вольт-амперных характеристик ВАХ диода и стабилитрона.

Ознакомиться с устройством лабораторного стенда, найти на стенде блок №1 и схемы А1–А4.

Порядок выполнения задания №1 «Исследование полупроводникового диода»

Экспериментальное получение прямой ветви ВАХ диода (I_ <пр>= f(U_<пр>)) с использованием схемы A1, представленной на рис. 1.3.
  1. Установить напряжение источника питания на 5 В
  2. Выставить значение потенциометра (R1) на максимум.
  3. Включить установку
  4. Внимательно изучить схему

Рис. 1.3Рис. 1.3

Экспериментальное получение обратной ветви ВАХ диода (I_ <обр>= f(U_<обр>)) с использованием схемы А2, представленной на рис. 1.4.
  1. Установить напряжение блока питания 30 В.
  2. Выставить значение потенциометра (R2) на максимум
  3. Внимательно изучить схему установки

Рис. 1.4Рис. 1.4

По данным табл. 1.1 и 1.2 построить ВАХ диода.

По ВАХ или таблицам определить:
  1. Статическое сопротивление диода в прямом включении (R_<ст.пр>=frac>>) при U пр = 0,4 В и U пр = 0,1 В.
  2. Динамическое сопротивление диода в прямом включении (R_<дин.пр>=frac>>) на начальном участке ВАХ ( U пр =0 В и U пр = 0,1 В ) и на участке насыщения ВАХ ( U пр = 0,4 В и U пр = 0,45 В ).
  3. Статическое сопротивление диода в обратном включении (R_<ст.обр>=frac>>) при U обр = 5 В и U обр = 25 В.
  4. Динамическое сопротивление диода в обратном включении (R_<дин.обр>=frac>>) на начальном участке ВАХ ( U пр =0 В и U пр = 5 В ) и на участке насыщения ВАХ ( U пр = 20 В и U пр = 25 В ).

Порядок выполнения задания No2 «Исследование полупроводникового стабилитрона»

Экспериментальное получение прямой ветви ВАХ стабилитрона (I_ <пр>= f(U_<пр>)) с использованием схемы A3, представленной на рис. 1.5.
  1. Установить напряжение источника питания на 5 В
  2. Выставить значение потенциометра (R5) на максимум.
  3. Включить установку
  4. Внимательно изучить схему

Рис. 1.5Рис. 1.5

Экспериментальное получение обратной ветви ВАХ стабилитрона (I_ <обр>= f(U_<обр>)) с использованием схемы А4, представленной на рис. 1.6.
  1. Установить напряжение блока питания 30 В.
  2. Выставить значение потенциометра (R7) на максимум
  3. Внимательно изучить схему установки

Рис. 1.6Рис. 1.6

Можно ли остановить мерцание?

Было бы совершенно бесполезно останавливать само мерцание; однако раздражающий эффект стробоскопа — это то, что мы пытаемся устранить.

Хотя устранение стробоскопического эффекта является задачей невероятной точности, его легко уменьшить, регулируя частоту кадра и выдержку, кратную частоте переменного тока.

За исключением Америки, переменный ток подается со скоростью 50 Гц, что подразумевает, что ток будет менять свое состояние между «вкл» и «выкл» 50 раз за одну секунду.

Регулируя параметры камеры, а именно выдержку и частоту кадров, до значений, кратных или дробных 50, можно добиться значительного снижения стробоскопического эффекта.

Некоторые светодиоды предоставляются с драйверами, которые могут регулировать мерцание, регулируя их цикл вкл / выкл. Регулируя скорость мерцания, чтобы превысить частоту кадров камеры, стробоскопический эффект можно достаточно эффективно устранить.

Как изменится накал лампы если увеличить частоту переменного тока

Владельцы автомобилей со штатным галогенным светом часто жалуются на недостаточную освещенность дороги. Проблема недостаточной яркости ближнего света фар часто обсуждается на тематических форумах в интернете. Недостаточная освещенность дороги способствует повышенной утомляемости водителя и часто является причиной аварий.

