전압을 220에서 12로 낮추는 변압기, 무변압기 전원 공급 장치, 저항기 대신 커패시터. 일반 구조 및 작동 원리

영상은 기성 솔루션 구매에 대한 이야기를 담고 있습니다.

아파트에는 가정용 콘센트가 있습니다. 저전력, 저전압 할로겐 램프에 전원을 공급하는 것이 필요합니다. 어떻게 하나요? 주 전압을 필요한 수준으로 낮추는 특수 장치가 없다면 절대 안됩니다. 이러한 장치 중 하나는 220V에서 12V까지의 강압 변압기입니다.

작동 원리

라틴어로 번역된 Transformare라는 단어는 "변형하다"를 의미합니다. 변압기는 공급 전압을 변경하도록 설계되었습니다. 입력 전압이 출력 전압보다 크면 변압기를 강압 변압기라고 합니다. 장치 입력의 전기 공급 값이 출력보다 작으면 승압 변압기입니다.

장치의 작동 원리는 전자기 유도 효과를 기반으로 합니다. 물리적 현상의 의미는 다음과 같습니다. 도체에 전류가 발생한다, 시간이 지남에 따라 변하는 자기장에 배치됩니다. 자연 현상은 1831년 마이클 패러데이(Michael Faraday)에 의해 발견되었습니다.

변압기 장치의 1차 인덕터에는 교류 전류가 공급됩니다. 금속 코어에는 자기장이 여기되고, 이는 인가된 전압의 주파수에 따라 변합니다. 2차 권선에는 유도 전류가 나타나며, 그 강도는 들어오는 코일과 나가는 코일의 권선 수 비율에 따라 달라집니다.

변압기의 기능을 특징짓는 주요 매개변수는 입력 및 출력 전압과 장치의 전력으로 간주됩니다. 장치를 선택할 때 주요 기준인 마지막 표시기는 연결된 부하의 크기를 결정합니다. 연결된 장치의 전력은 변압기 기술 데이터 시트에 지정된 표준보다 20% 낮아야 합니다.

장치의 코어는 페라이트, 전기강 또는 퍼멀로이로 만들어집니다. 권선에는 바니시 또는 종이 절연체의 구리 도체가 사용됩니다. 고전력 장치에는 오일 냉각 시스템이 장착되어 있습니다.

전기 공학에는 세 가지 유형의 변압기가 있습니다.

1. 막대. 코어는 권선 내부에 있습니다.
2. 기갑. 권선의 대부분은 자기 코어로 덮여 있습니다.
3. 토로이드. 자기 시스템은 링 형태로 만들어집니다.

220 x 12 변압기의 모든 버전은 동일한 원리로 작동합니다. 그러나 220~12V 토로이달 변압기는 효율성이 더 뛰어나고 부피가 더 작으며 생산에 필요한 재료가 더 적습니다.

작동 중 변압기가 접지 버스에 연결되어 있습니다비상시에 사람이 감전되는 것을 방지하기 위해. 장치의 유지 관리는 정기적인 검사와 오물 및 먼지 청소로 구성됩니다. 권선이 끊어지거나 단락되면 장치가 분해되고 손상된 회로가 되감겨집니다.

DIY 만들기

전기 시스템의 출력 전압을 줄이기 위해 전자식 변압기가 사용됩니다. 이 장치는 반도체와 집적 회로로 조립됩니다. 고효율로 장치는 크기와 무게가 작고 발열이나 소음이 발생하지 않습니다.

그러나 전통적인 디자인의 장치는 신뢰성과 제조 용이성으로 인해 여전히 수요가 많습니다. 산업적으로 생산된 장치의 가격은 약 600 루블입니다. 그러나 숙련된 손을 가진 사람은 스스로 220V에서 12V까지의 강압 변압기를 만들 수 있습니다.

매개변수 계산

작업을 시작하기 전에 변압기의 기술적 특성을 계산합니다. 우선, 마스터는 장치에 연결될 부하의 전력에 따라 결정됩니다. 이 경우 열 손실을 고려해야 하며 이로 인해 장치의 효율이 80%로 감소됩니다.

필요한 전력의 실제 값을 얻으려면 부하 전력을 0.8로 나눕니다. 이 값으로부터 변압기의 나머지 매개변수가 계산됩니다.

예를 들어, 12볼트에서 작동하는 60와트 라디오를 연결해야 합니다. 12V 강압 변압기를 계산하고 조립해야 합니다. 위의 단계에 따라 계산이 수행됩니다.

열 손실을 고려하여 변압기의 출력 전력은 75W로 결정됩니다. 자기 회로의 면적은 10.4 평방 센티미터입니다.

1V의 전압에는 4.8회전이 필요합니다. 1차 권선의 경우 1056회 감겨 있고 출력 코일의 경우 - 58입니다. 부하가 연결되면 도체의 저항으로 인해 2차 인덕터의 전압 일부가 손실되므로 결과에 10%를 추가해야 합니다. 숫자. 총 65턴.

도체 단면적을 선택하려면 흐르는 전류의 강도를 알아야합니다. 0.34암페어의 전류가 들어오는 회로를 통해 흐르고, 5암페어의 전류가 나가는 회로를 통해 흐릅니다. 따라서 1차 인덕터 와이어의 직경은 0.46mm이고, 2차 권선 도체의 두께는 1.78mm이다. 결과 값은 반올림됩니다.

변압기 조립

220V~12V 강압 변압기를 조립하려면 금속 코어, 판지 프레임 및 구리선이 필요합니다. 유사한 매개변수를 가진 실패한 장치가 있는 경우 이 설계에서 필요한 구성 요소를 차용합니다. 다른 기술적 특성을 지닌 작동하지 않는 변압기에서 부품을 선택할 수 있습니다. 이 경우 계산을 조정해야 합니다.

산업적으로 생산된 부품을 선택할 수 없는 경우 부품은 스크랩 자재로 만들어집니다. 이 과정은 노동 집약적이며 마스터의 인내심이 필요합니다.

코어 플레이트는 사용한 주석 캔에서 절단됩니다. 자기 회로를 조립하기 전에 주석 구성 요소를 불에 태운 다음 미세한 사포로 표면에서 그을음, 스케일 및 탄소 침전물을 제거합니다.

프레임은 두꺼운 판지로 잘립니다. 먼저 세로 부분을 준비합니다. 접착 및 건조 후 프레임 끝 부분에 볼이 부착되어 연결 와이어 출력용 구멍이 만들어집니다.

필요한 단면적의 와이어는 전기 제품 매장에서 구입할 수 있습니다. 벼룩시장에서 구불구불한 재료를 찾을 수 있습니다. 여기서는 좋은 품질의 도체, 때로는 원래 포장 상태의 도체가 더 저렴합니다.

필요한 매개변수를 사용하여 구성 요소를 선택하면 도체를 프레임에 감기 시작합니다. 작업은 수동 또는 와인딩 머신을 사용하여 수행되며 "turn to Turn" 패턴에 따라 와이어를 배치하는 것이 좋습니다. 권선의 두 층마다 특수 커패시터 종이 스트립이 놓여 있습니다. 도체의 끝은 볼에 있는 구멍을 통해 나옵니다.

권선 작업이 끝나면 프레임을 코어 플레이트로 채우기 시작합니다. 변압기를 조립한 후에는 멀티미터를 사용하여 전기 회로를 테스트해야 합니다. 테스트가 성공하면 제품을 사용할 수 있습니다.

강압 변압기를 사용하여 12V에서 작동하는 장치를 연결하면 전기 에너지가 절약되고 그에 따라 비용도 절약됩니다. 또한 이러한 장치는 사용하기에 절대적으로 안전합니다.

변압기는 두 개의 권선이 있는 코어로 구성된 장치입니다. 회전수가 동일해야 하며 코어 자체는 전기강판으로 만들어집니다.

장치의 입력에 전압이 가해지면 권선에 기전력이 나타나 자기장이 생성됩니다. 코일 중 하나의 회전이 이 필드를 통과하여 자기 유도력이 발생합니다. 다른 하나에서는 두 권선의 권선 수가 다른 만큼 1차 권선과 다른 전압이 발생합니다.

변환기는 다음과 같이 작동합니다.

• 전류는 1차 코일을 통과하며, 자기장을 생성.
• 모든 전력선은 코일 도체 근처에서 닫혀 있습니다. 이러한 전력선 중 일부는 다른 코일의 도체 근처에서 닫힙니다. 둘 다 자기선을 이용해 서로 연결.
• 권선이 서로 멀리 떨어져 있을수록 두 번째 권선에 달라붙는 첫 번째 전력선의 수가 적기 때문에 권선 사이에 자기 결합이 발생하는 힘이 줄어듭니다.
• 첫 번째를 통해 교류 전류 통과(시간에 따라 특정 법칙에 따라 변경됨) 이는 생성되는 자기장도 가변적이라는 것을 의미합니다. 즉, 시간에 따라 법칙에 따라 변경됩니다.
• 두 코일의 첫 번째 코일의 전류 변화로 인해 자속이 도착하여 크기와 방향이 변합니다..
  교류 기전력의 유도가 발생합니다. 이것은 전자기 유도의 법칙에 명시되어 있습니다.
• 두 번째 끝이 전기 수신기에 연결되면 수신기 체인에 전류가 나타납니다. 첫 번째 체인은 두 번째 체인에 제공된 에너지와 동일한 에너지를 발전기로부터 받습니다. 에너지는 교류 자속을 통해 전달됩니다..

전력을 변환, 즉 성능을 저하시켜 전기기기의 연소를 방지하기 위해서는 강압변압기가 필요합니다.

조립순서 및 연결

이 장치는 언뜻 보면 복잡한 장치처럼 보이지만 직접 조립할 수 있습니다. 이렇게 하려면 다음 단계를 따라야 합니다.

220~12V 강압 변압기의 연결 다이어그램 예:

코일을 더 쉽게 감을 수 있도록(공장에서는 이를 위해 특수 장비를 사용함) 보드에 장착된 두 개의 나무 스탠드와 스탠드의 구멍 사이에 끼워진 금속 축을 사용할 수 있습니다. 한쪽 끝은 금속 막대를 손잡이 형태로 구부려야 합니다.

성능에 대한 간단한 팁을 보려면 다음 리뷰를 읽어보세요.

1891년에 니콜라 테슬라는 변압기(코일)를 개발하여 고전압 방전을 실험했습니다. 자신의 손으로 Tesla 변압기를 만드는 방법을 알아보십시오.

변압기를 통한 할로겐 램프 연결에 대한 유용하고 흥미로운 정보 -.

결과

• 트랜스포머라고 하네요 코어 1개와 코일 권선 2개를 갖춘 장치. 장치의 입력에서 전기가 공급되며 이는 필요한 수준으로 감소됩니다.
• 강압 변압기의 작동 원리는 다음과 같습니다. 자기장을 생성하는 기전력. 코일 중 하나의 회전이 이 필드를 통과하고 자기 유도력이 나타납니다. 전류가 변하고 크기와 방향이 변합니다. 교류 자기장을 사용하여 에너지가 공급됩니다.
• 이러한 장치는 에너지를 변환하여 전기 장비의 연소 및 고장을 방지하는 데 필요합니다.
• 이러한 장치의 조립 절차는 매우 간단합니다.. 먼저 몇 가지 계산을 수행하고 작업을 시작할 수 있습니다. 코일을 빠르고 쉽게 감으려면 보드, 스탠드 및 손잡이로 간단한 장치를 만들어야 합니다.

결론적으로, 220V에서 12V까지 강압 변압기를 조립하고 연결하는 또 다른 방법을 알려드립니다.

이메일로 자료를 보내드리겠습니다.

전기 에너지를 변환하도록 설계된 전기 장치 중에서 변압기는 가장 잘 알려져 있고 널리 퍼져 있는 구조 요소입니다. 전력 모델은 다양한 전압의 전기 네트워크에 사용되며 저전력 모델은 제어 및 스위칭 회로는 물론 저전류 네트워크 및 다양한 전자 장비 연결에 사용됩니다. 강압 변압기 220-12V - 용도, 다양한 유형의 작동 방식, 연결 및 확인 방법, 직접 만드는 방법 - 이것이 이 사이트 기사의 주제입니다.

이러한 장비의 고전적 의미에서 강압 변압기의 등장

강압 변압기의 주요 목적은 220V의 1차 전압을 12V의 2차 전압으로 변환하는 것입니다. 이는 다음 용도로 사용됩니다.

• 12V 전압에서 작동(LED 램프 및 스트립, 백열등 및 할로겐 광원, 기타 조명 장치)
• 안전 규칙에 따라 가정용 전기 네트워크의 전압(220/380볼트)을 사용할 수 없는 구내에 전기 네트워크를 구축합니다.
• 낮은 DC 전압에서 작동하는 저전류 시스템(경보 시스템 등)을 연결합니다.

분류 및 유형

강압 변압기는 여러 매개변수에 따라 분류됩니다.

• 디자인에 의해– 전자기 및 펄스;
• 기술적 특성에 따라- 부하 연결에 허용되는 최대 전력;
• 실행 유형별– 보호 하우징을 열거나 배치합니다.
• 사용 유형별– 가정용 및 산업용.

220/12볼트 강압 변압기의 사용 및 적용 가능성을 결정하는 가장 눈에 띄는 차이점은 설계입니다.

토로이드(전자기) 모델

220~12볼트의 토로이달(전자기) 변압기는 이러한 장치의 고전적인 버전입니다. 전자기 모델의 설계는 1차 및 2차 권선이 감겨 있는 특수 유형의 강철로 만들어진 코어로 구성됩니다. 코어 본체에서 발생하는 전자기력으로 인해 전기 에너지의 변환이 발생합니다.

디자인의 장점은 다음과 같습니다.

• 신뢰할 수 있음;
• 기술적 특성과 실행 유형이 서로 다른 다양한 모델;
• 상대적으로 저렴한 비용.

단점은 다음과 같습니다.

전자(펄스) 모델

펄스 모델은 전자 부품으로 조립되어 이러한 유형의 강압 변압기의 기능을 크게 확장합니다.

전자 장치의 장점은 다음과 같습니다.

• 작은 전체 크기와 가벼운 무게;
• 공급망의 전압 서지에 대한 저항;
• 장치 출력에서의 전압 값의 안정성;
• 전원을 켰을 때 부드러운 시작과 높은 역률.

이러한 유형의 설계의 기본은 전기 권선이 있는 페라이트 코어와 트랜지스터, 다이오드 및 기타 전자 부품입니다.

설계 및 작동 원리

변압기의 전자 및 전자기 모델은 설계와 작동 원리가 모두 다르므로 별도로 고려해야 합니다.

• 전자기 변압기.

위에서 이미 언급한 바와 같이, 이 설계의 기본은 1차 권선과 2차 권선이 감겨 있는 전기 강철로 만들어진 토로이드형 코어입니다. 권선 사이에는 전기적 접촉이 없으며, 권선 사이의 연결은 전자기 유도 현상으로 인해 발생하는 전자기장을 통해 수행됩니다. 강압 전자기 변압기의 다이어그램은 아래 그림에 나와 있습니다.

• 1차 권선은 220볼트(다이어그램의 U 1) 전압을 갖는 네트워크에 연결되고 전류 "i 1"이 흐릅니다.
• 1차 권선에 전압이 가해지면 코어에 기전력(EMF)이 생성됩니다.
• EMF는 2차 권선(다이어그램의 U 2)에 전위차를 생성하고 결과적으로 연결된 부하(다이어그램의 Z n)에 전류 "i 2"가 존재하게 됩니다.

2차 권선에 지정된 전압 값은 장치 코어 주위에 특정 수의 와이어 권선을 감아 생성됩니다.

• 전자 변압기.

이러한 모델의 설계는 전압 변환이 수행되는 전자 부품의 존재를 제공합니다. 아래 다이어그램에서 주전원 전압은 장치의 입력(INPUT)에 적용된 후 다이오드 브리지를 통해 정전압으로 변환되어 장치의 전자 부품이 작동합니다.

제어 변압기는 페라이트 링(권선 I, II 및 III)에 감겨 있으며 트랜지스터의 작동을 제어하고 변환된 전압을 장치의 출력에 공급하는 출력 변압기와의 통신을 제공하는 권선입니다. (산출). 또한 회로에는 필요한 출력 전압 신호 형태를 제공하는 커패시터가 포함되어 있습니다.

위의 전자 변압기 회로는 할로겐 램프 및 12V에서 작동하는 기타 광원을 연결하는 데 사용할 수 있습니다.

주요 기술적 특성

기술적 특성에 따라 강압 변압기 사용 가능성과 작동 조건이 결정되며 이는 다음 지표로 표시됩니다.

• 정격 1차 전압;
• 정격 전력;
• 사용 모드 및 조건;
• GOST 14254-96에 따른 보호 수준;
• 주택 자재(있는 경우).

샹들리에용 변압기를 선택하는 방법

샹들리에는 여러 광원 (램프)을 설치할 수 있도록 설계된 일종의 펜던트 램프입니다. 이전에 샹들리에에 설치된 광원으로 백열등만 있었다면 그러한 조명 제품을 위한 강압 변압기를 선택하는 문제는 전혀 발생하지 않았습니다. 오늘날 에너지 절약 기술의 도입으로 인해 에너지 효율적인 광원을 갖춘 샹들리에가 점점 보편화되고 있습니다. 이 경우 변압기 선택 문제는 매우 중요합니다.

할로겐을 연결하도록 설계된 강압 변압기를 선택할 때 다음 사항에 주의해야 합니다.

• 설치된 광원이 설계된 정격 전압;
• 하나의 등기구에 배치하도록 설치된 모든 램프의 전력은 변압기의 정격 전력과 일치해야 합니다.

또한 전압 변환기를 선택할 때 장치를 램프 본체(샹들리에)에 배치할 수 있도록 무게와 전체 크기에 주의해야 합니다.

강압 변압기를 연결하는 방법

이러한 장비를 연결하는 것은 전기 공학과 거리가 먼 사람에게도 문제가 되지 않습니다. 그 이유는 강압 변압기 본체에 표시가 적용되어 전원 공급 장치 네트워크의 전선에 연결해야 하는 단자와 부하가 연결되어야 하는 단자를 나타 내기 때문입니다. 상선은 "L" 또는 "220" 단자에 연결되고 중성선은 "N" 또는 "0"에 연결되며 이는 제조업체가 선택한 표시 유형에 따라 다릅니다.

광원 연결용 전자식 강압 변압기의 1차 및 2차 권선 단자 표시

강압 변압기를 테스트하는 방법

강압 변압기의 서비스 가능성과 기능을 확인하려면 결합된 전기 측정 장비인 (테스터)가 필요합니다. 변압기에 표시가 없으면 두 권선의 끝이 처음에 결정됩니다. 이를 위해 테스트 중인 장치의 출력(와이어)에 테스터 프로브를 적용하고 멀티미터를 사용합니다. 권선의 끝이 표시되면 어느 것이 1차 권선이고 어느 것이 2차 권선인지 결정됩니다. 이를 위해 권선의 저항 값이 연구되며 1차에서는 더 커지고 2차에서는 더 작아집니다.

권선이 더 많은 경우 작업은 유사한 방식으로 수행되지만 유일한 차이점은 더 많은 수의 단자를 테스트해야 한다는 것입니다. 기능을 확인하기 위해 1차 권선에 전압을 가하고 2차 권선에 적절한 전압 등급의 광원 형태의 부하를 연결합니다.

관련 기사:

이 간행물에서는 장치의 작동 방식, 작동 방식, 유형 및 전문가의 권장 사항을 살펴보겠습니다.

자신의 손으로 220V에서 12V까지 강압 변압기 만들기

현재 이러한 유형의 기술 장치에 대한 모든 요구 사항을 충족하는 모든 강압 변압기를 판매 중으로 찾을 수 있습니다. 그러나 창의력이 있고 모든 것을 자신의 손으로 만들고 싶은 사람들에게는 강압 변압기를 자신의 손으로 조립하는 것이 가능합니다. 이러한 제품의 독립적 생산에 대한 모든 작업은 준비, 작업 실행 및 기능 테스트 등 여러 단계로 나눌 수 있습니다.

준비 단계

이 단계에서는 다음을 수행해야 합니다.

• 조립할 장치 유형(전자기 또는 전자)을 결정합니다.
• 추가 사용에 필요한 기술 매개변수(전력 및 설치 위치, 허용되는 전체 치수 및 무게)를 결정합니다.
• 전자기 모델을 제작하는 경우 1차 및 2차 권선의 매개변수를 계산합니다.
• 필요한 재료와 구성 요소를 구입하십시오.

전자기기를 제조할 때에는 전자분야의 기술과 기초지식이 요구된다. 이 경우 초기에 소자 회로가 선택되고 이에 따라 전자 부품(트랜지스터, 커패시터 등)이 준비됩니다. 전자기 모델을 제작하는 경우 먼저 조립된 장치의 권선을 계산한 다음 다른 모든 작업을 수행해야 합니다.

1차 권선의 권수 N 1을 결정하려면 다음 공식을 사용해야 합니다.

N 1 = (40 – 60) / S , 어디

• 에스 – 변압기의 자기 회로(코어) 단면적(cm 2 단위로 측정)
• 40–60 코어의 종류와 품질을 결정하는 지표(상수)입니다.

코어의 단면적은 사용된 블랭크의 기하학적 치수(창, 코어 조의 너비 및 두께)에 따라 결정됩니다. 1차 권선의 와이어 단면은 작동 중에 흐르는 전류와 일치해야 하며, 이는 연결된 부하의 크기에 따라 결정됩니다. 이는 수치적으로 다음과 같이 정의됩니다.

나는 1 = P/U , 어디

• 나는 1 - 1차 권선에 흐르는 전류;
• 피 - 연결된 부하의 전력;
• 유 – 1차 권선의 전압.

따라서 전선을 통해 흐르는 전류의 양을 알면 전기 설치 규칙(PUE)에서 규정한 요구 사항에 따라 허용 단면적을 선택할 수 있습니다. 2차 권선에 대해서도 유사한 방식으로 결정됩니다.

각 권선의 회전 수는 다음 공식에 의해 결정됩니다.

W = U × (V / 10) , 어디

• 여 - 권선의 회전 수;
• 유 - 변압기 권선의 전압;
• V – 전류의 주파수 – 50Hz.

권선 수와 코어 치수, 두 권선의 와이어에 필요한 길이 및 단면적을 결정한 후 작업을 완료하는 데 필요한 재료를 준비할 수 있습니다.

• 두 권선 모두에 와이어;
• 코어 - 새 제품을 구입하거나 중고 장비(TV, 라디오 등)에서 사용할 수 있습니다.
• 절연 재료(테이프, 종이 및 기타).

또한, 코어에 배치된 코일 형태로 권선을 제작하는 옵션의 경우 권선 생산을 용이하게 하는 권선기를 제작하는 것도 가능하다.

업무 수행

모든 준비 활동이 완료되면 변압기 제조 및 조립을 시작할 수 있습니다. 이 경우 작업은 다음과 같이 수행됩니다.

삽화	작업 설명
	코일 프레임은 전기 판지 또는 기타 재료로 만들어집니다.
	권선기를 사용하거나 수동으로 와이어를 코일에 감고 각 코일의 권선 수는 각 권선에 대해 계산하여 결정된 값과 일치해야 합니다.
	코일은 준비된 코어에 배치되고 끝은 고정되고 그에 따라 표시됩니다.

기능성 확인

변압기를 조립하고 모든 구성요소를 단단히 고정하고 절연한 후에는 기능을 점검해야 합니다. 이를 위해 1차 권선에는 220V의 전압이 공급되고 2차 권선에는 12V의 전압에서 작동하도록 설계된 부하가 연결됩니다.