Стабилизация тока и напряжения: ключевые аспекты, принципы работы и применение

Что такое стабилизация тока и напряжения. Как работают стабилизаторы тока и напряжения. Где применяются стабилизаторы тока и напряжения. Какие бывают виды стабилизаторов. Чем отличаются стабилизаторы тока от стабилизаторов напряжения.

Принципы работы стабилизаторов тока и напряжения

Стабилизация тока и напряжения — это процесс поддержания заданных значений электрического тока или напряжения при изменении внешних условий, таких как сопротивление нагрузки или входное напряжение. Рассмотрим основные принципы работы стабилизаторов:

• Стабилизаторы напряжения поддерживают постоянное выходное напряжение независимо от изменений входного напряжения или нагрузки.
• Стабилизаторы тока обеспечивают постоянный ток через нагрузку вне зависимости от ее сопротивления.
• В основе работы большинства стабилизаторов лежит принцип отрицательной обратной связи.
• Выходной параметр (ток или напряжение) сравнивается с опорным значением, и разница используется для корректировки.

Виды стабилизаторов напряжения

Существует несколько основных типов стабилизаторов напряжения:

Линейные стабилизаторы

Линейные стабилизаторы работают по принципу переменного сопротивления. Их основные особенности:

• Простая схема и низкая стоимость
• Низкий КПД при большой разнице входного и выходного напряжения
• Требуют теплоотвода при больших токах нагрузки
• Не создают высокочастотных помех

Импульсные стабилизаторы

Импульсные стабилизаторы используют ключевой режим работы. Их характеристики:

• Высокий КПД (до 95%)
• Компактные размеры
• Могут как повышать, так и понижать напряжение
• Создают высокочастотные помехи, требующие фильтрации

Особенности стабилизаторов тока

Стабилизаторы тока имеют ряд отличительных черт:

• Поддерживают заданный ток через нагрузку независимо от ее сопротивления
• Часто используются для питания светодиодов и заряда аккумуляторов
• Могут быть реализованы на основе операционных усилителей или специализированных микросхем
• Бывают линейными и импульсными, аналогично стабилизаторам напряжения

Применение стабилизаторов в светодиодной технике

Стабилизаторы играют ключевую роль в питании светодиодных устройств:

• Светодиоды требуют питания стабильным током для обеспечения постоянной яркости и долгого срока службы
• Стабилизаторы тока предпочтительнее стабилизаторов напряжения для светодиодов
• В недорогих светодиодных лентах часто используется комбинация стабилизатора напряжения и токоограничивающего резистора
• Качественные светодиодные светильники используют импульсные стабилизаторы тока с высоким КПД

Стабилизаторы в автомобильной электронике

В автомобильных электросистемах стабилизаторы решают ряд важных задач:

• Компенсируют колебания напряжения бортовой сети (10-14.5В)
• Обеспечивают стабильное питание чувствительной электроники
• Используются в светодиодных фарах и подсветке
• Применяются в зарядных устройствах для аккумуляторов

Сравнение стабилизаторов тока и напряжения

Выбор между стабилизатором тока и напряжения зависит от конкретной задачи:

Параметр	Стабилизатор тока	Стабилизатор напряжения
Поддерживаемая величина	Ток через нагрузку	Напряжение на нагрузке
Типичное применение	Светодиоды, зарядка аккумуляторов	Питание электронных схем
Реакция на изменение нагрузки	Изменяет напряжение	Изменяет ток

Схемотехнические решения для стабилизаторов

Существует множество схемотехнических решений для реализации стабилизаторов:

• На интегральных микросхемах (например, LM317 для напряжения, LM317 в режиме стабилизатора тока)
• На дискретных элементах (транзисторные схемы)
• С использованием операционных усилителей
• На специализированных контроллерах для импульсных преобразователей

Выбор оптимального стабилизатора

При выборе стабилизатора следует учитывать несколько факторов:

• Требуемая точность стабилизации
• Диапазон входных и выходных напряжений
• Максимальный ток нагрузки
• Требования к КПД и тепловыделению
• Наличие электромагнитных помех
• Стоимость и сложность реализации

Перспективы развития стабилизаторов

Технологии стабилизации тока и напряжения продолжают развиваться:

• Повышение КПД импульсных преобразователей
• Уменьшение размеров и стоимости компонентов
• Интеграция дополнительных функций защиты и диагностики
• Разработка «умных» стабилизаторов с цифровым управлением
• Оптимизация для работы с альтернативными источниками энергии

Стабилизация тока и напряжения — Физическая энциклопедия

СТАБИЛИЗАЦИЯ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ — поддержание заданного значения напряжения (или тока) при изменении сопротивления нагрузки, напряжения питания и т. п. Для С. т. и н. обычно применяются электронные устройства. Напряжение (ток) нагрузки слабо зависит от её импеданса ,если внутр. сопротивление источника напряжения (тока), подключённого к нагрузке, намного меньше (больше) сопротивления этой нагрузки (рис. 1). Для этой цели в простейших стабилизаторах напряжения (СН) служит эмиттерный повторитель напряжения, а в стабилизаторах тока (СТ) нагрузка включается в цепь коллектора транзистора биполярного или в цепь стока полевого транзистора. В более сложных стабилизаторах используется отрицат. обратная связь .Напряжение на нагрузке (или напряжение, пропорциональное току в нагрузке) сравнивается с заведомо стабильным, т. н. опорным, напряжением, и усиленный сигнал рассогласования подаётся на элемент, непрерывно регулирующий напряжение (ток) нагрузки таким образом, чтобы уменьшить сигнал рассогласования до нуля (рис. 2). Точность, с к-рой поддерживается стабильность напряжения (тока), определяется глубиной обратной связи, стабильностью опорного напряжения и точностью сравнивающего устройства. Регулирующий элемент (обычно биполярный транзистор) включается параллельно (СН и СТ параллельного типа) или последовательно (СН и СТ последоват. типа) с нагрузкой. В качестве сравнивающего устройства и усилителя сигнала рассогласования обычно служат

операционные усилители. В устройствах стабилизации пост. напряжений и токов опорное напряжение обычно создаётся полупроводниковым или газоразрядным стабилитроном — прибором, напряжение на к-ром слабо зависит от протекающего по нему тока. Параллельное соединение стабилитрона и нагрузки широко используется в простейших маломощных стабилизаторах напряжения (т. н. параметрический СН).

Рис. 1. R_H — сопротивление нагрузки, R_i, Е — внутреннее сопротивление и напряжение источника питания; U_H, I_H — напряжение и ток нагрузки.

Рис. 2. Блок-схемы стабилизаторов напряжения и тока- a — последовательный тип; б — параллельный; РЭ — регулирующий элемент, У — сравнивающее устройство и усилитель сигнала рассогласования, ИП — источник питания.

СН и СТ с непрерывным управлением регулирующим элементом обладают сравнительно низким кпд из-за пост. рассеяния мощности на регулирующем элементе. Для увеличения кпд применяются импульсные, или ключевые, СН и СТ (рис. 3). Регулирующий элемент, включённый последовательно с нагрузкой, работает как электронный ключ и быстро переключается между двумя состояниями: разомкнутым (сопротивление ключа очень большое, ток ключа равен нулю) и замкнутым (сопротивление ключа близко к нулю, напряжение на ключе — малое). В таком режиме работы регулирующий элемент рассеивает энергию преим. в моменты переключения. Выходное напряжение ключа имеет форму прямоуг. импульсов с амплитудой, равной напряжению источника питания

Е. Это напряжение сглаживается с помощью фильтра низких частот, состоящего из последовательно включённой катушки индуктивности L и конденсатора ёмкости С, подключённого параллельно нагрузке. пост. напряжение, к-рое получается на выходе фильтра, зависит от соотношения между временем замкнутого и временем разомкнутого состояний. Отношение времён изменяется в соответствии с сигналом рассогласования между напряжением (током) нагрузки и опорным напряжением. Тем самым стабилизируется напряжение (ток) нагрузки. С помощью диода D во время разомкнутого состояния ключа в нагрузку передаётся энергия, запасённая в катушке индуктивности. Кпд импульсных СН и СТ достигает 80% и более. При стабилизации высоких напряжений СН обычно совмещают с преобразователем напряжения.

Рис. 3. Блок-схема импульсного стабилизатора напряжения. П — преобразователь сигнала рассогласования в импульсное напряжение управления РЭ.

Лит.: X о р о в и ц П., X и л л У., Искусство схемотехни-ки, пер. с англ., 3 изд., т. 1, М., 1986; Титце У., Шенк К Полупроводниковая схемотехника, пер. с нем., М., 1982; Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Справочник, под ред. Г. С. Найвельта, М., 1985. А. В. Степанов.

      Предметный указатель      >>   

Стабилизация тока покоя в транзисторных каскадах

 Транзисторный каскад сохраняет работоспособность и имеет расчетные свойства лишь в том случае, если ток покоя в выходной цепи не выходит за определенные пределы при изменении температуры, старении транзисторов, их замене и т.д. Допускаемое отклонение тока покоя ±10% в мощных каскадах и ±20% в маломощных. Для стабилизации тока покоя выходной цепи существуют несколько схем:

•  коллекторная,
• эмиттерная 
• комбинированная.

В схеме коллекторной стабилизации  стабилизация положения точки покоя осуществляется отрицательной параллельной связью по напряжению, снимаемой с коллектора.Коллекторная стабилизация проста и экономична, но удовлетворительно действует лишь при большом падении питающего напряжения на коллекторной нагрузке .Более высокую стабильность точки покоя дает схема эмиттерной стабилизации . Стабилизация осуществляется отрицательной обратной связью по току, снимаемой с резистора, а отрицательное смещение на базу подается с делителя. 

Схема коллекторной стабилизации проста и экономична, однако она снижает усиление транзистора по переменному току, так как напряжение выходного сигнала через сопротивление гг передается в противофазе во входную цепь. В результате сигнал на входе ослабляется. Однако схема коллекторной стабилизации обеспечивает меньшую стабильность тока покоя коллектора по сравнению со схемой эмиттерной стабилизации. В усилителях на дискретных элементах коллекторная стабилизация тока покоя коллектора используется сравнительно редко, но в каскадах, выполненных по интегральной технологии, подобные схемы встречаются часто.

Эмиттерная стабилизация  схема эмиттерной стабилизации в каскадах с различным включением транзистора не изменяется. Меняются только точки подачи входного сигнала и подключения нагрузки. Поэтому работу схемы эмиттерной стабилизации можно рассмотреть без учета схемы включения транзистора по переменному току.Обобщенная схема эмиттерной стабилизации (схема включения по постоянному току) приведена на рисунке

Рассмотрим как работает эта схема. В схеме эмиттерной стабилизации ток через резисторы R1 и R2 задается в несколько раз больше тока базы транзистора. В результате напряжение на базе транзистора не зависит от его тока базы. Пусть за счет увеличения температуры или напряжения питания увеличится коллекторный ток транзистора. Тогда по закону Ома увеличится падение напряжения на резисторе R3. Напряжение на эмиттере транзистора увеличилось. Но напряжение на базе транзистора равно сумме напряжения на эмиттере и напряжения база-эмиттер транзистора: Uб = Uэ + Uбэ А значит напряжение база-эмиттер транзистора равно: Uбэ = Uб – Uэ Если напряжение на эмиттере увеличивается, то напряжение Uбэ уменьшается, а это приводит к уменьшению базового тока. Но ток коллектора связан с током базы известным соотношением: iк = iб*h31э Следовательно ток коллектора тоже уменьшается до первоначального значения! Точно такой же результат мы получим, если за счет температуры или других дестабилизирующих факторов ток коллектора попытается уменьшиться. Теперь рассмотрим как можно рассчитать значение элементов схемы эмиттерной стабилизации. Напряжение на эмиттере транзистора обычно выбирают равным половине питания схемы. Для кремниевых транзисторов напряжение база-эмиттер равно 0,7 В. Напряжение на базе транзистора по закону Киргофа равно сумме напряжения на эмиттере и напряжения база-эмиттер транзистора. Поэтому напряжение на базе транзистора должно быть равно: Uб = Uп/2 + Uбэ = 3,3 В/2 + 0,7 В = 2,4 В Рассчитанное напряжение на базе транзистора может быть получено при помощи сопротивлений R1 и R2. Для того, чтобы транзистор не влиял на это напряжение ток через эти резисторы выбирается в десять раз больше тока базы транзистора. Ток базы можно определить, задавшись рабочим током коллектора транзистора. Обычно задаются значением тока 5 мА. (Если требуется работа в режиме микропотребления, то можно выбрать меньший ток, например, в районе 100 мкА, но при этом резко упадет коэффициент усиления транзистора по току.) Тогда ток базы будет равен: iб = iк/h31э = 5 мА/20 = 250 мкА И тогда ток делителя через резисторы R1 и R2 определяется следующим образом: iд = iб*10 = 250 мкА * 10 = 2,5 мА Зная ток и напряжение на базе транзистора, по закону Ома можно определить сопротивление R2: R2 = Uб/iд = 2,4 В/2,5 мА = 960 Ом Точно так же зная ток и напряжение питания схемы, по закону Ома можно определить суммарное сопротивление R1 + R2: R1 + R2 = Uп/iд = 3,3 В/2,5 мА = 1,32 кОм Отсюда: R1 = (R1 + R2) – R2 = 1,32 кОм – 960 Ом = 360

ТОК ПОКОЯ ОКОНЕЧНЫХ ТРАНЗИСТОРОВ VT1 И VT2
ВОЗМОЖНЫ ИСКАЖЕНИЯ «СТУПЕНЬКА»,
НОРМАЛЬНЫЙ ТОК ПОКОЯ,
ВЕЛИКОВАТ ТОК ПОКОЯ — ЛИШНИЙ НАГРЕВ,
ЕСЛИ ЭТО НЕ ПОПЫТКА СОЗДАТЬ КЛАСС «А»,

 ТО ЭТО АВАРИЙНЫЙ ТОК.: R

Что нужно светодиоду — стабилизатор напряжения или тока?

Все светодиоды, независимо от форм-фактора и электрических параметров, питаются током. Правильно заданный ток – это гарантия длительной и стабильной работы осветительного прибора. Так почему же производители светодиодной продукции часто вместо стабилизатора тока устанавливают стабилизатор напряжения? Как это сказывается на работе светодиодных ламп, лент, фонарей и прожекторов? Попробуем разобраться.

Стабилизаторы напряжения

Исходя из названия, эти устройства предназначены для поддержания напряжения в нагрузке на определённом уровне. При этом величина выходного тока зависит от самой нагрузки. Другими словами, сколько потребуется нагрузки, столько она возьмёт, но не более максимально возможного значения. Допустим, стабилизатор напряжения обладает такими выходными параметрами: 12В и 1 А. То есть на выходе всегда будет поддерживаться 12В, а ток потребления может быть в диапазоне от нуля до одного ампера. Существует два вида стабилизаторов напряжения: линейные и импульсные.

Как правило, регулирующим элементом в схеме стабилизатора является биполярный или полевой транзистор. Если этот транзистор работает в активном режиме, то стабилизатор называют линейным. Если же регулирующий транзистор работает в ключевом режиме, то стабилизатор называют импульсным.

Наиболее распространенными и недорогими являются линейные стабилизаторы напряжения, однако они имеют ряд недостатков:

• низкий КПД;
• при большом токе нагрузки нуждаются в теплоотводе;
• имеют достаточно высокое падение напряжения.

Чтобы не сталкиваться с подобными недостатками, рекомендуется использовать стабилизаторы напряжения импульсного типа. Они бывают трех типов: повышающие, понижающие и универсальные. Импульсные стабилизаторы имеют высокий КПД, не нуждаются в дополнительном отводе тепла при больших токах нагрузки, но имеют более высокую стоимость.

Стабилизаторы тока

Простейший ограничитель тока – резистор. Его часто называют простейшим стабилизатором, что неверно, так как резистор не способен стабилизировать ток при колебании напряжения на своем входе.

Применение резистора в схеме питании светодиода допустимо только при стабилизированном входном напряжении. В противном случае все скачки напряжения передаются в нагрузку и негативно отражаются на работе светодиода. Эффективность резистивных ограничителей тока очень низкая, так как вся потребляемая ими энергия рассеивается в виде тепла.

Немного выше КПД у конструкций на базе готовых интегральных микросхем (ИМ) линейных стабилизаторов. Схемы линейных стабилизаторов на базе ИМ выделяющиеся минимальным набором элементов, отсутствием помех и простой настройкой.

Чтобы избежать перегрева регулирующего элемента, разность входного и выходного напряжения должна быть небольшой, но достаточной (3-5 вольт). Иначе корпус микросхемы вынужден будет рассеивать невостребованную энергию, тем самым снижая КПД.

Драйверы для светодиодов на основе готовых ИМ линейных стабилизаторов выделяются дешевизной и доступностью элементов для сборки своими руками.

Наиболее эффективными принято считать токовые драйверы с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Их конструируют на базе специализированных микросхем с цепью обратной связи и элементами защиты, что в несколько раз повышает надёжность всего устройства. Наличие в них импульсного трансформатора ведет к удорожанию схемы, но оправдано высоким КПД и сроком службы. Токовые ШИМ стабилизаторы с питанием от источника 12В несложно сделать своими руками, используя специализированную микросхему. Например, ИМС PT4115 от компании PowTech, которая разработана специально для схем питания светодиодов мощностью от 1 до 10 Вт.

Параметры питания светодиодов

У светодиодов, кроме номинального тока существует ещё один важный параметр – прямое падение напряжения. Роль этого параметра также существенна, именно поэтому его указывают в первом ряду технических параметров полупроводникового прибора.

Чтобы через p-n переход начал протекать ток, к нему нужно приложить какое-то минимальное прямое напряжение Uмин.пр.. Значение минимального прямого напряжения указывается в документации светодиода и отражается на графике вольт — амперных характеристик (ВАХ).

На зеленом участке ВАХ светодиода видно, что только при достижении Uмин.пр. начинает протекать ток Iпр. Дальнейший незначительный рост Uпр приводит к резкому росту Iпр. Именно поэтому даже небольшие перепады напряжения свыше Uмакс..пр. губительны для кристалла светодиода. В момент превышения Uмакс.пр. ток достигает своего пика и происходит разрушение кристалла. Для каждого типа светодиодов существует номинальный ток и соответствующее ему напряжение (паспортные данные), при которых прибор должен отработать заявленный срок службы.

Правильное и неправильное включение

Больше всего ошибок допускают автомобилисты, когда пытаются сэкономить на схеме питания светодиодного освещения. Часто автолюбители включают светодиодные приборы напрямую от аккумулятора, а потом жалуются на разные неполадки: моргание, потерю яркости и полное погасание кристалла. Всё это происходит из-за отсутствия промежуточного преобразователя, который должен компенсировать перепады напряжения в интервале от 10 до 14,5В. Ещё одна ошибка владельцев авто – подключение только через резистор, рассчитанный на среднее показание аккумулятора 12В. Резистор – линейный элемент, а значит, ток через него растет пропорционально напряжению. Подключение через резистор допускается при условии его расчета на 14,5В, но тогда придется смириться с неполной светоотдачей светодиодов при низких и средних значениях напряжения в бортовой сети. Поэтому однозначный верный способ подключения светодиодов в автомобиле – это использование стабилизатора тока, желательно импульсного типа.

В различных осветительных конструкциях на основе светодиодов часто используются именно стабилизаторы напряжения. Почему так происходит? Во-первых, они намного дешевле качественных токовых драйверов. Во-вторых, чтобы из стабилизатора напряжения получился более-менее надёжный драйвер достаточно на выходе установить резистор, грамотно рассчитав его мощность и сопротивление. Такое схемотехническое решение часто применяется в недорогих LED лампах и осветительных конструкциях с применением светодиодных лент.

Большинство светодиодных лент питается стабильным напряжением 12В. Если рассмотреть конструкцию ленты более детально, то можно увидеть, что она разделена на небольшие участки. Как правило, каждый участок состоит из трёх SMD­ светодиодов и одного токозадающего резистора. Падение напряжения на одном светоизлучающем элементе в среднем составляет 2,5-3,5 В, то есть максимум 10,5В в сумме. Остаток гасится резистором, номинал которого изготовитель подбирает под тип используемых светодиодов. Поэтому подключение светодиода через связку из стабилизатора напряжения и резистора можно считать правильной.

Выходная мощность стабилизатора должна быть больше потребляемой мощности нагрузки примерно на 30%.

Если использовать простой блок питания без стабилизации (трансформатор, диодный мост и конденсатор), то при небольшом увеличении напряжения сети, его пропорционально уменьшенная часть будет равномерно распределяться на всех четырёх элементах каждого участка ленты. В итоге вырастет ток, температура кристалла и, как следствие, начнется необратимый процесс деградации светодиодов.

Самым правильным схемотехническим решением является применение стабилизатора тока импульсного типа. На сегодняшний день – это оптимальный вариант, который используют все ведущие производители светодиодных изделий. Токовый драйвер с ШИМ регулятором практически не греется, эффективен и надёжен.

Так чему же отдать предпочтение: дешевому стабилизатору напряжения с резистором или более дорогому токовому драйверу? Правильный ответ скрыт в выражении: «Любая экономия должна быть оправдана». Если Вам нужно подключить десяток слаботочных светодиодов или не более одного метра ленты, то выбор в пользу первого варианта нельзя назвать ошибочным.

Но если ваша цель – запитать фирменные светодиоды с мощностью каждого кристалла более 1 Вт, то без качественного токового драйвера не обойтись. Потому что стоимость таких излучающих диодов намного выше цены на драйвер.

Как самому изготовить стабилизатор тока для светодиодов: схемы

Иногда у автолюбителей появляется необходимость ограничить ток заряда АКБ, проверить тот или иной источник питания или пропустить напряжение через диоды. Чтобы осуществить одну из этих задач, есть смысл применить стабилизатор тока для светодиодов своими руками. Подробнее о том, какие существуют схемы для разработки данного девайса, вы узнаете ниже.

Содержание

[ Раскрыть]

[ Скрыть]

Схемы стабилизаторов и регуляторов тока

Источники тока не имеют ничего общего с источниками напряжения. Предназначение первых заключается в стабилизации выходного параметра, а также возможном изменении выходного напряжения. Это происходит так, чтобы уровень ток все время был одинаковым. Источники тока используются для запитки светодиодных ламп, заряда АКБ в авто и т.д. Если у вас возникла необходимость сделать простейший импульсный стабилизатор тока ходовых огней 12в для автомобиля своими руками, то предлагаем вашему вниманию несколько схем.

На КРЕНке

Обустройство цепи на кренке

Чтобы сделать простейший автомобильный импульсный стабилизатор тока в домашних условиях, вам потребуется микросхема 12v. Для этих целей отлично подойдет lm317. Такой стабилизатор напряжения 12 в lm317 считается регулируемым и способен функционировать с токами бортовой сети до полутора ампер. При этом показатель входного напряжения может составить до 40 вольт, lm317 в состоянии рассеивать мощность до 10 ватт. Но это возможно только в том случае, если будет соблюдаться тепловой режим.

В целом потребление тока lm317 сравнительно небольшое — в районе 8 мили ампер, и данный показатель почти никогда не изменяется. Даже в том случае, если через крен lm317 проходит другой ток или меняется показатель входного напряжение. Как вы можете понять, стабилизатор 12 в lm317 для бортовой сети авто дает возможность удерживать постоянное напряжение на компоненте R3.

Кстати, этот показатель можно регулировать благодаря использованию элемента R2, но пределы будут незначительными. В устройстве lm317 компонент R3 является устройством задающего тока. Так как показатель сопротивления lm317 всегда остается на одном и том же уровне, ток, который проходит через него, также будет стабильным (автор видео — Denis T).

Что касается входа крен lm317, ток на них составит на 8 мили ампер выше. Используя вышеописанную схему, можно разработать самый простой стабилизатор напряжения для ДХО автомобиля. Такой девайс может применяться как устройство электронной нагрузки, источника тока для подзарядки АКБ и других целей. Нужно отметить, что интегральные девайсы током 3а или меньше довольно быстро реагируют на различные изменения импульса. Что касается недостатков, то такие девайсы характеризуются слишком высоким сопротивлением, в результате чего придется применять мощные компоненты.

На двух транзисторах

Довольно распространенными сегодня являются стабилизаторы для бортовой сети автомобиля 12v на двух транзисторах. Одним из основных недостатков такого устройства является плохая стабильность тока, если происходят изменения в питающем напряжении вольт. Тем не менее, данная схема для бортовой сети автомобиля 12v подходит для многих задач.

Обустройство цепи на транзисторах

Ниже вы сможете ознакомиться с самой схемой. В этом случае устройством, которое раздает ток, является резистор R2. Когда данный показатель растет, соответственно растет и напряжение на данном элементе. В том случае, если показатель составляет от 0.5 до 0.6 вольт, открывается компонент VT1. При открытии данное устройство будет закрывать элемент VT2, в результате чего ток, который проходит через VT2, начнет снижаться. При разработке схемы можно использовать полевой транзистор Мосфет вместе VT2.

Что касается компонента VD1, то он применяется на напряжение от 8 до 15 вольт и нужен в том случае, если его уровень слишком высокий и работоспособность транзистора может быть нарушена. Если транзистор мощный, то показатель напряжения в сети авто может составить около 20 вольт. Необходимо помнить о том, что транзистор Мосфет открывается в том случае, когда показатель напряжения на затворе составит 2 вольта. Если вы используете универсальный выпрямитель для заряда АКБ или других задач, то вам вполне хватит работы транзистора и резистора R1.

На операционном усилителе (на ОУ)

Механизм на операционном усилителе

Вариант сборки устройства со специальным усилителем ошибки для авто актуален в том случае, если у вас возникла необходимость разработать устройство, работающее в широких пределах. В данном случае выполнять функцию токозадающего элемента будет R7. Операционный увелитель DA2.2 позволяет усилить уровень напряжения в вольтах токозадающего элемента. Устройство DA 2.1 предназначено для сравнивания уровня опорного параметра. Помните о том, что данная схема девайса на 3а нуждается в дополнительном питании, которое должно подаваться на разъем ХР2. Уровня напряжения в вольтах должно хватить для того, чтобы обеспечить функциональность элементов всей системы.

Устройство для авто должно быть дополнено генератором, в нашем случае эту функцию выполняет элемент REF198, характеризующийся уровнем выходного напряжения в 4 вольта. Сама схема стоит достаточно дорого, так что при необходимости вместо нее можно установить кренку. Чтобы правильно произвести настройку, следует установить ползунок резистора R1 в верхнее положение, а с помощью элемента R3 выставляется нужное значение тока 3а. Чтобы предотвратить возбуждение, используются компоненты R2, C2 и R4.

На микросхеме импульсного стабилизатора

Схема механизма с применением импульсного устройства

В некоторых случаях устройство для авто должно функционировать не только в большом диапазоне нагрузок, при этом обладая высоким коэффициентом полезного действия. Тогда использование компенсационных устройств будет не целесообразным, вместо них применяются импульсные элементы.

Предлагаем ознакомиться с одной из наиболее распространенных схем МАХ771, ее особенности следующие:

• уровень опорного напряжения — 1.5 вольт;
• коэффициент полезного действия при нагрузке от 10 мили ампер до 1 ампера составит около 90%;
• показатель питания составляет от 2 до 16.5 вольт;
• мощность на выходе достигает 15 ватт (автор видео — Андрей Канаев).

Что представляет собой процедура стабилизации? Компоненты R1 и R2 — это делители выходных показателей схемы. Когда уровень делимого напряжения становится больше, чем опорное, устройство автоматически снижает выходной параметр. При обратном процессе устройство будет увеличивать данный показатель. Вы сможете получить рабочий стабилизированный источник тока в том случае, если цепи будут поменяны таким образом, что система в целом станет реагировать на выходной параметр.

Если нагрузка на устройство не особо большая, то есть менее 1.5 вольт, микросхема будет функционировать в качестве рабочего стабилизатора. Но когда этот параметр начнет резко возрастать, девайс переключится в режим стабилизации. Монтаж резистора R8 необходим только тогда, когда уровень нагрузки слишком высокий и составляет более 16 вольт.

Что касается элементы R3, то он является токораздающим. Одним из основных недостатков такого варианта является слишком высокое падение нагрузки на вышеуказанном резисторе. Если вы хотите избавиться от этого минуса, то для того, чтобы увеличить сигнал, необходимо дополнительно установить операционный усилитель.

Заключение

В этой статье мы рассмотрели несколько вариантов стабилизирующих девайсов для авто. Разумеется, такие схемы всегда можно при необходимости модернизировать, способствуя повышению показателя быстродействия и т.д. Имейте в виду, что если нужно, вы всегда можете использовать специально разработанные микросхемы в качестве регулятора. Также при возможности можно самостоятельно производить достаточно мощные регулирующие компоненты, но таких варианты более актуальны для того, чтобы решать определенные задачи.

Как вы видите, разработка схемы — дело достаточно сложное и кропотливое, к нему нельзя просто так подойти, не имея соответствующего опыта. Отсутствие определенных навыков не позволит получить необходимый результат. Чтобы своими руками сделать такую схему для авто, необходимо внимательно выполнять все действия, описанные выше.

Видео «Устройство для питания светодиодов»

Как в домашних условиях сделать стабилизатор для питания ламп в авто или других целей — узнайте из видео (автор видео — Дед Синь).

 Загрузка …

Стабилизатор тока AMC7135 и реанимация фонарика

Доброго времени суток, муськовчане!

В этом обзоре расскажу про фонарь, который более 10 лет пролежал на полке без дела ввиду совершенно отвратной конструкции.

Куплен был 10 лет назад самый дорогой и крутой фонарь (это было в эпоху, когда на рынке, кроме богомерзких фонарей из кучи запараллеленных 5-мм светодиодов, ничего не было).

Что имеем: tir-линза, 1Вт –светодиод на подложке, драйвер в виде двух проводков, и отсек для 3-х батареек AAA. Из всего этого наиболее интересен драйвер:

Анализ интернета показал, что каких-либо других стабилизаторов тока на 350 мА, кроме AMC7135, человечество пока не изобрело.
Заказаны микросхемы

И запаяны по схеме из даташита:

По самим микросхемам: держат ток 355 мА во всем диапазоне 3,4…4,2 В, ниже 3,4В ток начинает падать. Вообщем полностью соответствуют даташиту.

Проблемы, которые всплыли по ходу работы:
1) аккумулятор 18650 слишком длинный и не помещается в корпус,
аккумулятор 18490 слишком короткий и не контачит.
Нужен аккумулятор 22530, коих пока не придумали.
Пришлось распечатывать на 3d принтере переходник.

2) кнопка в фонаре не работала, разборка показала отвратное качество контактов из железной фольги с заусенцами, пришлось облуживать контакты. Красным цветом показано, где надо облуживать.

3) За несколько дней лежания на полке переходное сопротивление в хвостокнопке возрастает до неприличных размеров, фонарь перестает работать. Пришлось облуживать пружину и колпачок для нее.

По уму, конечно, чтобы избавиться от пружинки на плате драйвера, нужно сделать новую плату на двухстороннем стеклотекстолите и наверное я бы так и сделал, если б он (стеклотекстолит) у меня был.

Выводы: доволен ли я доработкой – да. Потрачено денег — на AMC7135 – 4$, аккумулятор 18490 – 3$, печать переходника для аккумулятора – 1$.
ЗЫ: кто-то скажет, что можно было и дешевле найти AMC7135… Можно… Но этот магазин LHT Flashlight Store единственный с бесплатной доставкой в Молдову.

Стабилизация — ток — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Стабилизация — ток

Cтраница 1

Стабилизация тока через детектор осуществляется с помощью радиационного стабилизатора, представляющего собой ионизационную плоскопараллельную камеру с тритиевым радиоактивным источником, работающую в режиме насыщения. Камера поддерживает в цепи детектора постоянный рабочий ток на уровне 2 — 10 — 9 А. Ток насыщения остается постоянным в пределах изменения напряжения от 10 до 400 В, что исключает потребность в стабильном источнике питания, необходимом для ДЭЗ.  [2]

Стабилизация тока может быть осуществлена с помощью схем, аналогичных рассмотренным. Но при этом управляющее напряжение должно быть пропорционально току, а не напряжению нагрузки. Тогда, независимо от причины, вызвавшей изменение тока — колебания питающего напряжения или изменения сопротивления нагрузки, — стабилизатор будет поддерживать величину протекающего тока приблизительно постоянной.  [3]

Стабилизация тока происходит следующим образом. Уменьшение падения напряжения на этих сопротивлениях снижает постоянное напряжение на входе схемы.  [4]

Стабилизация тока происходит следующим образом. Если сопротивление генерирующей ячейки возрастает, то уменьшается ток, проходящий через ячейку и через сопротивления R3 — JRe. Уменьшение падения напряжения на этих сопротивлениях снижает постоянное напряжение на входе схемы. Это небольшое изменение напряжения усиливают лампами Л3 и Л2 и подают на сетку регулирующей лампы Лг Уменьшение напряжения на сетке регулирующей лампы вызовет уменьшение анодного тока.  [5]

Стабилизация тока осуществляется следующим образом. Это вызовет уменьшение напряжения на входе первого каскада усилителя постоянного тока, так как на базу транзистора Т поступает разность двух напряжений: эталонного с кремниевого стабилитрона Д2 и напряжение сигнала с ДаТ, причем эталонное напряжение всегда больше напряжения сигнала. Сопротивление цепи эмиттер-коллектор Т3 возрастет, а это приводит к уменьшению тока в обмотке управления СМУ.  [6]

Стабилизация тока бареттерами применяется главным образом в цепях накала ламп ( в высокостабильных гетеродинах и в измерительной аппаратуре) на постоянном и переменном токе.  [8]

Стабилизация тока осуществляется с помощью электронных устройств.  [10]

Стабилизация тока через стабилитрон До повышает стабильность выходного напряжения при колебаниях входного напряжения стабилизатора.  [12]

Стабилизация тока осуществляется с помощью бареттеров или по схемам компенсационного типа.  [13]

Стабилизация тока осуществляется элементом, имеющим вольтамперную характеристику, показанную на рис. 2.1 г. На участке а — б изменения напряжения не вызывают существенных изменений тока.  [15]

Страницы:      1    2    3    4    5

Военно-техническая подготовка

1.8. Стабилизаторы

Стабилизатор напряжения — электромеханическое или электрическое (электронное) устройство, имеющее вход и выход по напряжению, предназначенное для поддержания выходного напряжения в узких пределах, при существенном изменении входного напряжения и выходного тока нагрузки.

1.8.1. Стабилизатор постоянного тока.

Линейный стабилизатор

Линейный стабилизатор представляет собой делитель напряжения, на вход которого подаётся входное (нестабильное) напряжение, а выходное (стабилизированное) напряжение снимается с нижнего плеча делителя. Стабилизация осуществляется путём изменения сопротивления одного из плеч делителя: сопротивление постоянно поддерживается таким, чтобы напряжение на выходе стабилизатора находилось в установленных пределах. При большом отношении величин входного/выходного напряжений линейный стабилизатор имеет низкий КПД, так как большая часть мощности Pрасс = (Uin — Uout) * It рассеивается в виде тепла на регулирующем элементе. Поэтому регулирующий элемент должен иметь возможность рассеивать достаточную мощность, то есть должен быть установлен на радиатор нужной площади. Преимущество линейного стабилизатора — простота, отсутствие помех и небольшое количество используемых деталей.

В зависимости от расположения элемента с изменяемым сопротивлением:

Последовательный : регулирующий элемент включен последовательно с нагрузкой.

Параллельный : регулирующий элемент включен параллельно нагрузке.

В зависимости от способа стабилизации:

Параметрический : в таком стабилизаторе используется участок ВАХ прибора, имеющий большую крутизну.

Компенсационный : имеет обратную связь. В нём напряжение на выходе стабилизатора сравнивается с эталонным, из разницы между ними формируется управляющий сигнал для регулирующего элемента.

Параллельный параметрический стабилизатор на стабилитроне

Рис 1.

Применяется для стабилизации напряжения в слаботочных схемах, так как для нормальной работы схемы ток через стабилитрон D1 должен в несколько раз (3-10) превышать ток в стабилизируемой нагрузке RL. Часто такая схема линейного стабилизатора применяется как источник опорного напряжения в более сложных схемах стабилизаторов. Для снижения нестабильности выходного напряжения, вызванной изменениями входного напряжения, вместо резистора RV применяется источник тока. Однако эта мера не уменьшает нестабильность выходного напряжения, вызванную изменением сопротивления нагрузки.

Последовательный стабилизатор на биполярном транзисторе

Рис 2.

Uout = Uz — Ube.

По сути, это рассмотренный выше параллельный параметрический стабилизатор на стабилитроне, подключённый ко входу эмиттерного повторителя. В нём нет цепей обратной связи, обеспечивающих компенсацию изменений выходного напряжения.

Его выходное напряжение меньше напряжения стабилизации стабилитрона на величину Ube, которая практически не зависит от величины тока, протекающего через p-n переход, и для приборов на основе кремния приблизительно составляет 0,6В. Зависимость Ube от величины тока и температуры ухудшает стабильность выходного напряжения, по сравнению с параллельным параметрическим стабилизатором на стабилитроне.

Эмиттерный повторитель (усилитель тока) позволяет увеличить максимальный выходной ток стабилизатора, по сравнению с параллельным параметрическим стабилизатором на стабилитроне, в β раз (где β — коэффициент усиления по току данного экземпляра транзистора). Если этого недостаточно, применяется составной транзистор.

При отсутствии сопротивления нагрузки (или при токах нагрузки микроамперного диапазона), выходное напряжение такого стабилизатора (напряжение холостого хода) возрастает на 0,6В за счёт того, что Ube в области микротоков становится близким к нулю. Для преодоления этой особенности, к выходу стабилизатора подключают балластный нагрузочный резистор, обеспечивающий ток нагрузки в несколько мА.

Последовательный компенсационный стабилизатор с применением операционного усилителя

Рис 3.

Часть выходного напряжения Uout, снимаемая с потенциометра R2, сравнивается с опорным напряжением Uz на стабилитроне D1. Разность напряжений усиливается операционным усилителем U1 и подаётся на базу регулирующего транзистора, включенного по схеме эмиттерного повторителя. Для устойчивой работы схемы петлевой сдвиг фазы должен быть близок к 180°+n*360°. Так как часть выходного напряжения Uout подаётся на инвертирующий вход операционного усилителя U1, то операционный усилитель U1 сдвигает фазу на 180°, регулирующий транзистор включен по схеме эмиттерного повторителя, который фазу не сдвигает. Петлевой сдвиг фазы равен 180°, условие устойчивости по фазе соблюдается.

Опорное напряжение Uz практически не зависит от величины тока, протекающего через стабилитрон, и равно напряжению стабилизации стабилитрона. Для повышения его стабильности при изменениях Uin, вместо резистора RV применяется источник тока.

В данном стабилизаторе, операционный усилитель фактически включён по схеме неинвертирующего усилителя (с эмиттерным повторителем, для увеличения выходного тока). Соотношение резисторов в цепи обратной связи задают его коэффициент усиления, который определяет, во сколько раз выходное напряжение будет выше входного (то есть опорного, поданного на неинвертирующий вход ОУ). Поскольку коэффициент усиления неинвертирующего усилителя всегда больше единицы, величина опорного напряжения Uz (напряжение стабилизации стабилитрона) должна быть выбрана меньше , чем Uout.

Нестабильность выходного напряжения такого стабилизатора практически полностью определяется нестабильностью опорного напряжения, за счёт большого коэффициента петлевого усиления современных ОУ ( G openloop = 105 ÷ 106).

Для исключения влияния нестабильности входного напряжения на режим работы самого ОУ, он может запитываться стабилизированным напряжением (от дополнительных параметрических стабилизаторов на стабилитроне).

Импульсный стабилизатор

В импульсном стабилизаторе ток от нестабилизированного внешнего источника подаётся на накопитель (обычно конденсатор или дроссель) короткими импульсами; при этом запасается энергия, которая затем высвобождается в нагрузку в виде электрической энергии, но, в случае дросселя, уже с другим напряжением. Стабилизация осуществляется за счёт управления длительностью импульсов и пауз между ними — широтно-импульсной модуляции. Импульсный стабилизатор, по сравнению с линейным, обладает значительно более высоким КПД. Недостатком импульсного стабилизатора является наличие импульсных помех в выходном напряжении.

В отличие от линейного стабилизатора, импульсный стабилизатор может преобразовывать входное напряжение произвольным образом (зависит от схемы стабилизатора):

Понижающий стабилизатор : выходное стабилизированное напряжение всегда ниже входного и имеет ту же полярность.

Повышающий стабилизатор : выходное стабилизированное напряжение всегда выше входного и имеет ту же полярность.

Повышающе-понижающий стабилизатор : выходное напряжение стабилизировано, может быть как выше, так и ниже входного и имеет ту же полярность. Такой стабилизатор применяется в случаях, когда входное напряжение незначительно отличается от требуемого и может изменяться, принимая значение как выше, так и ниже необходимого.

Инвертирующий стабилизатор : выходное стабилизированное напряжение имеет обратную полярность относительно входного, абсолютное значение выходного напряжения может быть любым.

1.8.2. Стабилизатор переменного тока.

Ферромагнитные стабилизаторы

Во времена СССР получили широкое распространение бытовые феррорезонансные стабилизаторы напряжения. Обычно через них подключали телевизоры. В телевизорах первых поколений применялись сетевые блоки питания с линейными стабилизаторами напряжения (а некоторые цепи и вовсе питались нестабилизированным напряжением), которые не всегда справлялись с колебаниями напряжения сети, особенно в сельской местности, что требовало предварительной стабилизации напряжения. С появлением телевизоров 4УПИЦТ и УСЦТ, имевших импульсные блоки питания, необходимость в дополнительной стабилизации напряжения сети отпала.

Феррорезонансный стабилизатор состоит из двух дросселей: с ненасыщаемым сердечником (имеющим магнитный зазор) и насыщенным, а также конденсатора. Особенность ВАХ насыщенного дросселя в том, что напряжение на нём мало изменяется при изменении тока через него. Подбором параметров дросселей и конденсаторов можно обеспечить стабилизацию напряжения при изменении входного напряжения в достаточно широких пределах, но незначительное отклонение частоты питающей сети очень сильно влияло на характеристики стабилизатора.

Электромеханические стабилизаторы напряжения

Регулировка напряжения в электромеханических (электродинамических) стабилизаторах осуществляется автоматически, путём перемещения токосъёмного узла по обмотке трансформатора, что обеспечивает плавное изменение коэффициента его трансформации до достижения заданной величины выходного напряжения.

Это единственный тип стабилизаторов, обеспечивающий плавную регулировку напряжения не внося при этом искажений в форму синусоиды. Стабилизаторы этого типа обладают достаточно высокой точностью удержания выходного напряжения (2..3 %) и обеспечивают наиболее комфортный режим питания бытовой техники. Они успешно используются как в быту так и на производствах.

Однако, существует несколько ограничений области их применения: первое — невозможность работы при отрицательных температурах (в силу наличия открытых токоведущих поверхностей и опасности короткого замыкания из-за выпадения конденсата). Кроме этого, электромеханические стабилизаторы обладают сравнительно узким диапазоном входных напряжений (как правило, 150—260 Вольт) и невысокой скоростью регулировки, ограниченной скоростью перемещения сервоприводом токосъёмного узла.

В качестве токосъёмного элемента используются графитовые щётки или ролики с графитовым напылением. Роликовый токосъёмный узел менее капризен по отношению к запылению, однако требует проведения профилактических работ направленных на предотвращение заклинивания, поэтому такая конструкция используется, как правило, в промышленных стабилизаторах, а щёточный узел устанавливается в бытовых моделях. Скорость износа токосъёмных элементов обоих типов примерно одинакова и, в зависимости от интенсивности использования, через 7-11 лет требуется его замена.

Электронные стабилизаторы напряжения

Делятся на ступенчатые и непрерывного действия. Электронные ступенчатые стабилизаторы регулируют напряжение, переключая обмотки специального трансформатора посредством электронных ключей. Ключи управляются процессором по специальной программе.

В настоящее время существует два типа электронных стабилизаторов напряжения: с полупроводниковыми и релейными ключами. Последние было бы правильнее отнести к электронно-механическим, так как реле является электромеханическим элементом.

Стабилизаторы имеют большое быстродействие, поэтому применяются в комплексе с дорогостоящим оборудованием, требующем защиты от всех аномалий сети. Их также используют в жилых домах и на производствах. К преимуществам электронных стабилизаторов напряжения можно отнести их возможность работы при отрицательных температурах окружающей среды.

Электронные стабилизаторы непрерывного действия регулируют напряжение, изменяя либо сопротивление регулирующего элемента, как правило — транзистора, либо включая и выключая регулирующий элемент с высокой частотой (десятки килогерц), и управляя временем включенного и выключенного состояния регулирующего элемента (чаще всего IGBT транзистор). Такой метод регулирования называется ШИМ (широтно-импульсная модуляция). Стабилизаторы, использующие высокочастотную ШИМ, на данный момент являются наиболее совершенной реализацией стабилизатора переменного напряжения, и при правильном исполнении ближе всего к понятию «идеальный стабилизатор». В отличие от стабилизаторов инверторного типа, в них не происходит предварительного преобразования переменного напряжения в постоянное, а преобразованию подвергается непосредственно входное переменное напряжение, что обеспечивает им высокий КПД и приемлемую стоимость.

Electric — Стабилизация напряжения / тока — Стеклообменник для дома

Прямо вверх

Вы не можете позволить себе упасть ниже 110 В. Ok.

Электроснабжение в вашем доме должно быть 120 В, так что у нас есть немного места для игр.

Если вы используете кабель 8 AWG, падение напряжения будет ограничено до 8,29 В при полной нагрузке 20 А, что даст 111,71 В. Это соответствует вашим критериям. Если фактическая сила тока меньше, падение напряжения будет пропорционально меньше, а напряжение будет выше.

Если этого недостаточно, можно использовать более толстую проволоку. Любое больше, чем # 8, и вы должны смотреть на алюминиевый провод, например Алюминиевый кабель №1 создаст падение 1,46 В, что даст 118,54 В.

Трансформатор

Теперь, если вы запитаете цепь от выключателя 240 В, вы можете сделать передачу при 240 В и запитать трансформатор 240-> 120 В. Трансформатора на 5 кВА будет более чем достаточно, и его часто можно найти на Craigslist всего за 100 долларов.

Номинально вы предполагаете 2: 1 на трансформаторе, но вы можете подключить трансформатор немного больше или меньше, если этого требует падение напряжения передачи.

В любом случае, поскольку ваше питающее напряжение составляет 240 В, у вас есть половина падения напряжения и 1/4 потери мощности.

провода 14 AWG будет достаточно. При полном 20 А на стороне 120 В (10 А при 240 В) он упадет на 16,08 вольт с 240 В (8,04 В на 120), давая 111,96 вольт на вашей вилке.

Два трансформатора

Вы можете использовать 2 трансформатора, соединенных друг с другом, чтобы поднять напряжение передачи до 480 В, 575 В или даже 600 В, и падение напряжения будет значительно меньше по-прежнему .Однако мы не можем использовать провод меньше №14, а провод №14 выполняет свою работу, как указано выше. Так что это плохая идея, учитывая более высокую опасность в секции с более высоким напряжением.

Подождите. Я думал, что 110 это нормально, я имел в виду

, никакого падения

Затем установите в сарае ИБП типа «всегда онлайн». Онлайн-ИБП всегда вырабатывает питание переменного тока через встроенный инвертор, поэтому он всегда соответствует требованиям, за которые вы заплатили. Сторона питания этого онлайн-ИБП будет иметь допуск на вход; провод достаточно толстый, чтобы удовлетворить это, и, если это вообще возможно, используйте 240 В для более тонких и дешевых проводов.

Но хотел компенсировать отводами трансформатора

Не работает. Вы не можете удерживать напряжение стабильным, выбрав один отвод трансформатора, потому что падение напряжения пропорционально фактической нагрузке . Какой бы ответвитель вы ни выбрали, напряжение будет повышаться и понижаться с нагрузкой, вы влияете только на диапазон диапазона. Вы можете получить трансформаторное оборудование, которое будет автоматически «выбирать ответвление» по мере необходимости, чтобы поддерживать напряжение в пределах спецификации, оно будет переходить к следующему ответвлению при падении напряжения и т. Д.Но это не идеально, там будет какая-то пила.

Обобщение современных знаний о посеве после пожаров для стабилизации почвы и борьбы с инвазивными видами

Главное бухгалтерское управление выявило потребность в более полной информации об эффективности методов стабилизации и восстановления после пожаров, используемых Лесной службой и Министерством внутренних дел США (DOI).С тех пор, как в начале 2000-х годов были опубликованы обзоры эффективности лечения, варианты лечения изменились, и был проведен более строгий мониторинг. Например, более широкое использование местных видов привело к значительному увеличению затрат на лечение в чрезвычайных ситуациях на выжженных территориях (BAER), но количественные данные об этой обработке были скудны в более ранних обзорах. Мы обобщили текущую информацию об эффективности посевов после пожаров как для стабилизации почвы, так и для предотвращения распространения инвазивных видов на пастбищах.Мы изучили опубликованную литературу (рецензируемую и «серую») и отчеты агентств по мониторингу, а также собрали и проанализировали количественные данные в файлах агентства. Продукты этого обзора включают доступную в Интернете базу данных отчетов о мониторинге и опубликованной информации, статью в научном журнале, обобщающую результаты научных исследований, аннотированную библиографию рецензируемых статей, итоговый отчет, опубликованный в виде общего технического отчета, который будет доступен в Интернете. (в процессе), а также презентации на научных встречах и тренингах и семинарах для команды BAER / ESR.Объединив результаты исследований, проведенных сотрудниками лесной службы и агентства DOI, с исследованиями, опубликованными после первых обзоров, мы представили всесторонний синтез знаний об эффективности засева, который дополняет обзор других обработок склонов, опубликованный другими исследователями. Эта информация поможет управляющим федеральными землями принимать более рентабельные решения по стабилизации и реабилитации после пожаров.

% PDF-1.5 % 1 0 obj> / XObject> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] / ExtGState 137 0 R >> / LastModified (D: 20050411204910-05 ‘) >> эндобдж 5 0 obj> / ProcSet [/ PDF / Text] / ExtGState 144 0 R >> / LastModified (D: 20050411204910-05 ‘) >> эндобдж 8 0 obj> / ProcSet [/ PDF / Text] / ExtGState 150 0 R >> / LastModified (D: 20050411204911-05 ‘) >> эндобдж 11 0 obj> / ProcSet [/ PDF / Text] / ExtGState 156 0 R >> / LastModified (D: 20050411204911-05 ‘) >> эндобдж 14 0 obj> / ProcSet [/ PDF / Text] / ExtGState 162 0 R >> / LastModified (D: 20050411204911-05 ‘) >> эндобдж 17 0 obj> / ProcSet [/ PDF / Text] / ExtGState 168 0 R >> / LastModified (D: 20050411204912-05 ‘) >> эндобдж 20 0 obj> / ProcSet [/ PDF / Text] / ExtGState 174 0 R >> / LastModified (D: 20050411204912-05 ‘) >> эндобдж 23 0 obj> / ProcSet [/ PDF / Text] / ExtGState 180 0 R >> / LastModified (D: 20050411204912-05 ‘) >> эндобдж 26 0 obj> / ProcSet [/ PDF / Text] / ExtGState 186 0 R >> / LastModified (D: 20050411204912-05 ‘) >> эндобдж 29 0 obj> / ProcSet [/ PDF / Text] / ExtGState 192 0 R >> / LastModified (D: 20050411204913-05 ‘) >> эндобдж 32 0 obj> / XObject> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] / ExtGState 202 0 R >> / LastModified (D: 20050411204918-05 ‘) >> эндобдж 37 0 obj> / XObject> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] / ExtGState 211 0 R >> / LastModified (D: 20050411204921-05 ‘) >> эндобдж 41 0 obj> / ProcSet [/ PDF / Text] / ExtGState 218 0 R >> / LastModified (D: 20050411204921-05 ‘) >> эндобдж 44 0 obj> / ProcSet [/ PDF / Text] / ExtGState 224 0 R >> / LastModified (D: 20050411204922-05 ‘) >> эндобдж 47 0 obj> / ProcSet [/ PDF / Text] / ExtGState 230 0 R >> / LastModified (D: 20050411204922-05 ‘) >> эндобдж 50 0 obj> / ProcSet [/ PDF / Text] / ExtGState 236 0 R >> / LastModified (D: 20050411204923-05 ‘) >> эндобдж 53 0 obj> / ProcSet [/ PDF / Text] / ExtGState 242 0 R >> / LastModified (D: 20050411204923-05 ‘) >> эндобдж 56 0 obj> / ProcSet [/ PDF / Text] / ExtGState 248 0 R >> / LastModified (D: 20050411204923-05 ‘) >> эндобдж 59 0 obj> / XObject> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] / ExtGState 258 0 R >> / LastModified (D: 20050411204928-05 ‘) >> эндобдж 64 0 obj> / ProcSet [/ PDF / Text] / ExtGState 265 0 R >> / LastModified (D: 20050411204928-05 ‘) >> эндобдж 67 0 obj> / ProcSet [/ PDF / Text] / ExtGState 271 0 R >> / LastModified (D: 20050411204929-05 ‘) >> эндобдж 70 0 obj> / ProcSet [/ PDF / Text] / ExtGState 277 0 R >> / LastModified (D: 20050411204929-05 ‘) >> эндобдж 73 0 obj> эндобдж 75 0 obj> эндобдж 76 0 obj> эндобдж 77 0 obj> эндобдж 78 0 obj> эндобдж 79 0 obj> эндобдж 80 0 obj> эндобдж 81 0 объект> эндобдж 82 0 объект> эндобдж 83 0 obj / Это эндобдж 84 0 obj> эндобдж 85 0 obj> эндобдж 86 0 obj> эндобдж 87 0 obj> эндобдж 88 0 obj> эндобдж 89 0 obj> эндобдж 90 0 obj> эндобдж 91 0 объект> эндобдж 92 0 obj> эндобдж 93 0 obj> эндобдж 94 0 obj> эндобдж 97 0 obj> эндобдж 98 0 obj> / ProcSet [/ PDF / Text] / ExtGState 122 0 R >> / LastModified (D: 20050411204909-05 ‘) >> эндобдж 100 0 obj> эндобдж 101 0 obj> эндобдж 102 0 объект> эндобдж 103 0 obj> эндобдж 105 0 obj> поток

Неожиданный электрический ток, который может стабилизировать термоядерные реакции — ScienceDaily

Электрический ток присутствует повсюду, от питания домов до управления плазмой, которая питает термоядерные реакции, и, возможно, порождает огромные космические магнитные поля.Теперь ученые из Принстонской лаборатории физики плазмы (PPPL) Министерства энергетики США (DOE) обнаружили, что электрические токи могут образовываться неизвестными ранее способами. Новые открытия могут дать исследователям больше возможностей доставлять на Землю термоядерную энергию, которая движет Солнцем и звездами.

«Очень важно понимать, какие процессы вызывают электрические токи в плазме и какие явления могут им мешать», — сказал Ян Очс, аспирант Программы Принстонского университета по физике плазмы и ведущий автор статьи, выбранной в качестве избранной статьи в журнале Physics. Плазм .«Они являются основным инструментом, который мы используем для управления плазмой в исследованиях магнитного термоядерного синтеза».

Синтез — это процесс столкновения легких элементов в форме плазмы — горячего заряженного состояния вещества, состоящего из свободных электронов и атомных ядер, — генерирующего огромное количество энергии. Ученые стремятся воспроизвести термоядерный синтез для получения практически неисчерпаемого источника энергии для выработки электроэнергии.

Неожиданные токи возникают в плазме в термоядерных установках в форме пончика, известных как токамаки.Токи возникают, когда самопроизвольно формируются электромагнитные волны определенного типа, например, излучаемые радиоприемниками и микроволновыми печами. Эти волны толкают некоторые из уже движущихся электронов, «которые катаются на волне, как серфингисты на доске для серфинга», — сказал Охс.

Но частота этих волн имеет значение. Когда частота высока, волна заставляет одни электроны двигаться вперед, а другие — назад. Два движения нейтрализуют друг друга, и ток не возникает.

Однако, когда частота низкая, волны продвигаются вперед на электроны и назад на атомные ядра или ионы, в конце концов создавая чистый электрический ток.Охс обнаружил, что исследователи могли неожиданно создавать эти токи, когда низкочастотная волна была особого типа, называемого «ионно-акустической волной», которая напоминает звуковые волны в воздухе.

Значение этого открытия простирается от относительно небольших размеров лаборатории до огромных масштабов космоса. «Во Вселенной существуют магнитные поля разных масштабов, включая размер галактик, и мы действительно не знаем, как они туда попали», — сказал Охс. «Механизм, который мы обнаружили, мог бы помочь зародить космические магнитные поля, и любые новые механизмы, которые могут создавать магнитные поля, представляют интерес для сообщества астрофизиков.«

Результаты расчетов карандашом и бумагой состоят из математических выражений, которые дают ученым возможность вычислить, как эти токи, которые возникают без прямого взаимодействия электронов, развиваются и растут. «Формулировка этих выражений была непростой, — сказал Охс. «Нам пришлось сжать результаты, чтобы они были достаточно ясными и использовали простые выражения, чтобы уловить основную физику».

Результаты углубили понимание основного физического явления и были неожиданными.Похоже, что они противоречат общепринятому представлению о том, что современные двигатели требуют столкновений электронов, сказал Охс.

«Вопрос о том, могут ли волны управлять током в плазме, на самом деле очень глубок и касается фундаментальных взаимодействий волн в плазме», — сказал Натаниэль Фиш, соавтор статьи, профессор и доцент кафедры астрофизических наук. и директор Программы по физике плазмы. «То, что Очс мастерски, дидактически и строго математически извлекло, заключалось не только в том, как эти эффекты иногда уравновешиваются, но и в том, как эти эффекты иногда сговариваются, позволяя образовывать чистые электрические токи.«

Эти результаты закладывают основу для будущих исследований. «Что меня особенно волнует, — сказал Фиш, — так это то, что математический формализм, который построил Охс, вместе с физической интуицией и пониманием, которые он приобрел, теперь дает ему возможность бросить вызов или даже заложить прочный фундамент. более любопытное поведение при взаимодействии волн с резонансными частицами в плазме ».

История Источник:

Материалы предоставлены DOE / Princeton Plasma Physics Laboratory .Оригинал написан Рафаэлем Розеном. Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

Реконструкция и стабилизация общественного центра Зеленого озера — Парки

Расписание: Новый общественный центр и бассейн

Анализ участка и предварительное проектирование: Март — сентябрь 2020 г.
Проектирование и получение разрешений: Уточняется
Торги: Уточняется
Строительство: Уточняется

Бюджет

Новый общественный центр и бассейн: 1 000 000 долларов для проведения анализа участка и начала проектных работ, предусмотренных акцизным налогом на недвижимость.Оставшиеся деньги на завершение проектирования и строительство нового центра и бассейна еще не определены.

Стабилизационные работы общественного центра Зеленого озера

До тех пор, пока центр и бассейн не будут реконструированы, компания Seattle Parks and Recreation (SPR) работает над поддержанием существующего объекта, чтобы он оставался открытым и доступным для обслуживания сообщества. В 2019 году компания SPR завершила ремонт, который включал в себя важный ремонт крыши, модернизацию электрооборудования здания, выравнивание пола в спортзале и повторную отделку, а также замену насоса для бассейна.Текущий проект стабилизации заключается в замене котлов и системы кондиционирования воздуха.

Этот проект Green Lake Mechanical заменяет две ключевые системы в общественном центре, котлы «мокрой стороны» и сопутствующее оборудование в котельной и механические агрегаты «сухой стороны», монтируемые на крыше, обеспечивающие свежий воздух и вентиляцию раздевалок, офисов и ванных комнат. в общественном центре. Пуск и испытания оборудования в мае 2021 года выявили отсутствие клапанов в системе горячего водоснабжения. Были установлены клапаны и повторены испытания системы, и в июне проект был практически завершен.Незначительные проблемы с кровлей, очисткой и контролем были решены в июле / августе, и мы готовимся объявить проект завершенным. Посмотреть фотографии некоторых установок оборудования можно здесь.

Центр предоставляет душ бездомным, Сиэтлские парки координировали с SPU установку душевых трейлеров за пределами общественного центра в течение пяти месяцев, мы недавно вернули душевую программу внутрь, используя временные системы, пока все наше новое оборудование не будет подключено. . SPU, Uplift Northwest и команда Parks Aquatics под руководством Донны Саммонс проделали потрясающую работу по координации и обеспечению непрерывности программы душа.

Расписание

— Стабилизация общественного центра

Центр закрыт: 2019-2021 (с перерывами)

Бюджет

Проекты стабилизации: 750 000 долл. США из района Сиэтл-Парк

Участие сообщества

Взаимодействие с общественностью Онлайн-мероприятия с участием общественности

# 1 Май 2020 День открытых дверей и онлайн-конференция

Май 2020 Общественный центр Грин-Лейк и онлайн-день открытых дверей Эванс Пул и итоги живой презентации

# 2 июль / август 2020 Онлайн-мероприятия

Июль / август Общественный центр Зеленого озера и День открытых дверей Evans Pool и итоги живой презентации

# 3 ноябрь / декабрь 2020 Интернет День открытых дверей

Ноябрь / декабрь Общественный центр Зеленого озера и День открытых дверей в Эванс Пул и итоги живой презентации

Стабилизация анодов из металлического лития с помощью проводящих структур металл-органический каркас

Металлический литий (Li) с его высокой плотностью энергии подходит для использования в литий-ионных аккумуляторах.Однако повсеместная проблема образования дендритов Li на анодах из металлического Li во время циклирования остается нерешенной и препятствует их практическому использованию во множестве сценариев. Здесь мы предлагаем альтернативную стратегию для решения проблемы выше через производство Ni ₃ (2,3,6,7,10,11-гексаиминотрифенилен) ₂ -модифицированная Cu-фольга ( Ni ₃ (HITP) ₂ @ Cu-foil) токосъемники для создания «сотовой» архитектуры без ущерба для литий-ионного транспорта.Большая удельная поверхность и слоистая кристаллографическая природа Ni ₃ (HITP) ₂ обеспечивают быстрые и однородные транспортные каналы для ионов Li и более низкую локальную плотность тока. Между тем, литиофильные азот (N) -содержащие функциональные группы (пиридиновая и пирролиновая N) в Ni ₃ (HITP) ₂ проявляют хорошее сродство к литию и, следовательно, обеспечивают равномерное зарождение и рост металлического Li на поверхности. токоприемники.Эти утверждения были подтверждены микроскопическими изображениями и расчетами по теории функционала плотности (DFT). Следовательно, можно избежать образования дендритов лития во время процессов гальваники / снятия литиевых покрытий. Одновременно, Ni ₃ (HITP) ₂ модифицированные аноды из медной фольги показывают высокую кулоновскую эффективность 99,7% после почти 1000 циклов по сравнению с Li / графитом @ Cu-фольгой, Li / Ni-NDC @ Cu. -фольга и Li / Cu-фольга в полуэлементных системах. Это исследование проливает свет на рациональную конструкцию токоприемников с по , представляющих собой комбинацию новых проводящих металлоорганических каркасов для стабилизации металлических анодов Li.

У вас есть доступ к этой статье

Подождите, пока мы загрузим ваш контент… Что-то пошло не так. Попробуйте снова?

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

.