Перепады напряжения в сети: Скачки напряжения, 12 причин появления скачков в сети

Скачки напряжения, 12 причин появления скачков в сети

09-03-2013

Скачки напряжения. Определения и понятия

Скачки напряжения

Скачками напряжения в повседневной речи принято называть резкое (быстрое) значительное изменение значения напряжения. Как правило, под скачком напряжения понимается быстрое значительное увеличение напряжения. Юридически точного определения понятия «скачок напряжения» у нас не существует. Обычно юристы понимают под «скачком напряжения» отклонения качества поставляемой электроэнергии от требований нормативной документации.

Как правило, в судебной практике речь идет о таких скачках напряжения, которые стали причиной нанесения ущерба.

Четкого определения «скачка напряжения» в нормативной документации тоже не найти. Отраслевая нормативная документация различает следующие отклонения параметров электроснабжения от нормы: отклонения и колебания напряжения, перенапряжение.

 

Отклонение напряжения

«Отклонение напряжения» — это изменение амплитуды длительностью более 1 минуты. Различают нормально допустимое отклонение напряжения и предельно допустимое отклонение напряжения. При этом предельно допустимым является отклонение в 10% от номинального.

Колебание напряжения

«Колебание напряжения» — это изменение амплитуды длительностью менее 1 минуты. Различают нормально допустимое колебание напряжения и предельно допустимое колебание напряжения. При этом предельно допустимым является отклонение в 10% от номинального.

Перенапряжение

«Перенапряжение» — это значительное по амплитуде увеличение параметров тока. Перенапряжением считается повышение напряжения свыше 242 Вольт. Перенапряжение может проходить с длительностью и менее 1 секунды.

Таким образом, объединяя нормативные определения скачка электрического напряжения и юридическое понимание этого понятия, можно сказать, что скачками могут называться как не очень большие, но длительные изменения значения напряжения, так и кратковременные, но значительные превышения этого параметра.

Последние ещё могут называться «импульсными скачками».

С точки зрения физики, важным является общая излишняя энергия, воздействующая на приборы — потребители тока. Именно эта энергия, вызванная скачком в сети, и приводит к нанесению ущерба подключенным электрическим приборам.

Причины появления скачков напряжения

Существует достаточное количество объективных и субъективных причин природного, аварийного и техногенного характера для появления скачков напряжения в электрических сетях. Ниже постараемся перечислить основные.

1 причина появления «скачка напряжения» — одновременное отключение мощных бытовых приборов

Причина появления скачка параметров тока кроется у нас дома. Сегодня современный дом очень насыщен мощными электрическими приборами. В домах со старой проводкой это очень опасно. Но и в новых домах часто бывает, что нагрузка не может быть рассчитана на использование очень мощных приборов по причине подключения всего нового дома к «старым электрическим сетям».

На практике часто происходит следующее. В доме включаются несколько мощных электрических приборов, это приводит к падению параметров тока в сети. При резком отключении мощного прибора или нескольких мощных электрических приборов происходит резкий скачок.

2 причина появления «скачка напряжения» — нестабильность в работе трансформаторной подстанции

Большинство трансформаторных подстанций, осуществляющих электроснабжение в распределительных и транспортирующих сетях, было построено достаточно давно. Оборудование, установленное на этих подстанциях, имеет сегодня значительный износ. Кроме того, многие подстанции работают с большой перегрузкой ввиду увеличения потребления электроэнергии. В результате на подстанциях случаются сбои в работе оборудования, приводящие к возникновению скачков.

3 причина появления «скачков напряжения» — аварии в передающих электрических сетях

Сотни тысяч километров линий электропередач окутывают все города и поселки нашей страны. К каждому дому, к каждому участку подходит линия электроснабжения. Перефразировав известную фразу из популярного фильма, можно сказать, что без электричества сегодня и «не туда», «и не сюда». Линии электропередач построенные десятки лет назад, не молодеют и сегодня. А значит, вероятность обрывов и замыкания на линиях передач существует. Такие аварии могут спровоцировать большие скачки электрического напряжения.

4 причина появления «скачков напряжения» — обрыв «нуля»

Это, пожалуй, самый частый и опасный вид аварии, вызывающий очень большое перенапряжение. Ежегодно тысячи человек несут ущерб по причине примитивного «обрыва нуля». В случае обрыва «нуля» может произойти появление напряжения на контакте «ноль» во всех розетках дома. Это приводит к тому, что все электрические приборы, включенные в розетку, сгорают. При этом сгорают даже «выключенные» с помощью дистанционного пульта приборы. Причина банальная — ослабление контакта «ноль» в общем коммутационном щитке дома.

При этом, если контакт не постоянный, то появляется, то пропадает, то возникают очень сильные скачки.

5 причина появления «скачков напряжения» — ослабление заземления

Заземление электрических приборов играет важную роль в обеспечении безопасности использования устройств. В случае нарушения изоляции электрических приборов, напряжение часто передается на корпус прибора. В этом случае «заземление» играет роль отвода этого аварийного тока. В случае ухудшения качества заземления вероятность появления скачков параметров тока существенно вырастает.

6 причина появления «скачков напряжения» — значительная перегрузка сети

Электрооборудование, смонтированное на электрических подстанциях, рассчитано на конкретное максимальное значение мощности подключаемой нагрузки. В настоящее время идет очень большой рост потребления электроэнергии в наших домах. Первая причина здесь — это строительство новых больших зданий на месте старых маленьких домиков. Вместо 10 квартир получается сразу 100 квартир в одном большом доме.

Вторая причина — рост числа используемых мощных электрических приборов. Посмотрите на фасад современно многоквартирного дома, на нем 200 сплит-систем. А это дополнительно 400 кВт мощности. Плюс 100 микроволновых печей, плюс 100 электрических калориферов, плюс 100 стиральных машин, плюс 100 электрических нагревателей воды, набегает очень большая суммарная мощность дома. При этом подстанции испытывают значительные перегрузки, и скачки в таком районе города неизбежны.

7 причина появления «скачков напряжения» — плохое качество монтажа и материалов электрической домовой разводки

Если что-то не работает в электрической цепи, то нужно искать плохой контакт. Это первое правило электриков. Плохой контакт в розетке или в электрическом патроне может возникнуть из-за плохого монтажа этих устройств или по причине использования дешевых сплавов для контактных пластин этих приборов. Плохой контакт вызывает искрение. А искрение — это эпицентр появления скачков электрического напряжения и сильных импульсных помех.

Было бы хорошо для исключения появления скачков напряжения не использовать розетки вовсе, но так не бывает. А значит, каждое включение или выключение мощного электрического прибора — это новый скачок напряжения в сети.

8 причина появления «скачков напряжения» — включение промышленного оборудования в смежной сети электропередач

Большие и систематические скачки напряжения в сети наблюдаются вблизи крупных промышленных объектов. Включение мощного электродвигателя порождает большие пусковые токи. Эти токи могут «вернуться» в электрическую сеть в виде большой реактивной нагрузки. И хотя на таком оборудовании должны устанавливаться специальные пускатели и дополнительные сетевые фильтры, порождения электрических скачков избежать нельзя. И вовсе не обязательно жить рядом с большим металлургическим заводом, чтобы получить неприятные электрические сюрпризы. Для порождения хорошего скачка напряжения будет достаточно соседства с насосной станцией, с мощным вентиляционным оборудованием, с автомобильной мастерской или с большим супермаркетом.

9 причина появления «скачков напряжения» — «мерцающий эффект»

Скачки напряжения могут иметь систематический характер. Возможной причиной таких скачков может быть некорректная работа регулирующего оборудования в электрических приборах. Регуляторы электрических приборов должны осуществлять включение и выключение прибора или его части для контроля определенных параметров. Пример самого простого регулятора — это регулятор температуры отопительного прибора или электрического утюга. При достижении нужной температуры элемента прибор должен отключится. Часто бывает, что регулятор срабатывает очень часто, это приводит к износу контактов коммутирующего устройства. Изношенные контакты начинают порождать скачки тока. В этом случае можно видеть на графике напряжения скачки периодического характера.

10 причина появления «скачков напряжения» — попадание молнии в линии передач

Самая эффектная и самая мощная причина, порождающая гигантские перенапряжения и скачки — это попадание молнии в линии электропередач. Я думаю, каждый человек видел, как молния попадает в линии электропередач и в металлические опоры линий передач. Нужно сказать, что история создания электрических приборов тесно связана с молнией. Первые опыты по использованию электричества проводились с энергией молнии. Современные системы электропередач имеют защиту от молнии, однако, полностью избежать появления больших импульсов в сети не удается. Мощные разряды молний порождают большое перенапряжение, которое распространяется вдоль линии передач и может дойти до конечного потребителя. И хотя импульс от удара молнии длиться сотые или тысячные доли секунды, но этой бешеной энергии в тысячи вольт достаточно для нанесения большого ущерба электрооборудованию.

11 причина появления «скачков напряжения» — попадание высокого напряжения с линий трамвайных и троллейбусных контактных линий

Ситуация, когда происходит обрыв контактной трамвайной или троллейбусной линии электропередач, случается в городе несколько раз в месяц. Причиной может быть сильный порыв ветра или выполнение строительных работ, падение дерева на линию передач. При этом один из проводов контактной линии может зацепить или полностью упасть на линии обычных электропередач. В этом случае в сети можно наблюдать скачки напряжения в сотни вольт. Бывают случаи, когда такая авария приводит к сгоранию всех электрических приборов в нескольких домах рядом с аварией. При этом, если не происходит защитного отключения, то перенапряжение может вызвать даже возгорание приборов.

12 причина появления «скачков напряжения» — проведение сварочных работ

Проведение сварочных работ с помощью электрической сварки всегда приводит к появлению больших скачков напряжения во всей сети. И если в городе такое явление редко, то в деревнях и поселках встречается с завидной постоянностью. Кто-то варит забор, кто-то выбрасывает холодильник, сгоревший от большого скачка напряжения. При этом часто сварочные аппараты подключают прямо на вход проводов в дом, то есть минуя все защиты. Каждая дуга сварки в этом случае порождает большой скачок параметров тока в сети.

Таким образом, можно выделить несколько групп причин порождения скачков напряжения:

• скачки напряжения порождаются по причине плохого качества оборудования и монтажа электрооборудования и электрической разводки;
• скачки напряжения появляются по причине включения или выключения мощного оборудования или мощных электрических приборов;
• скачок напряжения обусловлен природными факторами, ударами молнии, сильным ветром, наводнением;
• скачки напряжения порождены нарушениями правил эксплуатации приборов и оборудования или недостаточного объема проведенных профилактических работ;
• скачок электрического напряжения обусловлен нарушениями при проведении строительных и сварочных работ;
• скачок напряжения появился из-за аварий техногенного характера.

 

Как бороться со скачками напряжения в сети

Важность защиты электрической сети и приборов в электрической сети от воздействия больших скачков напряжения трудно переоценить. Защита от скачков напряжения в электрической сети может строиться на применении специальных устройств для защиты от скачков напряжения, сетевых фильтров. Для защиты сети и потребителей от скачков могут использоваться и стабилизаторы напряжения со встроенной защитой от скачков напряжения. Устройства защиты от скачков напряжения могут монтироваться в коммутационные электрические шкафы или включаться непосредственно в розетку. Отдельным способом защиты от скачков является использование устройства защиты от скачков, монтируемых внутри электрического прибора.

Как защитить свой дом от скачков напряжения, смотрите в разделах Защита от скачков напряжения и Стабилизаторы напряжения.

Читайте также по теме:

---

Тех. поддержка

Бастион в соц. сетях

Канал Бастион на YouTube

Как защитить технику от перепадов напряжения | Сетевые фильтры | Блог

Внезапные перепады напряжения грозят плачевными последствиями для бытовой техники: выход из строя без надежды на ремонт. А для загородного дома в период летних гроз эта проблема становится наиболее актуальной. Почему происходят перепады и чем они опасны для техники? Как надежно защититься от скачков напряжения?

Чем опасны перепады напряжения

Перепад напряжения может быть вызван одновременным отключением нескольких мощных устройств, аварией на электросетях, нестабильной работой подстанции из-за перегрузки, эксплуатацией сварочного аппарата, низким качеством материалов электропроводки или ее монтажа. Нередко к существенному скачку напряжения приводит и удар молнии по линии электропередач.

Большинство перепадов незначительны и остаются незамеченными нами, но не техникой. Любой скачок, из-за которого напряжение в сети становится выше 250 Вольт, снижает срок службы подключенных устройств или дестабилизирует их работу. Даже несущественные отклонения на 5-10 %, происходящие регулярно, приводят к сбоям в управляющих блоках, сбросу настроек, возникновению помех. Перепады на 10-25 % сокращают срок службы приборов почти вдвое. А скачки напряжения до 300 Вольт выводят из строя блоки питания, управляющие и сенсорные панели, электродвигатели, сетевое оборудование.

В большинстве многоквартирных домов качество электропроводки оставляет желать лучшего, они не выдерживают нагрузки, ведь в каждой квартире одновременно работают десятки приборов. Безусловно, лучше поменять в квартире проводку, чтобы минимизировать вероятность перепадов и не довести до пожара. Но даже если нет такой возможности, обезопасить себя и родных можно.

Основной параметр при выборе устройств, способных защитить от перепадов напряжения, — это  выходная мощность, которая берется из силы тока (указывается в амперах А) умноженной на напряжение (указывается в вольтах В). Ее величина, указываемая в вольт-амперах (ВA), должна соответствовать общей мощности, потребляемой приборами. Поэтому перед приобретением нужно посчитать общую мощность техники, которую вы планируете подключить. 

Сетевые фильтры

Так называемый сетевой фильтр — это зачастую просто разветвитель/удлиннитель, защитные функции у которого либо фактически отсутствуют, либо являются минимальными и способны защитить только от перегрузки или короткого замыкания.

Однако среди «обманок» прячутся и настоящие сетевые фильтры, которые с помощью LC-контура фильтруют высокочастотные помехи в сети. Стоимость таких устройств, естественно, выше, но для некоторых видов техники наличие полноценной фильтрации необходимо. У приборов с LC-контуром есть характеристика «Подавление электромагнитных / радиочастотных шумов». Если вам нужен такой вариант, обращайте на нее внимание.

Стабилизаторы напряжения

Если подаваемое напряжение в сети не соответствует заданным нормам, стабилизатор нормализует его. К тому же стабилизатор повторяет функции хорошего сетевого фильтра: защита от короткого замыкания, от перенапряжения и высоковольтных импульсов, а также фильтрация помех. Маломощные стабилизаторы можно устанавливать для отдельного электроприбора, например, для холодильника, так как этот прибор наиболее болезненно реагирует на скачки напряжения. Супермощные стабилизаторы устанавливаются для всей сети, такие модели наиболее полезны для загородных домов или в районах, где с напряжением постоянные проблемы.

В сетях 220 Вольт используются однофазные стабилизаторы, в сетях 380 Вольт — три однофазных либо один трехфазный. Хороший стабилизатор хоть и стоит в разы дороже сетевого фильтра, однако он реально защищает технику от серьезных перепадов напряжения и обеспечивает стабильную работу.

Источники бесперебойного питания (ИБП)

ИБП объединяет в себе функции сетевого фильтра и стабилизатора (кроме резервного типа), но помимо этого позволяет технике работать еще какое-то время после отключения электропитания. Бесперебойники бывают трех типов: резервные, интерактивные и с двойным преобразованием.

Резервный вариант — самое простое и дешевое решение. Он пропускает ток через LC-контур, как в хороших сетевых фильтрах, а если необходимое напряжение отсутствует, осуществляется переключение на аккумуляторы. К недостаткам резервных бесперебойников можно отнести задержку при переключении на батареи (5 – 15 миллисекунд).

Интерактивные ИБП оснащены ступенчатым стабилизатором, позволяющим поддерживать надлежащее напряжение на выходе без использования батарей, что увеличивает срок их службы. Такие источники бесперебойного питания годятся для ПК и значительной части бытовой техники.

Бесперебойникис двойным преобразованиемпреобразуют полученный переменный ток в постоянный, а на выходе подают снова переменный с необходимым напряжением. Аккумуляторные батареи при этом все время подключены к сети, переключение не производится. ИБП данного типа отличаются более высокой стоимостью, в то же время создают больший шум при эксплуатации и сильнее нагреваются. Применяются в основном для требовательного к надежности питания оборудования: серверов, медицинское оборудования.

Реле напряжения

Реле напряжения, также называемые реле-прерывателями, производят размыкание электрических цепей при перепадах напряжения. После отключения питания реле через небольшие временные интервалы проверяет состояние напряжения, и при нормальных значениях возобновляет подачу тока.

Некоторые модели оснащения регуляторами, позволяющие настраивать реле под разные приборы, устанавливая верхний и нижний предел перепадов для отключения, а также время последующей активации. Существуют модели реле-прерывателей как для монтирования в электрощиток, так и для отдельной установки в розетку.

Нужен ли стабилизатор напряжения для телевизора или любой другой цифровой техники | Стабилизаторы напряжения | Блог

Если вы пойдете покупать телевизор, консультант наверняка предложит вам защитить его с помощью стабилизатора напряжения. Он будет рассказывать про защиту от помех, про скачки напряжения, про выгорающие пиксели и прочие ужасы. В качестве последнего довода обычно приводится сравнение цены стабилизатора и телевизора: доплатить 3-5 тысяч, чтобы защитить технику стоимостью в десятки раз дороже — звучит разумно. Но так ли нужна эта защита?

От чего защищает стабилизатор

Как видно из его названия, он стабилизирует напряжение. В первую очередь, под этим подразумевается поддержание выходного напряжения в нужных пределах. Допустим, из-за большой нагрузки на сеть напряжение у вас в розетке упало до 190 В, а то и ниже. Подключите к этой розетке стабилизатор — и на его выходе будут «честные» 230 В (с недавних пор именно такое напряжение является стандартным взамен ранее принятых 220 В).

То же самое, если по каким-то причинам у вас в розетке напряжение выше нормального: например, 250В — такое тоже случается, и для многих видов бытовой техники может оказаться фатальным. Подключенный к розетке стабилизатор будет держать все те же 230 В.

А еще стабилизатор защищает от скачков напряжения — в сильно нагруженных сетях при подключении мощных потребителей нередки кратковременные «просадки» напряжения. Жители загородных домов наверняка вспомнят лампочки, мерцающие, когда сосед включает сварочный аппарат.

От высокочастотных помех, которые могут стать причиной искажения изображения, стабилизатор не защищает. Вообще, все блоки питания телевизоров снабжены встроенным фильтром — не для защиты питания телевизора, а для защиты других приборов в сети: импульсный блок питания телевизора сам по себе является мощным источником помех. Но если вы уверены, что помеха идет по сети и встроенный фильтр блока питания телевизора с ней не справляется, то вместо стабилизатора лучше купить хороший сетевой фильтр.

От выгорания пикселей стабилизатор также не защищает. Выгорание пикселей происходит по причинам, никак не связанным с напряжением в сети питания. Наличие активного корректора мощности в блоке питания (а им снабжено большинство БП цифровой техники) фактически оснащает технику встроенным стабилизатором. Если блок питания работает, он будет выдавать на выходе требуемое напряжение, сколько бы он ни получал на входе. Если входного напряжения не будет хватать, БП просто отключится.

Так нужен ли стабилизатор?

В первую очередь это зависит от параметров напряжения в вашей электросети. Если вы живете в городе, в относительно новом доме, то, скорее всего, с напряжением у вас все в порядке и никакой надобности в стабилизаторе нет. Чтобы быть уверенным, можете замерить напряжение в розетке с помощью мультиметра — лучше это делать в часы пиковых нагрузок утром (7-10 часов) и вечером (17-19 часов). Если напряжение не выходит за пределы 230+10% — беспокоиться не о чем.

Даже если вы хотите перестраховаться и защитить вашу технику на случай аварий в сети или на подстанции, для этого намного лучше подойдет реле напряжения.

Оно устанавливается, как правило, в электрощитке и просто отключает электричество при выходе напряжения за установленные пределы. Когда напряжение вернется в норму, реле напряжения включит электричество обратно. Такое устройство, во-первых, дешевле (раза в 3-4 по сравнению с самыми дешевыми стабилизаторами), а, во-вторых, защитит не только телевизор, но вообще всю технику в квартире.

Напряжение понижено — тогда что?

Допустим, в розетке не 230, а 200 вольт. Пора идти за стабилизатором? Посмотрите сначала на параметры питания вашего телевизора — их можно найти в паспорте или на корпусе телевизора.

Импульсные блоки питания зачастую работают в очень широком диапазоне напряжений — от 100 до 250 В. Если напряжение в розетке укладывается в эти рамки, стабилизатор не нужен.

Так когда точно нужен стабилизатор?

Когда напряжение в сети часто опускается ниже допустимого. Например, ваша техника требует 200-250В, а в розетке напряжение порой опускается до 190. Тогда стабилизатор будет уместен. Особенно в такой ситуации установка стабилизатора показана технике, имеющей электродвигатели — насосам, холодильникам, кондиционерам и т. д.

Когда напряжение у вас в сети повышенное. Иногда в сельской местности подстанции настраивают на выдачу напряжения 240-250В, чтобы на удаленных потребителях оно опустилось до нормального. При этом на потребителях, близких к подстанции, могут быть проблемы из-за повышенного напряжения в сети: перегрев и выход из строя блоков питания, обмоток электродвигателей и т. п.

Если перепады напряжения происходят часто (моргают лампочки), стабилизатор следует брать электронный — они дороже, но у них отсутствует риск залипания реле.

Консультанты об этом не говорят, но релейный стабилизатор (а это самый недорогой и самый распространенный вид) сам может быть причиной выхода техники из строя. У механических реле, входящих в состав релейного стабилизатора, со временем растет риск залипания контактов. Если контакты реле «залипнут», напряжение на выходе стабилизатора может оказаться повышенным до весьма опасных значений.

способы защиты, реле и датчики

Содержание статьи:

Перепады в сети – не новость для большинства потребителей электроэнергии. Подобные «сюрпризы» не лучшим образом влияют на электроприборы, иногда даже провоцируют их сгорание. Поэтому нужна хорошая защита от скачков напряжения 220В для дома. Можно выбрать готовый аппарат или сделать простейшее устройство своими руками.

Причины скачков напряжения

Существует много причин природного, аварийного и техногенного характера для скачков напряжения в электросетях

Основными провоцирующими факторами для перепадов напряжения в сети являются:

• Одномоментная нагрузка от нескольких мощных приборов. Чаще это происходит зимой, когда жильцы многоквартирного дома или поселка подключают электро-конвекторы.
• Плохое качество электрического оборудования или монтаж проводки/разводки с ошибками.
• Погодные условия — шквальный ветер, гром, гроза, молнии.
• Неправильная эксплуатация электроприборов.
• Проведение сварочных работ при условии подключения аппарата к сети дома.

Во всех приведенных случаях могут наблюдаться как скачки напряжения, так и его падение.

Виды изменений в сети

График допустимых показаний отклонения в сети

Выделяют несколько типов скачков напряжения:

• Отклонения. Здесь подразумевается изменение амплитуды, длительность каждой из которых составляет больше 60 сек. Причем есть нормально допустимое и предельно дозволенное отклонения. Во втором случае нормой считается показатель не больше 10% от нормального.
• Колебания (падение напряжения). Здесь амплитуда меняется в меньшую сторону и составляет до 60 сек. Также нормальным считается показатель до 10% от оптимального.
• Перенапряжение. Это резкое увеличение тока выше отметки 242 Вольт. Длительность таких скачков до 1 сек.

Скачки напряжения — это небольшие, но протяженные изменения в сети, либо предельно высокие, но кратковременные перепады. В последнем случае их называют импульсными.

Как правильно защитить бытовую технику

Не стоит недооценивать важность защиты от скачков напряжения. Регулярные перепады в сети приводят в неисправное состояние электронику точного оборудования, выводят из строя реле и двигатели холодильников, морозильных камер. Часто даже способствуют сгоранию техники. Чтобы этого не случалось, нужно оборудовать дом надежными защитными приборами.

Реле контроля напряжения

Реле контроля напряжения трехфазное ZUBR 3F, 5А

Такая защита от повышенного напряжения позволяет мгновенно отключать все приборы от сети. Устройство контролирует параметры Вольт и при их резком повышении блокирует подачу питания к бытовой технике. После того как сеть стабилизирует свою работу, аппарат снова включается в работу и запускает технику.

Различают точечные реле (вилки и переходники), а также устройства по типу автомата для установки на DIN-рейку к распределительному щитку. В первом случае аппараты контролируют и защищают отдельные бытовые приборы. Так сказать, являются индивидуальными. Второй вариант — это надежный автомат защиты от перепадов напряжения в сети для всего дома.

Реле напряжения не является стабилизатором. Не стоит путать его с этим типом оборудования. Реле только отслеживает уровень напряжения и при необходимости производит обрыв цепи до нуля.

Стабилизатор напряжения

Релейный стабилизатор напряжения

Такая защита по напряжению предполагает изменение параметров по Вольтам до тех пор, пока они не будут приведены к нормальному состоянию. К примеру, стиральная машина или телевизор, подключенные через стабилизатор, работают всегда на одном напряжении. Если аппарат улавливает резкий скачок, то пропускает к бытовой технике лишь нормальный показатель 220-230 В.

Главные технические параметры стабилизаторов — время реакции на скачок, точность стабилизации, диапазоны входного напряжения и уровень издаваемого шума.

Все устройства такого типа делят на несколько видов:

• Релейные. Самые дешевые виды стабилизаторов. Имеют низкий уровень мощности. Если и используются до сих пор, то на отдельные бытовые устройства.
• Электромеханические (их еще называют сервоприводными). Рабочие характеристики подобных аппаратов мало отличаются от стабилизаторов релейных. Единственная разница между первыми и вторыми – чуть более высокая цена.
• Электронные. Подобные устройства собирают на базе симистора или тиристора. Такие стабилизаторы отличаются хорошей мощностью, долговечностью, точностью реакции на скачки напряжения. При максимально быстром своем действии электронные устройства обеспечивают надёжную защиту от перепадов напряжения.
• Электронные двойного преобразования. Подобные стабилизаторы — самые дорогие из всех. При этом они хорошо защищают как отдельные бытовые приборы, так и всю электросеть в доме. Выделяют одно- и трехфазные устройства. Первые применяют в быту. Вторые — на крупных промышленных, коммерческих объектах. Стабилизаторы двойного преобразования способны сглаживать резкие перепады в диапазонах от 90 до 380 Вольт с отменной точностью.

Электромеханический

Электронный

Двойного преобразования

Для частного дома лучше покупать именно инверторный стабилизатор.

ИБП (источник бесперебойного питания)

Источник бесперебойного питания (ИБП) APC Back-UPS CS 650VA/400W

Главная задача ИБП — не защита от высокого напряжения, а обеспечение автономного резервного электроснабжения при резких и непродолжительных отключениях энергии. Подобные аппараты особенно нужны в частных домах, если в поселке остро стоит проблема частого отключения света.

Есть также разновидность источника бесперебойного питания с функцией стабилизатора. Если случится резкий высокий скачок напряжения, такой ИБП способен мгновенно переключиться на резервное питание и выровнять параметры Вольт в сети до оптимальных.

Датчик перепадов напряжения

Сетевой фильтр MOST EHV 2м (белый)

Это небольшое устройство, так же как и реле, контролирует скачки напряжения в сети. Но его монтируют сразу с УЗО (устройством защитного отключения). Если датчик выявляет нарушение сетевых параметров, он провоцирует утечку тока. В этом случае УЗО обнаруживает её и отключает питание на дом в аварийном режиме.

Помощь сетевого фильтра

Это устройство является хорошей защитой светодиодных ламп от перегорания и любой другой бытовой техники. Внешне напоминает переходник-удлинитель на несколько розеток. В сетевые фильтры встраивают автоматический выключатель или плавкий предохранитель. Если в сети случится резкая перегрузка, прибор просто обрубит цепь.

Также для защиты светодиодов можно использовать специальное устройство от импульсных перенапряжений.

Как выбрать оптимальную защиту для дома

Выбор в пользу того или иного устройства для защиты от сетевых перепадов стоит делать, основываясь на главной проблеме и условиях эксплуатации аппарата:

• Если в доме нормальное электроснабжение со стабильным напряжением, но при этом часто отключают свет, лучше отдать предпочтение источнику бесперебойного питания.
• Если электричество есть постоянно, но отмечаются скачки напряжения, желательно на всю сеть поставить стабилизатор. Или хотя бы подключить самые дорогие виды техники через сетевые фильтры.

Оптимальным решением будет установка обоих видов устройств. Они способны взаимно дополнять друг друга.

Самым современным устройством считается источник бесперебойного питания с двойным энергопреобразователем ON-LINE. Он способен в режиме реального времени стабилизировать напряжение в широких диапазонах. Если свет отключают, устройство автоматически переключается на работу аккумуляторных батарей – работает как автономный генератор.

Система защиты своими руками

Схема устройства защиты от перепадов напряжения

При желании можно самостоятельно сделать простейшее устройство для защиты холодильника от перепадов в сети. Для этого можно взять стандартный трансформатор от старого ТВ в качестве основы.

Нужно последовательно включить с первичной обмоткой одну из имеющихся вторичных. Первичную подключают к сети при помощи предохранителя. Затем к соединенным последовательно вторничной и первичной обмоткам подводят нагрузку.

Очень важно к концу первичной обмотки подсоединить начало вторичной. Если не соблюсти этот принцип, напряжение на вход будет уменьшенным, а не увеличенным. В качестве испытания прибора можно параллельно соединить две стандартные лампочки на 98 Вт.

Готовое устройство, собранное таким способом, подключают к сети. Здесь нужно проверить напряжение на вход и выход. Если устройство перегревается, нужно заменить трансформатор на более мощный. По этой схеме собирается простейший бытовой стабилизатор для квартиры своими руками.

Защита от скачков напряжения 220 вольт в доме и квартире

Электрическая энергия – неотъемлемая составляющая быта современных людей, где бы они ни проживали – в городе или сельской местности. Трудно представить себе квартиру или дом, где нет ни одного бытового прибора, а для освещения пользуются свечками или лучинами. Однако вся бытовая техника, как и элементы освещения, питание к которым поступает по домашней линии, подвергается опасности, связанной с нестабильностью напряжения. Превышение этим показателем допустимых пределов влечет серьезные проблемы, вплоть до поломки дорогостоящей аппаратуры и выхода линии из строя. Уберечь проводку и приборы поможет защита от скачков напряжения 220В для дома. В этом материале мы расскажем о том, как защититьсвоими рукамитехнику от скачковнапряжения в квартире или в частном доме.

В чем причины перепадов напряжения в сети?

Система электроснабжения в нашем государстве далеко не совершенна. Из-за этого положенная величина напряжения 220В, с расчетом на которую изготавливают всю бытовую технику, выдерживается далеко не всегда. В зависимости от того, какая нагрузка в конкретный момент приходится на сеть, напряжение в ней может колебаться в значительных пределах.

Скачки напряжения в наших сетях не являются редкостью из-за того, что подавляющее большинство всех элементов энергоснабжающей системы разрабатывалось несколько десятилетий назад и не рассчитывалось на современную нагрузку. Ведь практически в любой современной квартире имеется множество домашних энергопотребителей. Конечно, это делает проживание более комфортным, но вместе с тем значительно увеличивает потребление электричества. Линия далеко не всегда может справиться с такими нагрузками, следствием чего становятся частые перепады напряжения.

Один из способов защиты от перенапряжения сети на видео:

Надеяться на то, что вскоре старая система будет полностью переделана с учетом современных требований, не стоит. Поэтому защита от скачков напряжения электролинии и подключенных к ней аппаратов – это та задача, при решении которой хозяевам приходится думать собственной головой и работать своими руками.

Теперь поговорим о причинах, из-за которых возникают скачки напряжения, более подробно. Обычно изменения разности потенциалов происходят без резких бросков, и современная техника, рассчитанная на работу в пределах от 198 до 242В, способна справиться с ними без ущерба для себя.

Речь пойдет о тех случаях, когда напряжение в течение долей секунды повышается в разы, а затем столь же быстро снижается. Это и есть то явление, которое называется – скачок напряжения. Вот каковы причины, по которым оно чаще всего происходит:

• Одновременное включение (или, наоборот, отключение) нескольких приборов.
• Обрыв нулевого проводника.
• Удар молнии в линию электропередачи.
• Разрыв жил внутри провода из-за падения на ЛЭП дерева
• Неправильное подключение кабелей в общем электрощите.

Как видим, скачок напряжения может произойти по разным причинам. Предугадать, когда он произойдет, попросту нереально, а значит, подумать о защите от перепадов напряжения следует заблаговременно.

Пример монтажа реле напряжения на видео:

Как защитить технику от перенапряжений?

Конечно, оптимальный вариант защиты от повышенного напряжения домашней сети и включенных в нее приборов – это полная реконструкция системы энергоснабжения с последующим ее обслуживанием опытными специалистами. Но если целиком заменить проводку в частном доме еще можно, то в многоквартирных зданиях это нереально. Практика показывает, что несколько десятков жильцов практически никогда не смогут договориться о совместной оплате подобных работ.

Вряд ли будут этим заниматься и управляющие компании. А менять электропроводку в отдельно взятой квартире бесполезно – скачки напряжения от этого никуда не денутся, поскольку возникают они, как правило, из-за общего оборудования.

Что делать, чтобы скачки напряжения не стали причиной серьезного ущерба? Не ждать же, пока у коммунальщиков и всех соседей по дому возникнет желание заменить общую электропроводку в здании? Ответ один – подобрать надежное устройство для защиты домашней сети от скачков напряжения.

Сегодня используются следующие приборы, повышающие безопасность домашней аппаратуры и позволяющие свести к минимуму вероятность ее повреждения из-за перенапряжений:

• Реле контроля напряжения (РКН).
• Датчик повышенного напряжения (ДПН).
• Стабилизатор.

Отдельно следует назвать источники бесперебойного питания. Они близки к перечисленным устройствам, но назвать их полноценными аппаратами для защиты линии от перепадов разности потенциалов нельзя. Более подробно о них расскажем ниже.

Реле контроля напряжения

Когда скачки напряжения в квартире случаются нечасто и в постоянной защите от них нужды не имеется, достаточно подключить к сети специальное реле.

Что представляет собой этот элемент? РКН – это небольшой прибор, задача которого состоит в отключении цепи при перепаде разности потенциалов и возобновлении подачи электричества после того, как сетевые параметры придут в норму. Само по себе реле никак не влияет на величину и стабильность напряжения, а только фиксирует данные. Эти устройства бывают двух типов:

• Общий блок, который устанавливается в распределительном щите и защищает от перенапряжения всю квартиру.
• Устройство, по внешнему виду напоминающее удлинитель с гнездами электророзеток, в которые включаются отдельные приборы.

Наглядно перо принцип работы реле напряжения на видео:

Приобретая реле, важно не ошибиться в расчете его мощности. Она должна несколько превышать суммарную мощность подключенных к устройству приборов. Индивидуальные РКН, которые включаются в общую сеть, подобрать несложно – надо просто купить элемент с нужным количеством розеток.

Эти устройства удобны, имеют невысокую стоимость, но пользоваться ими имеет смысл лишь тогда, когда сеть стабильна. Если же скачки напряжения в ней происходят постоянно, такой вариант не подойдет – ведь мало кому из хозяев понравится непрерывное включение-отключение всей сети или отдельных приборов.

Датчик перепадов напряжения

Этот датчик, как и РКН, фиксирует информацию о величине разности потенциалов, отключая сеть при перенапряжениях. Однако функционирует он по другому принципу. Такой прибор нужно устанавливать в сеть вместе с устройством защитного отключения. Когда аппарат обнаружит нарушение сетевых параметров, он вызовет утечку тока, обнаружив которую, автомат защиты (УЗО) обесточит сеть.

Стабилизатор напряжения

В тех линиях, которым нужна постоянная защита от перепадов напряжения, необходимо устанавливать стабилизатор сети. Эти устройства, будучи включенными в линию, вне зависимости от подающейся на них разности потенциалов, на выходе нормализуют параметры до нужной величины. Поэтому, если скачки напряжения в вашей домашней сети происходят часто, стабилизатор будет для вас оптимальным решением.

Эти приборы подразделяются по принципу действия. Разберемся, какой из них подойдет для различных случаев:

• Релейные. Такие аппараты имеют достаточно низкую цену и небольшую мощность. Впрочем, для защиты бытовой аппаратуры они вполне подойдут.
• Сервоприводные (электромеханические). По своим характеристикам такие приборы мало чем отличаются от релейных, но при этом стоят дороже.

• Электронные. Эти стабилизаторы собраны на базе тиристоров или симисторов. Они имеют достаточно высокую мощность, точны, долговечны, отличаются хорошим быстродействием и почти всегда гарантируют надежную защиту от перенапряжений. Цена их, естественно, довольно высока.
• Электронные двойного преобразования. Эти устройства самые дорогие из всех перечисленных, но при этом они обладают наилучшими техническими параметрами и позволяют обеспечить максимальную защиту линии и приборов.

Стабилизаторы бывают однофазными, предназначенными для подключения к домашней линии, и трехфазными, которые устанавливаются в сети крупных объектов. Они также могут быть переносными или стационарными.

Наглядно про стабилизаторы на видео:

Выбирая для себя такой аппарат, предварительно следует рассчитать суммарную мощность энергопотребителей, которые будут к нему подключены, и предельные значения сетевого напряжения. Рекомендуем в этом деле прибегнуть к помощи специалистов – они помогут не запутаться в технических тонкостях и подобрать наилучший вариант для конкретной линии по характеристикам и стоимости.

Источники бесперебойного питания

Теперь поговорим об этих, ранее упомянутых нами, устройствах. Иногда неопытные пользователи путают их со стабилизаторами напряжения, но это совсем не так. Основная задача ИБП – при внезапном отключении электроэнергии обеспечить подсоединенные устройства питанием в течение определенного времени, что позволит плавно завершить работу на них, сохранив имеющуюся информацию. Резерв электроэнергии дают встроенные в аппарат аккумуляторы. Как правило, бесперебойники используются вместе с компьютерами.

В некоторых ИБП, например, с интерактивной схемой или режимом двойного преобразования, имеются встроенные стабилизаторы, которые способны нивелировать небольшие перепады разности потенциалов, но при этом цена их очень высока, и для общей защиты сети они подходят плохо. Поэтому полноценной заменой стабилизатору их считать нельзя. Но для защиты ПК при внезапных отключениях электричества такие аппараты поистине незаменимы.

Заключение

В этой статье мы разобрались, для чего нужна защита от скачков сетевого напряжения 220В для дома и с помощью каких устройств можно ее обеспечить. Как читатели могли убедиться, надежнее всего убережет бытовую технику от перенапряжений мощный и дорогой стабилизатор.

Однако это не значит, что ничем другим проблему перепадов разности потенциалов не решить. Во многих случаях подойдут и другие перечисленные приборы. Все зависит от параметров сети и ее стабильности.

Скачки напряжения, защита от скачков напряжения

Содержание:

Так ли опасны скачки и перепады сетевого напряжения?

Скачки и перепады напряжения в электросети — проблема, хорошо знакомая  жителям больших и маленьких городов, посёлков и деревень. Система электроснабжения в стране имеет большой износ, требует ремонта и модернизации. Основные линии электропередач и распределительные станции, городские и поселковые внутренние сети были построены пол века назад. Скачки и перепады сетевого напряжения часто приводят к выходу оборудования из строя. Всего один скачок напряжения за доли секунды может сжечь дорогой телевизор, холодильник, музыкальный центр или стиральную машинку. Бывают случаи, когда скачки могут достигать 300, 400 и даже 500 вольт. Такие перепады напряжения опасны не только для электроприборов, они могут привести к замыканиям всей проводки и даже возгораниям. Вот почему так важно создать надёжную защиту.

Почему в графике напряжения появляются скачки и перепады?

Причин, по которым скачки и перепады напряжения появляются в электрических сетях, много.
К основным можно отнести следующие: нестабильная работа автотрансформаторов, аварии в передающих сетях, ненадёжное заземление, обрыв нуля, перегрузка сети, слипание проводов, обрыв линий электропередач, короткие замыкания в сети нагрузки, некачественный монтаж сетей и оборудования, включение мощных потребителей, сварочные работы. Причиной повышенных параметров тока может быть неравномерность загрузки линии электропередачи. В этом случае часть абонентов может получать низкое напряжение. Чтобы исправить ситуацию электрики часто повышают его значение на выходе распределительного трансформатора, перепады и скачки напряжения могут появится у потребителей, находящихся в начале линии.

Кратковременные скачки могут возникать по причине включения мощных электрических нагрузок (трансформаторов, электродвигателей, промышленного оборудования). Такие явления часто наблюдаются у потребителей, находящихся вблизи промышленных предприятий, фабрик, заводов.

Возникшее короткое замыкание в линии передач может вызвать явление сверхтока, большой всплеск, провал или перепад напряжения. Причём замыкание может случится не в вашем дома, а у соседей, однако всплески пойдут по всей линии электропередач.

«Мерцающие скачки» в графике электрического тока могут быть результатом работы некачественных регуляторов в оборудовании или электроприборах. Регуляторы могут периодически включать и выключать нагрузку, что может вызывать перепады и скачки напряжения. Регуляторы тока, тепловые еле часто устанавливаются в тепловых приборах: электрических радиаторах отопления, электрических чайниках, бойлерах.

Импульсные перенапряжения высокой мощности могут возникать при попадании молнии в линии электропередач, эти импульсы как правило имеют очень маленькую продолжительность — тысячные доли секунды. Однако даже этого времени достаточно чтобы скачок напряжения вывел электрические приборы из строя. В этом случае будет уничтожено электрооборудование даже в выключенном состоянии, достаточно только включения вилки в сеть. Следует также подумать об эффективной молниезащите вашего дома.

Высокие скачки и перепады напряжения могут возникать и при обрыве линий контактной сети трамваев и троллейбусов. При попадании проводов контактной сети на городские линии электропередач скачок электрического напряжения может достигнуть 500 Вольт. Такое явление, конечно, случается редко, но если оно произошло, то могут сгореть все электроприборы (включенные в сеть) в нескольких домах вблизи места аварии.

Существует и множество других причин, которые могут вызвать резкий перепад или скачок сетевого напряжения.

Защита от перепадов и скачков напряжения

Для начала следует отметить, что традиционные защитные устройства, установленные в электрических щитовых наших домов (автоматы тока, УЗО, пакетные выключатели) не срабатывают при скачке. Эти приборы начинают действовать при повышении силы тока или попадании тока на нулевую фазу. Фактически это оборудование охраняет общие домовые сети от аварий в вашей квартире. Они не охраняют электрические приборы и проводку вашего дома от аварий и перегрузок внешних сетей.

Для решения задачи защиты электрооборудования и сетей от пагубных действий, которые могут произвести скачки, разработаны специальные приборы. К ним можно отнести устройства ограничения перенапряжения, стабилизаторы напряжения, источники бесперебойного питания с функцией стабилизации напряжения. Часть приборов могут объединять несколько перечисленных функций.

Это оборудование позволяет отфильтровать скачки напряжения, возникшие по причине аварии во внешних сетях, не пропустить импульсные перенапряжения высокой мощности, защитить дом от возможного пожара. Оборудование сетевой защиты позволяет срезать перепады и скачки напряжения, при этом форма основного электрического сигнала остаётся правильной синусоидальной. Эффективную работу защитных устройств обеспечивает электронное управление на основе микросхем. Электроника позволяет мгновенно (в тысячные доли секунды) принять правильное решение по защите сети.

Для выбора способа защиты сети необходимо определить какие именно проблемы возникают в вашей сети, как часто бывают скачки и перепады напряжения, и насколько важно обеспечить бесперебойное питание электроприборов.

Если перепады и скачки возникают в сети редко, имеют кратковременный характер, и остальные параметры тока находятся в норме, то вам фактически нужно только защитить сеть от аварийных ситуаций. Для решения этой проблемы будет достаточно установить защитные сетевые устройства. Подробнее смотрите в разделе «Защита от скачков напряжения». При этом можно установить УЗИП для срезания перепадов как на весь дом, так и на отдельные группы потребителей. УЗИП позволяет не пропустить перепады и скачки напряжения в вашу сеть.

Компания «Бастион» предлагает следующие устройства сетевой защиты: Альбатрос-220/500 AC, Альбатрос-1500 DIN, Альбатрос-500 DIN, Альбатрос-1500 исп.5.

Если скачки и перепады напряжения проявляют себя часто, и наблюдается колебание значения параметров тока, повышенное или пониженное напряжение, то необходимо использовать стабилизаторы. Подробнее смотрите в разделе «Стабилизаторы напряжения». Стабилизаторы могут быть установлены как на весь дом, так и на отдельные группы приборов или на необходимые приборы. При этом, следует внимательно отнестись к выбору стабилизатора. Многие электрические приборы требуют определенного качества питания, соблюдения необходимых параметров, в том числе сохранения формы сигнала «Чистый синус».

Компания «Бастион»предлагает сетевые стабилизаторы: TEPLOCOM ST-555, TEPLOCOM ST-888.

Если перепады и скачки напряжения случаются часто, и наблюдаются провалы питания или периодические отключения тока, то необходимо использовать источники бесперебойного питания. Подробнее смотрите в разделе «Источники бесперебойного питания». Бесперебойники могут быть установлены как на весь дом, так и на отдельные электрические приборы. При этом, следует внимательно отнестись к выбору ИБП. Необходимо правильно подобрать мощность ИБП и рассчитать ёмкость аккумуляторных батарей для обеспечения необходимого времени резервирования питания. Для обеспечения защиты от перепадов и скачков напряжения выбирайте ИБП с встроенной функцией защиты или установите отдельно УЗИП, отфильтровывающий скачки напряжения

Компания «Бастион» предлагает источники бесперебойного питания: ИБП TEPLOCOM-300, ИБП TEPLOCOM-1000. 

Если электропитание в доме очень плохое, наблюдаются и резкие высокие скачки напряжения, и колебания тока, и провалы питания, то решением будет установка устройств защиты на входе объекта и использование стабилизаторов и ИБП для питания конкретных приборов. Завершить статью хотелось бы фразой из её начала: «Скачки и перепады напряжения в электросети — проблема, хорошо знакомая жителям больших и маленьких городов, посёлков и деревень». Но решить её можно!

Читайте также:

Падение напряжения — Диагностическая сеть

Всем привет,

Современный автомобиль содержит более мили проводов, до 100 модулей и тысячи электрических разъемов. Глядя на электрическую схему одного из этих автомобилей, может быть немного сложно. Без сомнения, сложность этих автомобилей достигла небывалого уровня. Со встроенными радиолокационными системами и системами лазерного обнаружения может показаться, что вы работаете не с самолетом или космическим кораблем, а с дорожным транспортным средством.Так как же ориентироваться в этих сложных системах? При диагностировании такого количества проводов, модулей и соединений уже невозможно угадать, в чем может заключаться проблема.

Работаете ли вы на космическом корабле или на современном транспортном средстве, необходимо понимать основные электрические принципы. Пожалуй, одним из самых важных принципов диагностики электрических систем является падение напряжения. Здесь напряжение потребляется сопротивлением.

Напряжение — это электрическая энергия или электрическое давление.Эта электрическая энергия представляет собой разность потенциалов между двумя точками, между которыми присутствует заряд. Этот заряд возникает, когда атом становится неуравновешенным из-за потери электрона, как показано на рис. 1 . В большинстве атомов количество протонов (положительный заряд) равно количеству электронов (отрицательный заряд), а противоположные заряды этих двух типов частиц уравновешиваются или находятся в равновесии. Электроны можно оторвать от орбит вокруг ядра, что приведет к дисбалансу заряда.Чтобы атом потерял электрон, на атом должна действовать внешняя сила. Эта сила должна воздействовать на электрон больше энергии, чем связь между ядром атома и электроном. Эта сила будет большим источником энергии, которая может быть вызвана светом, магнетизмом, теплом или химической энергией. Поскольку эта энергия применяется к нескольким атомам, большее количество атомов становится неуравновешенным, вызывая большую разницу в зарядах. Когда это происходит, создается потенциальная энергия. Эта энергия называется электростатическим потенциалом, который представляет собой разность зарядов в электрическом поле. Этот заряд обычно измеряется в единицах, называемых напряжением. Чем больше разность потенциалов или напряжение, тем большую работу может выполнять электрическая энергия. Чтобы определить, насколько велика разность потенциалов или какое напряжение присутствует, необходимо провести измерение.

Для измерения напряжения необходимо предоставить ссылку. Измерение напряжения основано на двух пробниках; положительный и отрицательный. Разница потенциалов между этими датчиками — это все, что измеряется.Эта разность потенциалов преобразуется в единицы напряжения. Для измерения общего напряжения в системе необходимо использовать фиксированную контрольную точку, такую ​​как земля (земля), чтобы можно было рассчитать общий потенциал. При измерении напряжения в автомобиле самая низкая точка потенциала будет отрицательной клеммой аккумулятора. Следовательно, заземляющий зонд будет подключен к отрицательному выводу аккумуляторной батареи (заземлению), а положительный зонд будет подключен к проверяемой цепи. Разница между датчиками или измеренными единицами напряжения будет отображаться на измерительном приборе, как показано на Рис. 2 .Весь тест основан на том, где размещены два зонда. Это очень важно, потому что на измерительном приборе отображается только разность между двумя контрольными точками .

При тестировании схемы можно использовать несколько методов измерения; Ом , ампер и напряжение . Ом — это измерение сопротивления цепи. Проблема с использованием этого типа измерения заключается в том, что тестируемая цепь должна быть разомкнута.Это означает, что сопротивление можно измерить только в цепи, не находящейся под нагрузкой; поэтому сопротивление в Ом может быть низким (хорошее), но может быть слишком высоким в условиях нагрузки. Одним из таких примеров является использование провода 18 калибра в качестве кабеля аккумулятора автомобильного стартера. Этот провод имел бы очень маленькое сопротивление, но под нагрузкой стартера тяга создала бы большое сопротивление току. Это вызвано ограниченной площадью проводника, по которому могут течь электроны.При низкой скорости потока электронов, такой как в омметре, эта ограниченная область не будет видна. Однако эта ограниченная площадь проводника при воздействии сильного тока создает сопротивление потоку электронов. В случае стартера сопротивление будет настолько высоким, что и скорость потока электронов будет настолько велика, что электрическая энергия (напряжение), потребляемая проводом, будет выделять достаточно тепла, чтобы расплавить провод, тем самым разрывая провод и электрическую цепь. Это также можно проиллюстрировать на шоссе в большом городе.Если в два часа ночи наблюдать за потоком машин, то сопротивление движущимся по шоссе машинам будет очень незначительным. Это связано с тем, что на шоссе очень мало автомобилей. Но если посмотреть на одно и то же шоссе в том же месте в семь часов утра понедельника, результат будет совершенно другим. Транспортные средства будут задернуты на шоссе из-за высокого сопротивления. Площадь шоссе, количество полос не менялись между этими двумя временами. Произошедшее изменение — это номер автомобиля, занимающего шоссе.Теперь представьте, что шоссе — это электрический проводник, а автомобили — как электроны. Чтобы увидеть сопротивление, нагрузка должна быть высокой. Таким образом, использование омметра для измерения электрических цепей транспортного средства — не лучший выбор для диагностики большинства транспортных средств.

Сила тока измеряет количество электронов, протекающих по цепи. Этот поток электронов называется током. Ток всегда одинаков во всей цепи, поэтому независимо от того, где в цепи измеряется ток, результаты всегда будут одинаковыми.Ток является хорошим индикатором состояния цепи, например: низкий ток указывает на высокое сопротивление, высокий ток указывает на низкое сопротивление, а правильный ток указывает на то, что цепь функционирует должным образом. Следовательно, сила тока может указывать на наличие проблемы в цепи, но не может использоваться для определения того, где находится проблема в этой цепи.

Напряжение измеряет разность потенциалов цепи. Эту разность потенциалов (напряжение) можно использовать в нагруженной цепи, чтобы определить место проблемы в этой цепи.Электрическая энергия (напряжение), проталкивающая электроны по цепи, будет потребляться любым сопротивлением в цепи. Измеряя изменения напряжения в цепи, можно определить сопротивление этой цепи. Это измерение называется падением напряжения. Чтобы проверить цепь на падение напряжения, ее необходимо будет загрузить. По цепи должен протекать ток, чтобы электрическая энергия могла потребляться или использоваться сопротивлением или нагрузкой (нагрузкой будет блок в цепи, который используется для использования электроэнергии, например, головной свет, двигатель вентилятора, соленоид и др.). Падение напряжения — это снижение напряжения в электрической цепи между источником и нагрузкой. Нежелательное сопротивление, которое вызывает падение напряжения, может возникать как в положительной, так и в отрицательной ветви цепи. Падение напряжения вызвано сопротивлением в цепи, которая использует часть электроэнергии, которая обычно идет на нагрузку. Это снижение энергии также снижает работу, которую может выполнять нагрузка, что вызывает проблемы в электрической цепи. Эта электрическая энергия, которая используется для пересечения сопротивления в цепи, использует некоторую разность потенциалов или напряжение.Это изменение напряжения или падение напряжения в цепи покажет расположение сопротивления в цепи.

Теперь давайте посмотрим на напряжение с несколько другим поворотом, как показано на , рис. 3 . Подумайте о напряжении как об электрическом давлении, которое толкает электрон через сопротивление. Теперь представьте, что вы едете на велосипеде (напряжение), а электрон — это велосипед. Велосипед или электрон не будут двигаться, если на них не действует внешняя сила; он останется в покое.Чтобы велосипед начал двигаться, вы (напряжение) должны передать велосипеду энергию или силу. Хотя эту силу можно приложить к велосипеду, она не должна двигать велосипед. Думайте об этом как о велосипеде, который стоит напротив стартовых ворот, как показано на рис. 4 . Водитель может нажимать на педали, но велосипед не движется. Чтобы велосипед (электрон) двигался, должно произойти несколько вещей; ворота должны упасть, круг должен быть замкнутым, и велосипед должен вернуться в то место, откуда он стартовал.Как только ворота упадут, давление будет перемещать велосипед по трассе. Наездник, как и напряжение, — это давление, заставляющее двигаться велосипед или электрон; чем сильнее давление, тем больше работы можно сделать.

Если вы поднимались на холм на велосипеде, как показано на Рис. 5 , вам нужно было бы нажать на педали, чтобы подняться на холм. Чем сильнее вы нажимаете на педали, тем больше работы вы можете выполнять. Велосипед не поднимется на холм сам по себе, ему потребуется внешняя сила, действующая на него; вам понадобится (напряжение), чтобы применить эту силу.Сила или усилие, которое вы прикладываете от низа к вершине холма, и есть разность потенциалов. Эта разность потенциалов представляет собой количество энергии, которое было использовано или израсходовано, чтобы подняться на холм. Эта разность потенциалов представляет собой потерянную энергию, которая возникла при преодолении сопротивления холма. Это похоже на то, что происходит с напряжением в цепи: напряжение должно проталкивать электроны через сопротивление или нагрузку, и при этом теряется энергия. После того, как вы израсходовали энергию, чтобы подняться на вершину холма, вам не нужно будет тратить много энергии, чтобы спуститься с холма.Будет небольшая потеря энергии из-за трения между дорогой и шиной, подшипниками и сопротивлением воздуха. Эта потеря энергии аналогична сопротивлению проводника в цепи. На отрицательной стороне цепи всегда будет оставаться небольшое количество напряжения, которое проталкивает электроны через сопротивление проводника. Обычно это сотые или десятые доли вольта. Любое сопротивление в цепи будет иметь напряжение, чтобы заставить электрон пройти через сопротивление . Небольшое сопротивление будет иметь небольшое падение напряжения. Где большое сопротивление будет иметь большое падение напряжения. В точке, где в цепи нет сопротивления, в цепи нет напряжения. Напряжение в цепи присутствует только для того, чтобы проталкивать электроны через сопротивление. Если есть напряжение, значит есть сопротивление. Это очень похоже на езду на велосипеде, если еще остается холм, у вас должна остаться энергия, чтобы подняться на холм. Однако ток в цепи всегда одинаков.Электричество — это ток или движение электронов, а напряжение — это то, что проталкивает эти электроны по цепи. Ток в цепи всегда постоянен, а напряжение в цепи изменяется в зависимости от сопротивления в цепи.

Если имеется более одного холма, для подъема на каждый холм потребуется энергия, как показано на Рис. 6 . После каждого сопротивления будет потеряна энергия, которую можно измерить как падение напряжения. Сумма всех падений напряжения в цепи будет равна приложенному (источнику) напряжению. Чем больше холм, тем больше потеря энергии, чем меньше холм, тем меньше потери энергии. Если оба холма равны, энергия будет делиться между ними поровну. В хорошей цепи будет очень небольшое падение напряжения на каждой ветви цепи, как положительной, так и отрицательной. Это связано с сопротивлением проводника, которое обычно вызывает падение напряжения в сотни или десятые доли вольта. Кроме того, каждый переключатель, транзистор, полевой МОП-транзистор или реле будет вызывать падение напряжения в сотни или десятые доли вольта в цепи.Нагрузка будет использовать всю энергию для выполнения работы. Таким образом, на положительном плече цепи у вас должно быть очень близкое к источнику напряжение, а на отрицательном — очень близкое к 0 вольт, как показано на рис. 7 .

Если есть изменение напряжения на положительной или отрицательной ветви цепи, это указывает на наличие нежелательного сопротивления в цепи. Если вы тестируете схему под нагрузкой; на положительном плече падение напряжения обозначается уменьшением напряжения из-за сопротивления перед нагрузкой, потребляющей часть энергии, а на отрицательном плече падение напряжения указывается увеличением напряжения из-за сопротивления после нагрузки, требующей энергии проталкивать электроны через сопротивление. Изменяя контрольную точку на схеме, можно определить местонахождение проблемы, как показано на Рисунках 8 — 9 . Разница напряжений измеряется только между датчиками. Таким образом, если сопротивление не расположено между датчиками, напряжение на положительной ножке будет близко к напряжению источника, а на отрицательной ножке цепи будет близко к 0 вольт. Цепь состоит как из положительных, так и из отрицательных цепей, каждая из которых составляет 50% от общей цепи.При тестировании схемы первые контрольные точки должны находиться под нагрузкой, это позволит определить, на каком участке цепи возникла проблема, положительном или отрицательном. Если нет падения напряжения, цепь исправна, и дальнейшие испытания цепи питания и заземления не требуются. Если присутствует падение напряжения, тогда необходимо будет переместить зонды, чтобы определить местонахождение проблемы, как показано на рисунках 8-9. Если вам нужно измерить падение положительного полюса, вы можете переместить провод к положительному полюсу батареи. Теперь измерение покажет только напряжение между щупами, которое является положительной стороной. Всегда помните, что цепь должна пропускать ток, чтобы проверить ее. Если цепь разомкнута, всегда будет присутствовать напряжение источника до точки разомкнутой цепи, как показано на Рис. 10 . Поскольку в разомкнутой цепи не может протекать ток, не может быть падения напряжения, поэтому вместо падения напряжения будет присутствовать напряжение источника до точки, где возникает разомкнутая цепь.Имейте в виду, что разомкнутая цепь может скрыть сопротивление, содержащееся в цепи, как показано на рисунке 10. Если ток не течет, то падение напряжения, показывающее сопротивление, не может произойти.

Если в последовательной цепи есть два сопротивления, напряжение между этими сопротивлениями может использоваться для передачи данных в блок управления. Когда эти сопротивления имеют такую ​​конфигурацию, это называется делителем напряжения. Это очень распространенная схема, которая используется в электронных системах автомобиля и основана на падении напряжения. С базовым пониманием этих принципов и небольшой практикой вы скоро сможете ориентироваться в этих сложных системах. При диагностике современного автомобиля не забывайте следить за данными. Данные, которые вы собираете во время диагностики, всегда помогут вам решить проблему.

Падение напряжения в электрических цепях

Падение напряжения в электрической цепи можно рассчитать с помощью закона Ома как

U = RI (1)

, где

U = падение напряжения (вольт, В) )

R = электрическое сопротивление в электрической цепи (Ом, Ом)

I = ток (амперы, A)

Пример — Падение напряжения

Падение напряжения в линии электропередачи 100 футов :

Можно рассчитать электрическое сопротивление в цепи

R = (1.02 Ом / 1000 футов) (100 футов) 2

= 0,204 Ом

Падение напряжения в цепи можно рассчитать с помощью (1)

U = ( 0,204 Ом ) (10 ампер)

= 2,04 В

Круговые милы и падение напряжения

Падение напряжения также можно рассчитать с использованием милов, например

U = KPLI / A (2)

где

K = удельное сопротивление ( Ом — круговые милы / фут)

P = фазовая постоянная = 2 (для однофазной) = 1. 732 (для трехфазного)

L = длина провода (футы)

A = площадь провода (круглые милы)

Удельное электрическое сопротивление для различных материалов проводов

• Твердая медь, К = 11 (температура 77 ^o F — 121 ^o F), K = 12 (температура 122 ^o F — 167 ^o F)
• Твердый алюминий, K = 18 (температура 77 ^o F — 121 ^o F), K = 20 (температура 122 ^o F — 167 ^o F)
• Многожильный медный кабель, K = 11 (температура 77 ^o F — 121 ^o F) , K = 12 (температура 122 ^o F — 167 ^o F)
• Многожильный алюминий, K = 19 (температура 77 ^o F — 121 ^o F), K = 20 (температура 122 ^o F — 167 ^o F)

Пример — Удельное сопротивление и падение напряжения

При значениях из приведенного выше примера падение напряжения ок. n рассчитывается как

U = (11 Ом — круговые милы / фут) 2 (100 футов) (10 A) / (10400 мил)

