Kuhni-nn.ru

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

Постоянный и переменный ток: различия и почему в ПК используется постоянный ток

Постоянный и переменный ток: различия и почему в ПК используется постоянный ток

Почему в ПК используется постоянный ток

Как мы все знаем, ПК нужно электричество чтобы функционировать; Электричество — это тип энергии, передаваемый движением электронов через проводящий материал (обычно медь), который позволяет электронам течь внутри него, и в этом отношении у нас есть два типа тока: прямой (DC) и переменный (AC) , различие которого заключается в том, как электроны движутся в материале. Зачем ПК нужно преобразовать переменный ток в постоянный ток в приказать работать?

Подавляющее большинство электрических сетей сегодня работают с переменным током, и этот тип тока используется большинством бытовых и электроприборов в целом, в то время как элементы или батареи нуждаются в постоянном токе для работы, как и ПК. Почему тогда ПК требует блок питания для преобразования тока? Нет ПК, работающие от сети переменного тока ? В чем разница? Обо всем этом и многом другом мы расскажем вам в этой статье.

Краткая история электричества

Кто изобрел электричество? А никто! Люди постепенно понимали, что это такое и как им пользоваться.

Все началось в 7 веке до нашей эры, в один солнечный (а может и дождливый, кто знает) день. Тогда греческий философ Фалес заметил, что, если потереть янтарь о шерсть, он будет притягивать легкие предметы.

Потом были Александр Македонский, войны, христианство, падение Римской империи, войны, падение Византии, войны, средневековье, крестовые походы, эпидемии, инквизиция и снова войны. Как вы поняли, людям было не до какого-то там электричества и натертых шерстью эбонитовых палочек.

В каком году изобрели слово «электричество»? 1600 году английский естествоиспытатель Уильям Гилберт решил написать труд «О магните, магнитных телах и о большом магните — Земле». Именно тогда и появился термин «электричество».

Через сто пятьдесят лет, в 1747 году Бенджамин Франклин, которого мы все очень любим, создал первую теорию электричества. Он рассматривал это явление как флюид или нематериальную жидкость.

Именно Франклин ввел понятие положительного и отрицательного зарядов (до этого разделяли стеклянное и смоляное электричество), изобрел молниеотвод и доказал, что молния имеет электрическую природу.

Бенджамина любят все, ведь его портрет есть на каждой стодолларовой купюре. Помимо работы в точных науках, он был видным политическим деятелем. Но вопреки распространенному заблуждению, Франклин не был президентом США.

Дальше пойдет перечисление важных для истории электричества открытий.

1785 год – Кулон выясняет, с какой силой противоположные заряды притягиваются, а одноименные отталкиваются.

Читайте так же:
Как устранить моргание светодиодной лампы с выключателем с подсветкой

1791 год – Луиджи Гальвани случайно заметил, что лапки мертвой лягушки сокращаются под действием электричества.

Принцип работы батарейки основан на гальванических элементах. Но кто создал первый гальванический элемент? Основываясь на открытии Гальвани, другой итальянский физик Алессандро Вольта в 1800 году создает столб Вольта – прототип современной батарейки.

На раскопках рядом с Багдадом нашли батарейку возрастом больше двух тысяч лет. Какой древний айфон с ее помощью подзаряжали — остается загадкой. Зато известно точно, что батарейка уже «села». Этот случай как бы говорит: может быть, люди знали об электричестве намного раньше, но потом что-то пошло не так.

Уже в 19 веке Эрстед, Ампер, Ом, Томсон и Максвелл совершили настоящую революцию. Был открыт электромагнетизм, ЭДС индукции, электрические и магнитные явления связали в единую систему и описали фундаментальными уравнениями.

Кстати! Если у вас нет времени, чтобы самостоятельно разбираться со всем этим, для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

20 век принес квантовую электродинамику и теорию слабых взаимодействий, а также электромобили и повсеместные линии электропередач. Кстати, знаменитый электромобиль Тесла работает на постоянном токе.

Тесла. Работает на постоянном токе

Конечно, это очень краткая история электричества, и мы не упомянули очень много имен, которые повлияли на прогресс в этой области. Иначе пришлось бы написать целый многотомный справочник.

Конструкция ламп на светодиодах

Устройство светодиодной лампы

Внешне источники света, использующие эффект испускания фотонов при прохождении электрического тока через полупроводник, почти не отличаются от ламп накаливания. Главное то, что у них есть привычный металлический цоколь с резьбой, который в точности повторяет все типоразмеры ламп накаливания. Это позволяет ничего не менять в электрооборудовании помещения для их подключения.
Однако внутреннее устройство светодиодной лампы 220 вольт очень сложное. Она состоит из следующих элементов:

1) контактного цоколя;

2) корпуса, одновременно играющего роль радиатора;

3) платы питания и управления;

4) платы со светодиодами;

5) прозрачного колпака.

Плата питания и управления

схема драйвера светодиодной лампы

Разбираясь как устроены светодиодные лампы 220 вольт, в первую очередь стоит понять, что полупроводниковые элементы не могут быть запитаны от переменного тока и напряжения такой величины. Иначе они попросту сгорят. Поэтому в корпусе этого источника света обязательно находится плата, которая снижает напряжение и выпрямляет ток.
От устройства этой платы во многом зависит долговечность лампы. Точнее, какие элементы стоят на ее входе. В дешевых, кроме резистора перед выпрямляющим диодным мостом, ничего нет. Нередко случаются чудеса (обычно в лампах из Поднебесной), когда нет даже этого резистора и диодный мост напрямую подключен к цоколю. Такие лампы светят очень ярко, но срок их службы чрезвычайно низок, если они не подключены через стабилизирующие устройства. Для этого можно использовать, например, балластные трансформаторы.

Читайте так же:
Как узнать какой выключатель связан с какой лампочкой

Наиболее распространены схемы, в которых в цепи питания управляющей схемы лампы создан сглаживающий фильтр из резистора и конденсатора. В самых дорогих светодиодных лампах блок питания и управления построен на микросхемах. Они хорошо сглаживают броски напряжений, но их рабочий ресурс не слишком высок. В основном, из-за невозможности наладить эффективное охлаждение.

Плата светодиодов

Светодиодные лампочки

Как бы ученые ни старались, изобретая все новые вещества с высокой эффективностью излучения в видимой части спектра, принцип работы светодиодной лампы остается прежним, и каждый её отдельный светящийся элемент очень слаб. Чтобы достичь требуемого эффекта, их группируют по несколько десятков, а иногда и сотен штук. Для этого используется плата из диэлектрика, на которую нанесены металлические токопроводящие дорожки. Она очень похожа на те, что используются в телевизорах, материнских платах компьютеров и других радиотехнических устройствах.
Плата светодиодов выполняет еще одну важную функцию. Как вы уже заметили, в блоке управления нет понижающего трансформатора. Поставить его, конечно, можно, но это приведет к увеличению габаритов лампы и ее стоимости. Проблема понижения питающего напряжения до номинала, являющегося безопасным для светодиода, решается просто, но экстенсивно. Все светящиеся элементы включены последовательно, как в елочной гирлянде. Например, если в цепь 220 вольт включить последовательно 10 светодиодов, то каждому достанется 22 V (правда, величина тока при этом останется прежней).
Недостатком этой схемы является то, что перегоревший элемент обрывает всю цепь и лампа перестает светить. У нерабочей лампы из десятка светодиодов могут быть неисправными лишь один или два. Есть умельцы, которые перепаивают их и живут спокойно дальше, но большинство неискушенных пользователей выбрасывают всё устройство на помойку.

Кстати, утилизация светодиодных ламп – отдельная головная боль, поскольку смешивать их с обычным бытовым мусором нельзя.

Прозрачный колпак

33

В основном этот элемент играет роль защиты от пыли, влаги и шаловливых ручек. Однако есть у него и утилитарная функция. Большинство колпаков светодиодных ламп выглядят матовыми. Это решение могло бы показаться странным, ведь сила излучения светодиода ослабляется. Но его полезность для специалистов очевидна.
Колпак матовый потому, что на его внутреннюю стороны нанесен слой люминофора – вещества, начинающего светиться под воздействием квантов энергии. Казалось бы, тут, что называется, масло масляное. Но люминофор имеет спектр излучения в несколько раз более широкий, чем у светодиода. Он приближен к естественному солнечному. Если оставить светодиоды без такой «прокладки», то от их свечения глаза начинают уставать и болеть.

Читайте так же:
Как от одной розетки подключить несколько лампочек

Особенности ремонта

При поломке устройства или нерабочем состоянии люстры можно поделать несколько несложных действий, которые помогут возобновить работу. В одних ситуациях можно проверить контакты, на этом остановиться. В других придется заменить трансформатор. Ниже рассмотрены ситуации, при которых нужно обращаться к той или иной схеме действия.

Проверка и чистка контактов

Проверка производится с обмотки. На ней написана маркировка, где указываются тип и номера выводов. Проверить контакты можно с помощью мультиметра. Это прибор, в функции которого входит обнаружение дефектов и поломок в трансформаторах и других электрических устройствах (а также свойства вольтметра, амперметра). Мультиметром проверяют обрыв обмотки и замыкание. Один конец прикрепляется к началу обмотки, второй – к концу. Проверяют каждый выход. При нуле на устройстве поломка найдена.

В трансформаторе может возникнуть межвитковое замыкание. Такую проблему невозможно найти с помощью мультиметра. Если на проводах не видно почернений, нет соответствующего запаха гари, всё в порядке. При любом из условий следует аккуратно отсоединить трансформатор из цепи. Межвитковую проблему устраняют еще одним слоем намотки.

При чистке трансформатора используется ветошь, смоченная бензином. При негодности старых проводов ставятся новые. После проведения всех операций устройство сушат в темном месте и ставят в цепь.

С пультом управления

Важно: галогенные лампы нельзя трогать руками!

При выходе из строя трансформатора не будет работать часть лампочек. Возможно такое, что провода окислились или начали неисправно работать по другим причинам. В любом случае, если проблема с трансформатором, его следует отцепить от сети и протереть ватной палочкой. Если же проблема не в нем, то нужно проверить сами лампы (могут сгореть) или пульт управления (сели батарейки).

Замена трансформатора

В случае полного сгорания прибора его следует заменить. Как понять, что устройство перестало работать? Если при включении не светят галогенные лампы, значит трансформатор выше из строя. Ниже описано, как подобрать мощность и заменить прибор в люстре.

Как выбрать и рассчитать мощность трансформатора

Как было сказано в статье, существует два типа ламп. Одни рассчитаны на 220 В без понижения, другие действуют на напряжении в 6, 12 и 24 В. Для большей безопасности рекомендуется использовать вторые лампы, покупая трансформатор.

Читайте так же:
Выключатель лампочки холодильник индезит

Для того чтобы рассчитать нужный коэффициент понижения, нужно знать количество лампочек и их мощность. Следует умножить количество галогенных ламп на мощность и прибавить к числу 15% от него. Подбирать трансформатор следует с той цифрой, которая ненамного выше вычисленной. Набор мощностей состоит из 50-70, 105, 150, 200, 250, 300-400 Вт. Если получится число 98, то трансформатор нужно брать 105.

Как правильно поменять

Проблема возникает при лампах, для которых нужно напряжение в 12 В. Для галогенных ламп необходимо равное постоянно количество тока. При смене трансформатора заменяется также электрическая цепь. Починить не так сложно: следует при отключённом питании отцепить прибор от сети, заменить его на новый, вставив на то же место. При подключении проводов необходимо наблюдать за входами.

Электронный блок управления

Блок управления по-другому называется контроллер. Проблема может возникнуть, когда не включается одно реле. Проверять исправность следует с помощью мультиметра. При включенном токе напряжение не должно быть больше 12 В. Если ремонт не принес никаких результатов, контроллер можно купить. Большинство блоков управления имеют одинаковую структуру, что облегчает их выбор.

Как выбрать лампочку накаливания: обзор технических параметров

Для использования лампы в быту нужно знать ее основные характеристики. Производитель обязан их указать на упаковке.

Мощность (Вт, W) — количество потребляемой электроэнергии. Для бытовой лампы достаточно 40-60 Вт. Именно на такую величину рассчитаны осветительные приборы. Если параметр будет меньше, в помещении останется темно, если больше — испортится светильник.

Люмен (Lm) — яркость света. Сама по себе величина не дает потребителю никакой существенной информации, но показатель используют для сравнения эффективности лампочки накаливания с другими источниками света.

Вольты (В, V) — напряжение электросети, от которого работает изделие. Как правило, величина равна 220. Если указан диапазон от … до . значит прибор устойчив к скачкам напряжения.

Часы (h) — рабочее время лампочки.

Размер цоколя. О данном параметре мы поговорим ниже

Включение светодиода через блок питания без резистора

Блок питания

Блок питания – это прибор, который понижает напряжение. Он бывает трансформаторный или импульсный. Первый нужно подключать прямо к сети, но он к ней не привязан (током не бьет), КПД в пределах 50-70%. Трансформаторный блок питания не способен создать стабильный электроток, при котором LED-лампы работают. В сети должен быть ограничивающий резистор. Но его нельзя считать эффективным (при скачках напряжения греется).

Драйвер – импульсный блок питания, стабилизирующий ток. У него нет выходного напряжения, есть выходная мощность и выходной электроток. Если к схеме подключить исправный драйвер, выдается исключительно тот ток, на который прибор рассчитан. Но это не совсем блок питания, дополненный резистором. В драйвере его заменяет схема, способная подстраиваться под скачки значений вольтажа. Количество светодиодов, которые возможно подключить, ограничивается мощностью драйвера. Резистор в схеме не нужен.

Важно! Лучший вариант для того, чтобы без резистора подключить светодиоды – драйвер. Он не позволяет лед-лампам взять больше ампер, чем им нужно для свечения.

К импульсным блокам питания относятся батарейки мобильных телефонов и аккумуляторы автомобилей, блоки компьютеров, нетбуков, ноутбуков, зарядчики с USB. Если устройство низковольтное, к нему можно подключить светодиод своими руками, сэкономив на покупке драйвера. Если вольт много, нужно подключить регулируемый стабилизатор.

Читайте так же:
Как поменять лампочку подсветки выключателя

Светодиод (или 2-3) можно подключить даже к обычной батарейке на 1,5, 3 или 5 В.

Проверка работы генератора

Проверить работоспособность генератора можно несколькими способами применяя определенные методы, например: можно проверить напряжение отдачи генератора, падение напряжения на проводе, который соединяет токовый вывод генератора с аккумуляторной батареей или проверить регулируемое напряжение.

Для проверки будет необходим мультиметр, автомобильный аккумулятор и лампа с припаянными проводами, провода для подключения между генератором и аккумулятором, а еще можно взять дрель с подходящей головкой, так как возможно придется крутить ротор за гайку на шкиве.

Элементарная проверка лампочкой и мультиметром

Схема подключения: выходная клемма (В+) и ротор (D+). Лампу нужно подключить между основным выходом генератора В+ и контактом D+. После этого берем силовые провода и подключаем “минус” к минусовой клемме аккумулятора и к массе генератора, “плюс” соответственно к плюсу генератора и к выходу В+ генератора. Закрепляем на тиски и подключаем.

Включаем тестер в режим (DC) постоянного напряжения, цепляем один щуп на аккумулятор к “плюсу”, второй также, но к “минусу”. Далее, если все в рабочем состоянии, то должна загореться лампочка, напряжение в этом случае будет 12,4В. Затем берем дрель и начинаем крутить генератор, соответственно лампочка в этом момент перестанет гореть, а напряжение уже будет 14,9В. После чего добавляем нагрузку, берем галогенную лампу H4 и вешаем ее на клемму аккумулятора, она должна загореться. После чего в аналогичном порядке подключаем дрель и напряжение на вольтметре будет показывать уже 13,9В. В пассивном режиме аккумулятор под лампочкой дает 12,2В, а когда крутим дрелью, то 13,9В.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector