Uchambuzi wa Kina wa Mzunguko wa Hatua ya Chini wa Uwezo wa Upinzani na Utumiaji Wake

Dhana ya msingi ya kupunguzwa kwa voltage ya uwezo wa upinzani1. Unyogovu wa uwezo wa upinzani ni nini? Hatua ya chini ya uwezo wa kupinga ni mzunguko unaopunguza kiwango cha juu cha kufanya kazi kwa kutumia majibu ya capacitive yanayotokana na capacitor chini ya ishara ya AC ya mzunguko fulani.

Capacitor kweli ina jukumu katika kupunguza sasa na dynamically kusambaza voltage kati ya capacitor na mzigo.2. Mzunguko wa hatua ya kushuka wa uwezo wa kuhimili uwezo wa kuteremka unajumuisha sehemu gani? Mzunguko wa hatua ya kushuka wa uwezo wa kuhimili unajumuisha moduli ya kushuka, moduli ya kurekebisha, moduli ya utulivu wa voltage na moduli ya chujio.

3. Vipengele vya msingi vya muundo wa kupunguzwa kwa voltage ya uwezo wa upinzaniWakati wa muundo wa mzunguko, kiwango cha juu cha kazi cha mzigo kitaamuliwa kwanza, na thamani ya uwezo itahesabiwa kupitia thamani hii ya sasa, ili kuchagua uwezo unaofaa. linear transfoma nguvu: upinzani capacitance hatua-chini umeme huchagua capacitance kupitia sasa mzigo; Ugavi wa umeme wa transfoma wa mstari huchaguliwa na voltage ya mzigo na nguvu.

Mahesabu ya uwezo wa upinzani hatua ya chini ya sasaMzunguko wa kushuka kwa uwezo wa upinzani unaweza kuwa sawa na capacitor ya chini ya C1 na upinzani wa mzigo R1, ambayo imeunganishwa katika mfululizo ili kugawanya voltage. Mwitikio wa capacitive wa capacitor C1 ni ZC = - J / WC = - J / 2 FC

Kizuizi cha kupinga R1 ni Zr = R Jumla ya kizuizi sawa ni Z = ZC Zr = - J / 2 FC RSo I = u / z = u / (ZC Zr) = u / (- J / 2 FC R)

Kwa sababu ugavi wa nguvu wa kushuka kwa uwezo wa upinzani unatumika tu kwa nyaya ndogo za sasa, anuwai ya thamani ya capacitance iliyochaguliwa kwa ujumla ni 0.33uf hadi 2.5uf, kwa hivyo ZC ni - 1592j hadi - 9651j. Kizuizi sawa cha mzigo Zr ni takriban 200 , ambayo kwa hakika ina | ZC | >> | Zr |. Wakati huo huo, kushuka kwa voltage ya voltage ya pembejeo ya umeme kwenye mzigo ni chini sana kuliko kushuka kwa voltage ya capacitor, kwa hiyo kuna: Z ZC, mchoro wa vector Pembe iko karibu na 90 .Hivyo:I=U/ Z=U/Zc=U/(-j/2fC)

=220*2*f*C*j=220*2*50*C*j=j69000C

Mimi = | Mimi | 90 , thamani ya sasa ya ufanisi I1 = | Mimi | = 69000c. Wakati urekebishaji wa nusu ya wimbi unapitishwa, I1 = 0.5|i| = 34500c.Mfano wa KubuniHali zinazojulikana: mzigo wa sasa wa kufanya kazi 15mA, Voltage ya Kufanya kazi 5V. Tafuta uwezo wa uwezo wa kushuka chini?

Njia ya kurekebisha nusu ya wimbi inapitishwa. Kulingana na fomula ya hesabu I1 = 0.5|i| = 34500c, C = 0.43uf. Kwa hiyo, capacitor ya 0.47uf imechaguliwa hapa. Kwa upande wake, inaweza kuthibitishwa kuwa sasa iliyotolewa I1 = 34500c = 16.2ma, na ziada ya sasa inapita kupitia tube ya utulivu wa voltage.Manufaa ya kupunguzwa kwa voltage capacitance ya upinzani: Kiasi kidogo; Gharama nafuu.

Hasara za upunguzaji wa voltage ya uwezo wa upinzani:Ugavi wa umeme usiojitenga, si salama;Hauwezi kutumika kwa mzigo wa nguvu nyingi;

Haifai kwa mizigo ya capacitive na inductive;Haifai kwa mizigo inayobadilika.2 Kanuni ya msingi ya kupunguza uwezo wa upinzani wa kupunguza voltage.

1. Kanuni ya malipo ya capacitor na kutoa Capacitor ni kifaa passive ambacho huhifadhi nishati katika mfumo wa uwanja wa umeme. Kiini cha mchakato wa kuchaji na kutoa capacitor ni mchakato wa sahani mbili kondakta sambamba kupata na kutoa elektroni. Kuchaji kwa capacitor.:

Wakati nguvu ya uwanja wa umeme E katika capacitor ni chini ya voltage ya nje ya ugavi wa umeme katika ncha zote mbili za capacitor, capacitor huanza malipo. Kwa wakati huu, electrode chanya ya capacitor inaendelea kupoteza elektroni, electrode hasi inaendelea kupata elektroni, na uwanja wa ndani wa umeme E unaendelea kuongezeka hadi ni sawa na voltage ya nje u, na mwisho wa malipo. Utekelezaji wa capacitor:Wakati umeme nguvu ya shamba E katika capacitor ni kubwa zaidi kuliko voltage ya nje ya umeme u katika ncha zote mbili za capacitor, capacitor huanza kutekeleza. Kwa wakati huu, electrode nzuri ya capacitor inaendelea kupata elektroni, electrode hasi inaendelea kupoteza elektroni, na shamba la ndani la umeme E linaendelea kudhoofika mpaka ni sawa na voltage ya nje u, na kutokwa kumalizika.

DC kuchaji na kutoa mchakato wa capacitorKama inavyoonyeshwa katika mchakato wa kuchaji hapo juu, hesabu wakati ambapo voltage ya C1 inafikia 1V: Kwa sababu V0 = 0V, VT = 1V, V1 = 5V, r = 10K, C = 0.1uF, t = 10000 * 0.1 * 0.000001 * ln (5 / 4) = 223us

Mchakato wa kuchaji na utoaji wa AC wa capacitorUchaji wa DC na utoaji wa capacitor hukamilika kwa wakati mmoja, wakati kuchaji na kutoa AC ni mchakato unaorudiwa. Mzunguko kamili wa kirekebisha wimbi.

Mzunguko wa nusu ya kurekebisha wimbiKazi na uteuzi wa vipengeleF1: fuse, na kazi ya ulinzi wa overcurrent, mfano wa 400ma250v umechaguliwa.

Rv1: varistor, ulinzi wa kuongezeka, kwa ujumla 10d471k model.C1: capacitor ya chini, ambayo hutumia mwitikio mkubwa wa capacitive ili kupunguza jumla ya sasa ya mzunguko. Capacitor ya polyester (CL21), capacitor ya polypropen (CBB21) na capacitor ya udhibiti wa usalama (x2) hutumiwa kwa kawaida, thamani ya capacitance inategemea mahitaji ya mzigo. Ukubwa wa uwezo, mzunguko usio salama zaidi. Wakati wa kubuni mzunguko huu, ikiwa uwezo unazidi 2.5uf chini ya usambazaji wa umeme wa 220VAC na 4uf chini ya usambazaji wa umeme wa 110VAC, inapaswa kutoa uwezo wa kustahimili kushuka chini na kuzingatia mizunguko mingine. Hapa, capacitor ya usalama ya 0.56uf (x2) imechaguliwa kutoa 19ma ya sasa.

R2: upinzani wa kutokwa, ambayo hutoa mzunguko wa kutokwa kwa capacitor C1 baada ya kushindwa kwa nguvu, ili kuzuia uwekaji wa juu wa voltage iliyobaki kwenye capacitor ya C1 na voltage ya gridi ya taifa kuunda athari ya juu-voltage kwenye vifaa vinavyofuata wakati plug ya nguvu imechomekwa na nje haraka au plagi imegusana vibaya, na zuia jeraha la kibinafsi linalosababishwa na kugusana na mwili wa binadamu baada ya kuchomoa plagi ya umeme. Kwa ujumla, muda wa kupunguza voltage ya C1 hadi 37% baada ya kushindwa kwa nguvu itakuwa chini ya sekunde 1, kwa sababu t = RC * LN[ (v0-v1) / (vt-v1)], kwa hivyo t = RC, r = t / C , R

R1: upinzani wa kikomo wa sasa, ambao hutumika hasa kuzuia diodi ya kirekebishaji isiharibiwe na athari ya voltage ya juu inayozalishwa wakati wa kuwasha kwa nguvu ya kwanza na wakati plagi ya umeme inapochomekwa au kuzimwa kwa haraka au plagi imeguswa vibaya. Ikiwa capacitor C2 itagusa tu kiini cha wimbi wakati wa kuwasha nguvu ya kwanza, itakuwa katika hali ya mzunguko mfupi wakati wa kuwasha (majibu ya hali ya sifuri ya agizo la kwanza) Kwa wakati huu, usambazaji wa umeme wa AC unatumika moja kwa moja R1 na bomba la kurekebisha, na kuna 220VAC * 1.414 = 311vdc voltage ya papo hapo ya DC kwenye R1. Ikiwa chaji ya C1 haitachajiwa wakati wa kuwasha, voltage hii inaweza kuwa ya juu zaidi. Kwa hiyo, R1 inapaswa kuchagua upinzani na upinzani mkali wa msukumo wa sasa na upinzani wa juu wa voltage. Upinzani wa R1 haupaswi kuwa mdogo sana au mkubwa sana. Ikiwa upinzani ni mdogo sana, sasa msukumo ni mkubwa, na upinzani ni mkubwa sana, matumizi ya nguvu ya mzunguko mzima yataongezeka. Diodi ya kurekebisha Kilele cha sasa cha mfululizo wa 1n400x kwa ujumla ni kikubwa. Kwa mfano, sasa kilele cha mfululizo wa 1n400x ni 50a, hivyo upinzani wa R1 kwa ujumla ni kati ya 10-50.

DZ1: diode ya zener, 1n4733 imechaguliwa, na voltage iliyodhibitiwa VZ ni 5.1V. Upeo wa sasa unaodhibitiwa iz wa DZ1 lazima uwe mkubwa kuliko kiwango cha juu cha malipo na kutokwa kwa sasa kwa capacitor C1.R5: RC kuchuja na capacitors E1 na C2 ili kupunguza ripple.D1: diode ya kurekebisha, inayotumiwa kwa urekebishaji wa nusu ya wimbi, 1N4007.

D2: diode rectifier, nusu wimbi rectifier, 1N4007.E1: electrolytic capacitor, ambayo filters voltage baada ya utulivu voltage na hutoa nishati ya umeme kwa ajili ya mzigo katika mzunguko wa nusu ya nguvu mbali. Kabla ya mzunguko wa nusu ya pili ya usambazaji wa umeme unakuja, E1 lazima ihakikishe kuwa voltage iliyotolewa kwa mzigo haiwezi kupunguzwa sana. Hapa, mfano wa 1000uf25v umechaguliwa. T = RC * ln [(v0-v1) / (vt-v1)] = 10ms, hivyo voltage attenuated Vt = 4.8V.C2: chip capacitor, kuchuja kazi, 0.1uF.

R6: upinzani wa kutokwa, ambayo hutoa mzunguko wa kutokwa kwa E1 baada ya kushindwa kwa nguvu, kwa ujumla 5 10K.R7: mzigo sawa.Picha za vipengele vikuu

Msingi fuseSelf ahueni fuseVaristor

Capacitor ya filamu ya polyester yenye metali (CL21)Capacitor ya polypropen yenye metali (CBB21)X2 capacitor ya usalama (CBB62 / MKP)

3 Utumiaji wa kupunguzwa kwa voltage ya uwezo wa upinzani Kwa sababu ya ukubwa wake mdogo na gharama ya chini, upunguzaji wa voltage ya uwezo wa upinzani unafaa kwa mizigo ya chini na ya chini ya sasa. Maombi ya kawaida ni pamoja na mita ya nishati ya umeme, kiendeshi cha taa cha LED cha nguvu kidogo, vifaa vidogo vya nyumbani na kidhibiti cha joto.

Utumiaji wa vifaa vidogo vya nyumbani Kidhibiti cha shabikiKidhibiti cha kupokanzwa umeme

Mashine ya kahawa