P14 v2

Полировка фар, и установка ламп большей яркости решает проблему лишь от части. Самой распространенной причиной недостаточной яркости света является падение напряжения на лампе. Следует отметить — напряжение всегда падает под нагрузкой. Любой источник питания обладает своим внутренним сопротивлением. Из-за этого напряжение непосредственно на контактах лампы будет немного меньше напряжения бортовой сети, измеренной на клеммах аккумулятора или генератора.

Падение напряжения на лампе. Почему это происходит?

Как получить МАКСИМУМ ЯРКОСТИ от галогенных фар и не получить штраф?

Дополнительные потери напряжения со временем появляются за-за увеличения сопротивления цепи. Связано это с износом контактов, потерей емкости аккумуляторной батареи и прочего. Для уменьшения дополнительных потерь напряжения можно установить реле и проводку напрямую от аккумулятора или генератора. Дополнительное реле управляется выключателем ближнего света фар, провода большого сечения сокращают потери в напряжении, но полностью не решают проблему падения напряжения на лампе. Продаются готовые комплекты проводов с разгрузочными реле, но мы пойде немного другим путем.

Исх. - https://zen.yandex.ru/media/avtotechlife/uvelichivaem-iarkost-far-maksimum-ot-shtatnogo-gal-5cc9f282d31aa100b344e79f

Максимальная яркость фары будет зависеть от конструкции самой фары и применяемой лампы. Яркость фары (на фото) заметно меняется даже при изменении напряжения на 1 вольт. При 12,5 вольт прибор показал 4720 люкс, а при 13,5 вольтах уже 5930 люкс, что ярче примерно на 25%. Можно подать на спираль большее напряжение, и тогда получим большую яркость и немного большую цветовую температуру.

Установку ксеноновых и светодиодных ламп вместо галогена здесь мы рассматривать не будем, так как конструкция таких ламп (модулей) отличается от конструкции галогенных ламп для которых фары были спроектированы изначально и их использование часто нарушает свето-теневую границу фары. Это вызывает ослепление встречных водителей. Тем более не станем обсуждать «законность» такой модернизации.

Установка ламп большей мощности провоцирует еще большее падение напряжения. Из-за нехватки напряжения яркость таких ламп снижается. Если напряжения достаточно, то увеличивается теловая нагрузка на элементы конструкции фары за счет инфракрасного излучения лампы.

Отдельно стоит упомянуть полную переделку фары и установку внутри неё светоизлучающих модулей [Xenon, Bi-Xenon, Led, Bi-Led] с подключением к системе коррекции фар. При яркости выше 2000 Lm — обязательно устанавливается омыватель фар. Все это дорогая и технически сложная процедура, которая может позволить получить существенное увеличение яркости, но нам пока не известны случаи узаконивания такой процедуры в России.

Если позволяют финансы — оптимальным и разрешенным законом способом улучшения света является установка штатных фар от более дорогих комплектаций вашего автомобиля. Любые другие измения конструкции будут считаться недопустимым изменением, не предусмотренным производителем.

Решение — установка конвертера напряжения DC-DC

Цель — получить максимальную яркость от штатного галогенного головного света с минимальными вмешательствами в штатную проводку автомобиля и без существенного снижения ресурса ламп.

Увеличение яркости головного света можно получить за счет стабилизации напряжения непосредственно на контактах лампы. В качестве испытуемого был выбран авто Mitsubishi Outlander III. За ближний свет тут отвечает линза с лампой H7. Напряжение слева/справа 13,1/12,9 Вольт при заведенном двигателе. Подключаем конвертер — напряжение стабилизируется на уровне 13,75 Вольт.

dcdc10A boost

Технические характеристики
НаименованиеКонвертер/стабилизатор напряжения галогенной лампы
МодельULTRA-A DC/DC1375-H7-5A
Выходное напряжение13,75 В
Максимальный ток нагрузки5 А (67 Ватт)
Входное напряжение8,0 — 14,5 В
Цоколь лампыH7
КПД (Uвх=12В)> 90 %
Ток потребления (без нагрузки)70 мА
Отклонение Uвых< 2 % (под нагрузкой)
Пульсация (пиковое значение)< 200 мВ
Рабочеая температура-30°..+80° С
Тип исполненияIP68, пассивное охлаждение
Габаритные размеры блока50 х 82 х 20 мм
Вес140 грамм

Схема подключения конвертера напряжения галогенной фары автомобиля

Блок DC-DC ULTRA-A конвертера (стабилизатора постоянного напряжения) подключается к разъему лампы H7, лампа подключается к конвертору. Теперь на лампу всегда при включении подается 13,75 Вольта, входное напряжение при этом может меняться в пределах от 9,0 до 14,5 Вольт. Цветовая температура фар увеличивается (меньше отдают желтизной), но остается в районе 3200K — 3300K (для ламп без светофильтра). Все просто и удобно монтируется, а при необходимости схему питания фары можно легко вернуть в заводское состояние.

Напряжение на выходе конвертера 13,75 Вольт выбрано не случайно. Это напряжение обеспечивает 90% максимальной мощности, указанной в ГОСТ Р 41.37 для данного типа ламп и соответствует испытательному напряжению для фар по ГОСТ Р 41.112. Производители ламп также заявляют срок службы на свои изделия именно для испытательного (тестового) напряжения 13,2 Вольт +/- 5% . Питание конвертера при этом от 9 до 14.5 Вольт.

Речь не идет о каком-либо существенном увеличении мощности головного освещения, способного раславить отражатели и повредить стекла (монолитный поликарбонат) фар. Часто достаточно устранить саму причину низкой яркости галогенной лампы — нехватку напряжения. Применение конвертера напряжения позволяет стабилизировать питание галогенных ламп, устраняет просадки напряжения и обеспечивает максимальную яркость света, предусмотренную конструкцией фары и применяемой лампой. Конвертер напряжения позволяет получить стабильный, независящий от колебаний напряжения бортовой сети свет фар.

Стабилизатор подходит для любых ламп с цоколем H7, мощностью 55 Ватт, напряжением 12В. Разъем подходит для установки в большинство фар KIA и Mitsubishi (разъемы совместимые с другими производителями фар возможно появятся в ближайшее время).

P14 v3

Модель конвертера в новом корпусе для установки внутри фары:

P14 v2

Конвертер имеет защиту от короткого замыкания, отключается при падении входного напряжения ниже 8,0 Вольт, обеспечивает защиту ламп от перегорания в момент включения, обладает высоким КПД и обеспечивает стабильное напряжение и ток, необходимые для оптимального режима работы галогенной лампы мощностью 55 Вт. Установка конвертера ULTRA-A DC_DC1375-H7-5A не требует специальных навыков и не затрагивает конструкцию фары, что позволяет получить легальную прибавку в яркости без проблем с прохождением технического осмотра.

Это новая продукция. Мы пока не проводили тестирование совместимости со всеми производителями и моделями автомобилей. Данные о совместимости конвертера с системой контроля ламп различных производителей появится в ближайшее время.

Производится органиченными партиями.

Конвертер напряжения для галогенных фар

Частые вопросы по конвертеру: ULTRA-A DC_DC1375-H7-5A

1. Сократится ли срок службы лампы с конвертером?
Увеличение напряжения неизбежно приводит к увеличению интенсивности сублимации (испарению) нити накаливания лампы и сокращает ресурс работы лампы. Защита от скачков тока при включении ламп – увеличивает ресурс лампы. В настоящее время у нас нет подтвержденных экспериментами данных о снижении или увеличении ресурса лам. Субъективно, лампы при напряжении 13,75 Вольт перегорают не чаще обычного.
2. За счет чего конвертер повышает напряжение?
Увеличение напряжения происходит за счет увеличения потребления электрического тока. Закон Ома связывает Мощность (P), Напряжение (U) и Силу тока (I) выражением: P = U * I;
3. Какую мощность потребляет/расходует сам конвертер?
Конвертер потребляет около 4-6 Вт (зависит от разницы входного и выходного напряжений). Алюминиевый корпус конвертера рассеивает тепло и может нагреваться при длительной работе на 20-30 градусов выше температуры окружающей среды.
4. Требуется вносить изменения в штатную проводку?
Если штатная проводка не повреждена, ее контакты и соединения не окислены внесение изменений не потребуется. Конвертер подключается вместо лампы, с соблюдением полярности. Лампа подключается к конвертеру.
5. Какой номинал предохранителя установить на лампу?
Для ламп мощностью 55 Вт используют предохранитель номиналом 10А. Он же остается и при подключении лампы через конвертер напряжения.
6. Могу я заказать конвертер с напряжением 14,0 — 15,0 Вольт на выходе?
Для ламп ближнего света H7 мощностью 55 Вт использовать напряжение выше 14,0 Вольт считаем не целесообразным. Да, Вы можете заказать конвертер с таким напряжением, указав это в заказе.
7. В моем автомобиле электроусилитель из-за этого фары притухают при повороте руля. Конвертер решит эту проблему?
Да. Конвертер стабилизирует питание ламп и убирает провалы напряжения, вызванные включением мощных электропотребителей, таких как вентилятор радиатора охлаждения двигателя, ЭУР, робот КПП и прочих. Лампы с установленным конвертером светя с постоянной яркостью.
8. В мою фару не помещается конвертер такого размера, что делать?
Данный конвертер имеет герметичный корпус и может устанавливаться не только внутри фары, но и в подкапотном пространстве. Пока мы собираем статистику обращений по моделям авто и будем решать задачу упрощения устанвки по мере формирования статистики по самым востребованным моделям автомобилей.
9. Где можно приобрести конвертер с доставкой или офлайн?
Мы работаем над организацией интернет-магазина. Пока предлагаем отправить заказ почтой/транспортной компанией или Вы можете забрать его с нашего склада в Москве. Если что-то не подойдет или не понравится Вы можете вернуть конвертер в течение 30 дней.

По вопросам приобретения конвертера пишите — email: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Резистор в цепи переменного тока

Простейшая цепь переменного тока получится, если к источнику переменного напряжения подключить обычный резистор (мы полагаем, разумеется, что индуктивность этого резистора пренебрежимо мала, так что эффект самоиндукции можно не принимать во внимание) , называемый также активным сопротивлением (рис. 1 )

Рис. 1. Резистор в цепи переменного тока

Положительное направление обхода цепи выбираем против часовой стрелки, как показано на рисунке. Напомним, что сила тока считается положительной, если ток течёт в положительном направлении; в противном случае сила тока отрицательна.

Оказывается, мгновенные значения силы тока и напряжения связаны формулой, аналогичной закону Ома для постоянного тока:

Таким образом, сила тока в резисторе также меняется по закону синуса:

Амплитуда тока равна отношению амплитуды напряжения к сопротивлению :

Мы видим, что сила тока через резистор и напряжение на нём меняются «синхронно», точнее говоря — синфазно (рис. 2 ).

Рис. 2. Ток через резистор совпадает по фазе с напряжением

Фаза тока равна фазе напряжения, то есть сдвиг фаз между током и напряжением равен нулю.

Как избежать ошибок

Подключать электроприборы к сети необходимо с соблюдением правил электротехники. Особенности подключения не очевидны и могут быть непонятны далеким от тематики людям.

  1. Каждый тип подключения имеет особенности, связанные с законом Ома. В последовательном соединении ток равен на всех участках цепи, тогда как напряжение зависит от сопротивления. В параллельном соединении одинаковым оказывается напряжение, а общая сила тока складывается из величин отдельных участков.
  2. Любую цепь не стоит перегружать, это может привести к нестабильной работе приборов и повреждению проводников.
  3. В параллельном соединении сечение проводов должно соответствовать подаваемой нагрузке, иначе неизбежен перегрев проводников с последующим расплавлением обмотки и коротким замыканием.
  4. В выключатель подводится фаза, ноль уходит на осветительный прибор. Пренебрежение правилом может привести к поражению током при замене лампы, поскольку даже в выключенном состоянии устройство находится под напряжением.
  5. Основной провод от светильника подсоединяется к общему контакту. Если его подключить к отводу, будет работать только часть цепи.
  6. Перед установкой выключателя лучше заранее промаркировать провода. При монтаже будет просто соединить между собой одноименные проводники.

Отказ от рекомендаций может стать причиной нестабильной работы осветительного оборудования, быстрого перегорания ламп и повлечь серьезные травмы с риском для жизни.

голоса
Рейтинг статьи
Читайте так же:
Коммутируемый ток люминесцентных ламп 10 ax
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector