Преобразовать 220 в 12. Преобразователи напряжения: принцип работы, виды и применение

alexxlabРазное
Что такое преобразователь напряжения. Как работают различные виды преобразователей. Для чего нужны преобразователи напряжения в быту и промышленности. Какие бывают схемы преобразования напряжения. Как выбрать подходящий преобразователь напряжения.

Содержание

Что такое преобразователь напряжения и как он работает

Преобразователь напряжения — это электронное устройство, которое изменяет параметры электрического тока. Основная задача преобразователя — преобразовать входное напряжение одного уровня в выходное напряжение другого уровня. При этом может меняться как величина напряжения, так и вид тока (постоянный или переменный).

Принцип работы преобразователя напряжения основан на использовании полупроводниковых элементов (диодов, транзисторов) и трансформаторов. Входное напряжение сначала выпрямляется, затем преобразуется с помощью инвертора в переменное напряжение нужной частоты, которое затем трансформируется до требуемого уровня.

Основные виды преобразователей напряжения

Существует несколько основных типов преобразователей напряжения:


  • AC/DC — преобразуют переменный ток в постоянный
  • DC/AC — преобразуют постоянный ток в переменный (инверторы)
  • DC/DC — преобразуют постоянный ток одного напряжения в постоянный ток другого напряжения
  • AC/AC — преобразуют переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения

По принципу работы различают линейные и импульсные преобразователи. Линейные используют простые схемы на основе трансформаторов, а импульсные работают на высоких частотах, что позволяет уменьшить размеры и повысить КПД.

Применение преобразователей напряжения в быту и промышленности

Преобразователи напряжения широко применяются как в бытовой технике, так и в промышленном оборудовании:

  • Зарядные устройства для телефонов, ноутбуков и другой портативной электроники
  • Блоки питания компьютеров и бытовой техники
  • Инверторы для питания бытовых приборов от автомобильного аккумулятора
  • Источники бесперебойного питания
  • Преобразователи для солнечных батарей и ветрогенераторов
  • Промышленные выпрямители и инверторы большой мощности

Схемы преобразования напряжения 220В в 12В

Для преобразования сетевого напряжения 220В в 12В постоянного тока используются следующие основные схемы:


Трансформаторная схема

Классическая схема на основе понижающего трансформатора, диодного моста и сглаживающего конденсатора. Простая и надежная, но имеет большие габариты.

Импульсная схема

Использует высокочастотный преобразователь на транзисторах. Более компактная и эффективная, но сложнее в изготовлении.

Бестрансформаторная схема

Применяет резистивно-емкостной делитель напряжения. Простая, но имеет низкий КПД и подходит только для маломощных нагрузок.

Как выбрать подходящий преобразователь напряжения

При выборе преобразователя напряжения необходимо учитывать следующие параметры:

  • Входное и выходное напряжение
  • Максимальная выходная мощность
  • КПД преобразования
  • Стабильность выходного напряжения
  • Защита от перегрузки и короткого замыкания
  • Рабочий температурный диапазон
  • Габариты и вес устройства

Важно правильно рассчитать необходимую мощность преобразователя с учетом пусковых токов нагрузки. Для питания чувствительной электроники рекомендуется выбирать модели с низким уровнем пульсаций выходного напряжения.


Преимущества и недостатки различных типов преобразователей

Каждый тип преобразователей имеет свои особенности:

Линейные преобразователи:

Преимущества:

  • Простая схема
  • Низкий уровень помех
  • Высокая надежность

Недостатки:

  • Низкий КПД
  • Большие габариты и вес
  • Значительное тепловыделение

Импульсные преобразователи:

Преимущества:

  • Высокий КПД
  • Малые размеры и вес
  • Широкий диапазон входных напряжений

Недостатки:

  • Более сложная схема
  • Высокий уровень электромагнитных помех
  • Возможны пульсации выходного напряжения

Особенности преобразователей для автомобильной техники

Преобразователи напряжения для автомобилей имеют ряд особенностей:

  • Работа от бортовой сети 12В или 24В
  • Защита от перепадов напряжения и переполюсовки
  • Широкий температурный диапазон эксплуатации
  • Устойчивость к вибрациям
  • Компактные размеры
  • Наличие USB-выходов для зарядки гаджетов

Популярны автомобильные инверторы, преобразующие 12В в 220В для питания бытовых приборов. При выборе важно учитывать пиковую мощность нагрузки.


Как получить 12 Вольт из 5, 24, 220 Вольт — Ремонт и Строительство

Напряжение 12 Вольт используется для питания большого количества электроприборов: приемники и магнитолы, усилители, ноутбуки, шуруповерты, светодиодные ленты и прочее. Часто они работают от аккумуляторов или от блоков питания, но когда те или другие выходят из строя перед пользователем возникает вопрос: «Как получить 12 Вольт переменного тока»? Об этом мы расскажем далее, предоставив обзор наиболее рациональных способов.

Получаем 12 Вольт из 220

Наиболее часто стоит задача получить 12 вольт из бытовой электросети 220В. Это можно сделать несколькими способами:

  1. Понизить напряжение без трансформатора.
  2. Использовать сетевой трансформатор 50 Гц.
  3. Использовать импульсный блок питания, возможно в паре с импульсным или линейным преобразователем.

Понижение напряжения без трансформатора

Преобразовать напряжение из 220 Вольт в 12 без трансформатора можно 3-мя способами:

  1. Понизить напряжение с помощью балластного конденсатора. Универсальный способ используется для питания маломощной электроники, например светодиодных ламп, и для заряда небольших аккумуляторов, как в фонариках. Недостатком является низкий косинус Фи у схемы и невысокая надежность, но это не мешает её повсеместно использовать в дешевых электроприборах.
  2. Понизить напряжение (ограничить ток) с помощью резистора. Способ не очень хороший, но имеет право на существование, подойдет, чтобы запитать какую-то очень слабую нагрузку, типа светодиода. Его основной недостаток – это выделение большого количества активной мощности в виде тепла на резисторе.
  3. Использовать автотрансформатор или дроссель с подобной логикой намотки.

Гасящий конденсатор

Прежде чем приступить к рассмотрению этой схемы предварительно стоит сказать об условиях, которые вы должны соблюдать:

  • Блок питания не универсальный, поэтому его рассчитывают и используют только для работы с одним заведомо известным прибором.
  • Все внешние элементы блока питания, например регуляторы, если вы будете использовать дополнительные компоненты для схемы, должны быть изолированы, а на металлических ручках потенциометров надеты пластиковые колпачки. Не касайтесь платы блока питания и проводов для подключения выходного напряжения, если к ним не подключена нагрузка или если в схеме не установлен стабилитрон или стабилизатор для низкого постоянного напряжения.

Тем не менее, такая схема вряд ли вас убьёт, но удар электрическим током получить можно.

Схема изображена на рисунке ниже:

R1 – нужен для разрядки гасящего конденсатора, C1 – основной элемент, гасящий конденсатор, R2 – ограничивает токи при включении схемы, VD1 – диодный мост, VD2 – стабилитрон на нужное напряжение, для 12 вольт подойдут: Д814Д, КС207В, 1N4742A. Можно использовать и линейный преобразователь.

Или усиленный вариант первой схемы:

Номинал гасящего конденсатора рассчитывают по формуле:

С(мкФ) = 3200*I(нагрузки)/√(Uвход²-Uвыход²)

Или:

С(мкФ) = 3200*I(нагрузки)/√Uвход

Но можно и воспользоваться калькуляторами, они есть в онлайн или в виде программы для ПК, например как вариант от Гончарука Вадима, можете поискать в интернете.

Конденсаторы должны быть такими – пленочными:

Или такие:

Остальные перечисленные способы рассматривать не имеет смысла, т.к. понижение напряжения с 220 до 12 Вольт с помощью резистора не эффективно ввиду большого тепловыделения (размеры и мощность резистора будут соответствующие), а мотать дроссель с отводом от определенного витка чтобы получить 12 вольт нецелесообразно ввиду трудозатрат и габаритов.

Блок питания на сетевом трансформаторе

Классическая и надежная схема, идеально подходит для питания усилителей звука, например колонок и магнитол. При условии установки нормального фильтрующего конденсатора, который обеспечит требуемый уровень пульсаций.

В дополнение можно установить стабилизатор на 12 вольт, типа КРЕН или L7812 или любой другой для нужного напряжения. Без него выходное напряжение будет изменяться соответственно скачкам напряжения в сети и будет равно:

Uвых=Uвх*Ктр

Ктр – коэффициент трансформации.

Здесь стоит отметить, что выходное напряжение после диодного моста должно быть на 2-3 вольта больше, чем выходное напряжение БП – 12В, но не более 30В, оно ограничено техническими характеристиками стабилизатора, и КПД зависит от разницы напряжений между входом и выходом.

Трансформатор должен выдавать 12-15В переменного тока. Стоит отметить, что выпрямленное и сглаженное напряжение будет в 1,41 раз больше входного. Оно будет близко к амплитудному значению входной синусоиды.

Также хочется добавить схему регулируемого БП на LM317. С его помощью вы можете получить любое напряжение от 1,1 В до величины выпрямленного напряжения с трансформатора.

 

12 Вольт из 24 Вольт или другого повышенного постоянного напряжения

Чтобы понизить напряжение постоянного тока из 24 Вольт в 12 Вольт можно использовать линейный или импульсный стабилизатор. Такая необходимость может возникнуть, если нужно запитать 12 В нагрузку от бортовой сети автобуса или грузовика напряжением в 24 В. Кроме того вы получите стабилизированное напряжение в сети автомобиля, которое часто изменяется. Даже в авто и мотоциклах с бортовой сетью в 12 В оно достигает 14,7 В при работающем двигателе. Поэтому эту схему можно использовать и для питания светодиодных лент и светодиодов на транспортных средствах.

Схема с линейным стабилизатором упоминалась в предыдущем пункте.

К ней можно подключить нагрузку током до 1-1,5А. Чтобы усилить ток, можно использовать проходной транзистор, но выходное напряжение может немного снизится – на 0,5В.

Подобным образом можно использовать LDO-стабилизаторы, это такие же линейные стабилизаторы напряжения, но с низким падением напряжения, типа AMS-1117-12v.

Или импульсные аналоги типа AMSR-7812Z, AMSR1-7812-NZ.

Схемы подключения аналогичны L7812 и КРЕНкам. Также эти варианты подойдут и для понижения напряжения от блока питания от ноутбука.

Эффективнее использовать импульсные понижающие преобразователи напряжения, например на базе ИМС LM2596. На плате подписаны контактные площадки In (вход +) и (- Out выход) соответственно. В продаже можно найти версию с фиксированным выходным напряжением и с регулируемым, как на фото сверху в правой части вы видите многооборотный потенциометр синего цвета.

12 Вольт из 5 Вольт или другого пониженного напряжения

Вы можете получить 12В из 5В, например, от USB-порта или зарядного устройства для мобильного телефона, также можно использовать и с популярными сейчас литиевыми аккумуляторами с напряжением 3,7-4,2В.

Если речь вести о блоках питания, можно и вмешаться во внутреннюю схему, править источник опорного напряжения, но для этого нужно иметь определенные знания в электронике. Но можно сделать проще и получить 12В с помощью повышающего преобразователя, например на базе ИМС XL6009. В продаже имеются варианты с фиксированным выходом 12В либо регулируемые с регулировкой в диапазоне от 3,2 до 30В. Выходной ток – 3А.

Он продаётся на готовой плате, и на ней есть пометки с назначением выводов – вход и выход. Еще вариант — использовать MT3608 LM2977, повышает до 24В и выдерживает выходной ток до 2А. Также на фото отчетливо видны подписи к контактным площадкам.

Как получить 12В из подручных средств

Самый простой способ получить напряжение 12В – это соединить последовательно 8 пальчиковых батареек по 1,5 В.

Или использовать готовую 12В батарейку с маркировкой 23АЕ или 27А, такие используются в пультах дистанционного управления. В ней внутри подборка из маленьких «таблеток», которые вы видите на фото.

Мы рассмотрели набор вариантов для получения 12В в домашних условиях. Каждый из них имеет свои плюсы и минусы, различную степень эффективности, надежности и КПД. Какой вариант лучше использовать, вы должны выбрать самостоятельно исходя из возможностей и потребностей.

Также стоит отметить, что мы не рассмотрели один из вариантов. Получить 12 вольт можно и от блока питания для компьютера формата ATX. Для его запуска без ПК нужно замкнуть зеленый провод на любой из черных. 12 вольт находятся на желтом проводе. Обычно мощность 12В линии несколько сотен Ватт и ток в десятки Ампер.

Теперь вы знаете, как получить 12 Вольт из 220 или других доступных значений. Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:


Источник

Преобразователи напряжения | 220.lv

Покупатели оценивают 220.lv!

Покупатели оценили: 4.9/5

1 997 оценок. Смотреть все

Преобразователи напряжения — электротехнические устройства, сфера применения которых определяется их типом и характеристиками. Так, например, в быту широко используется инвертор или преобразователь напряжения, преобразующий постоянный ток в переменный. Питается инвертор от аккумуляторной батареи, подключенные к сети через такой преобразователь напряжения бытовые приборы в случае отключения электроэнергии тоже будут питаться от батареи. Очень часто инверторы на 12 В используются в автомобилях для подключения зарядных устройств для телефонов, ноутбуков и других приборов. Преобразователь с 24 на 12 вольт необходим в автомобиле с бортовым питанием 24 В, чтобы пользоваться аппаратурой, рассчитанной на 12 В. В нашем интернет-магазине Вы сможете купить и инверторы на 12 В, и преобразователи напряжения других типов с различными характеристиками.

Показать больше Показать меньше

Фильтровать

Просмотреть список товаровСамые дешевые наверхуСамые дорогие наверхуCрок доставкиHаивысшая оценка

Простые, недорогие инверторы производят напряжение прямоугольной формы, которое иногда еще называют «модифицированной синусоидой». Такое напряжение не подходит для питания индуктивных или емкостных устройств, в этих случаях необходимы синусоидальные инверторы, создающие на выходе синусоидальное переменное напряжение, идентичное напряжению в сети. Разного типа преобразователи напряжения предлагает наш онлайн магазин.

Инверторы и преобразователи напряжения другого типа

  • Высококачественный инвертор с 12 В в 230 В с защитой от короткого замыкания и перегрева, автоматическим отключением и встроенным охлаждающим вентилятором обеспечивает стабильную работу и выключается автоматически, если температура или нагрузка становятся слишком высокими.
  • Преобразователь напряжения для дома с 2 режимами работы: 230 В> 115 В и 115 В> 230 В — позволяет использовать устройства, предназначенные для стран с напряжением переменного тока 115 В, в странах с напряжением сети переменного тока 230 В и наоборот. Идеально подходит для использования американских приборов в Европе.
  • Инвертор на 12 В пригодится в автомобиле с бортовым питанием 12 В. Преобразователь напряжения преобразует постоянный ток 12 В от аккумулятора автомобиля в переменный ток 230 В, чтобы использовать его для питания электронного оборудования, которому требуется напряжение питания 230 В.
  • Простой конструкции, компактный преобразователь напряжения Green Cell с 24 В на 230 В — недорогое оборудование с широким спектром применения для питания электроприборов, когда нет доступа к сетевой розетке.
  • Преобразователи напряжения серии SinusPRO используются для питания электрических устройств, которым требуется напряжение 230 В переменного тока. Синусоидальные инверторы создают на выходе синусоидальное переменное напряжение, идентичное напряжению в сети, что позволяет питать устройства с электродвигателями и трансформаторами, такие как электроинструменты, насосы и маломощные бытовые приборы.

Купить инвертор в Риге и Латвии дешевле

В электронном магазине 220.lv в широком диапазоне цен Вы найдете высокого качества преобразователи напряжения разного типа многих известных торговых марок: Albrecht, AZO DIGITAL, Bottari, CARPOINT, Green Cell, Gembird, Dometic, Dunlop, HTC EQUIPEMENT, Kemot, Plozoe, PowerMax, RGBER, Volt Polska.

Преобразователь переменного тока в постоянный и источник питания, Индия

Преобразователь переменного тока в постоянный, 220 В переменного тока в постоянный, 12 В, 20 А, преобразователь переменного тока в постоянный

Этот блок питания предназначен для преобразования 220 В переменного тока в 12 В постоянного тока.
Номер модели: DLS-23012AC
Входное напряжение: 90–260 В переменного тока
Выходное напряжение: 12 В постоянного тока
Выходной ток (А): 8–20 А