= 2.11 В

Медный проводник — Таблица падения напряжения

Падение напряжения в медном проводнике можно оценить с помощью

U = f IL (3)

, где

f = коэффициент из таблицы ниже

I = ток (амперы)

L = длина проводника (футы)

902 902 902 902 902 902 1/10 902 902 902 9028 9028 902 902 902 902

Размер		Коэффициент — f —
AWG				2 метрическая
		Однофазный	Трехфазный
14	2.08	0,476	0,42
12	3,31	0,313	0,26
10	5,26	0,196	0,17	0,17
6	13,3	0,0833	0,071
4	21,2	0,0538	0,046
3		0. 0431	0,038
2	33,6	0,0323	0,028
1	42,4	0,0323	0,028	0,0323	0,028	0,0323	0,028
2/0	67,4	0,0222	0,020
3/0	85,0	0,019	0,016
4/0	107.2	0,0161	0,014
250		0,0147	0,013
300		0,0131	0,011
	0,011
	0,011
		0,0115	0,009
500		0,0101	0,009

VLSI Конструкция SoC: ИК-анализ

Надежность электросети необходимо тщательно протестировать в различных режимах работы.Эти два режима называются статическим ИК-излучением и динамическим ИК-излучением. И. Статический ИК-капля

Статическое падение ИК-излучения учитывает средний ток, потребляемый из электросети, предполагая среднее переключение условия. Этот анализ выполняется в начале цикла проектирования, когда Векторы моделирования не совсем доступны для проектных групп. Вместо этого статический IR drop полагается на среднее переключение данных для вычисления среднего потребляемого тока от электросети за 1 такт.

Статическое падение ИК-излучения может подчеркнуть слабость электросети в конструкции. Статическое ИК-падение нарушения, распространенные по всей конструкции, указывают на то, что электросеть необходимо перепроектировать, чтобы снизить общее сопротивление электросети. Может быть случаями, когда статические нарушения падения ИК-излучения могут быть сосредоточены вокруг регионов с присущими им слабостями энергосистемы — как регионы с односторонним энергоснабжением доставка — вокруг границы плана этажа, вокруг макроса, внутри макроса каналы.

Электрораспределительная сеть обычно сетка в большинстве металлических слоев сверху со стратегическими спусками вниз металлические слои, которые в конечном итоге питают стандартные ячейки.Питание направлено вверху металлических слоев, чтобы сохранить минимальное сопротивление, что также обеспечит равномерное подача питания ко всем частям микросхемы.

Если PDN не разработан тщательно, он приведет к созданию односторонней подачи энергии, которая создаст области высокое сопротивление.

Усиление электросети может быть выполнено:

• Изготовление сеть электропитания более плотная за счет добавления более широких лент PG для улучшения тока проводимость.
• Постепенно вставка через или через лестницы вдоль электросети для падения с более высокого металла слой к нижним металлическим слоям.

Увеличение тактовой частоты (с или без оптимизации под более высокую частоту) оказывает прямое влияние на статическое падение ИК-излучения, поскольку оно увеличивает средний ток, потребляемый от источника питания. сетка.

Опускание тактовая частота уменьшает средний ток и, следовательно, также уменьшает статическое ИК-падение

II. Динамическое ИК-падение Динамическое падение ИК-излучения, также известное как Мгновенное падение напряжения (IVD) — это мгновенное падение напряжения. рельсы из-за высокого переходного тока, потребляемого от электросети.Динамический ИК drop учитывает мгновенный ток, потребляемый из электросети в событие переключения. Этот анализ обычно выполняется ближе к концу проектирования. цикл, когда у проектной группы есть векторы моделирования, доступные из их функциональное или тестовое моделирование. Этот режим анализа наиболее эффективен. потребляет много энергии, но, тем не менее, критично, чтобы гарантировать отсутствие сюрпризов на кремнии.

Динамическое падение ИК-излучения является функцией:

• Мощность Распределительная сеть (PDN): так же, как и статическое падение ИК-излучения, слабый PDN влияет на динамический ИК тоже. Более слабая электросеть не приспособлена к пику текущий спрос за счет переключения стандартных ячеек, и это усугубляет динамический IR падение.
• одновременно Переключение: более частое одновременное переключение стандартных ячеек имеет тенденцию создавать местные горячие точки, где пиковый ток потребления выше, что вызывает повышение напряжения падение в эти горячие точки.

Возможные способы смягчения динамическое падение напряжения:

• Расширение электросети для минимизации сопротивления PG. — Добавление дополнительных лент питания / заземления способствует лучшему распределению тока по стандартным элементам, тем самым снижая восприимчивость к динамическому падению ИК-излучения.
• Cell Padding — Еще один эффективный способ уменьшить динамическое падение ИК-излучения — разнести ячейки, которые переключаются одновременно, чтобы снизить пиковое потребление тока от электросети. Это особенно хорошо работает для ячеек часов, которые имеют тенденцию отображать временное переключение и пространственную локальность.

Ячейка Интервал для устранения мгновенного падения напряжения

• Уменьшение размера — Уменьшение размеров ячеек снижает мгновенное потребление тока, с возможным обратная сторона по времени установки.

Уменьшение размера ячейки для решения мгновенного падения напряжения

• Разделение выходная емкость — величина тока, потребляемого из электросети, составляет прямо пропорционально управляемой выходной емкости. Разделение выходная емкость может снизить пиковое потребление тока, а также улучшить синхронизацию в большинстве случаев.

Разделение выходной емкости для уменьшения потребляемого пикового тока от электросети

• Вставка decap cells — декапированные элементы — это разделительные конденсаторы, которые, как правило, действуют как заряд резервуары, которые могут подавать ток в стандартные ячейки в случае высокого требование, особенно при одновременном переключении ячеек в локальном область. Однако, как и любой конденсатор, декапсы имеют негерметичный характер и увеличивают мощность утечки, рассеиваемая в конструкции.

Вставка декапс для минимизации динамического падения напряжения

С усадочной геометрией, конструкции переходят от конструкций с доминированием ворот к схемам с преобладанием проволоки. Также, рабочие частоты увеличиваются. Больше сигнальных проводов — меньше ресурсы маршрутизации для сети распределения электроэнергии.Более того, ниже технологические узлы позволяют повысить плотность упаковки стандартных ячеек. Высшее частоты вызывают более высокое переключение, что приводит к более высокому падению напряжения и отскок от земли. Должная осмотрительность необходима не просто для проектирования электросети, но также для анализа и исправления динамического падения ИК-излучения нарушения, чтобы избежать каких-либо временных сюрпризов на кремнии.

Что такое закон Кирхгофа и закон напряжения Кирхгофа?

Закон Кирхгофа: Немецкий физик Густав Кирхгоф разработал два закона, позволяющих легко анализировать взаимосвязь любого количества элементов схемы.Первый закон касается протекания тока и широко известен как Закон Кирхгофа ( KCL), а второй касается падения напряжения в замкнутой сети и известен как Закон Кирхгофа (KVL).

KCL утверждает, что сумма тока в переходе остается нулевой, и согласно KVL сумма электродвижущей силы и падения напряжения в замкнутой цепи остается нулевой.

При применении KCL входящий ток принимается как положительный, а исходящий — как отрицательный.Аналогично, при применении KVL повышение потенциала принимается как положительное, а падение потенциала — как отрицательное.

KVL и KCL помогают найти аналогичное электрическое сопротивление и импедансы сложной системы. Он также определяет ток, протекающий через каждую ветвь сети.

Состав:

Эти два закона описаны ниже

Действующий закон Кирхгофа

Текущий закон Кирхгофа гласит, что «алгебраическая сумма всех токов в любой узловой точке или стыке цепи равна нулю».

Σ I = 0

Принимая во внимание приведенную выше цифру в соответствии с действующим законодательством Кирхгофа:

i ₁ + i ₂ — i ₃ — i ₄ — i ₅ + i ₆ = 0 ……… (1)

Направление входящих токов к узлу считается положительным, а исходящие токи — отрицательным. Также можно принять обратное, т.е. входящий ток как отрицательный, а исходящий как положительный. Это зависит от вашего выбора.

Уравнение (1) также можно записать как:

i ₁ + i ₂ + i ₆ = i ₃ + i ₄ + i ₅

Сумма входящих токов = Сумма исходящих токов

Согласно закону Кирхгофа по току , алгебраическая сумма токов, входящих в узел, должна быть равна алгебраической сумме токов, покидающих узел в электрической сети.

Закон Кирхгофа о напряжении

Закон Кирхгофа о напряжении гласит, что алгебраическая сумма напряжений (или падений напряжения) на любом замкнутом пути сети, которая является поперечной в одном направлении, равна нулю.Другими словами, в замкнутой цепи алгебраическая сумма всех ЭДС и алгебраическая сумма всех падений напряжения (произведение тока (I) и сопротивления (R)) равна нулю.

Σ E + Σ V = 0

На приведенном выше рисунке показан замкнутый контур, также называемый сеткой. В соответствии с законом Кирхгофа о напряжении:

Здесь предполагаемый ток I вызывает положительное падение напряжения при переходе от положительного к отрицательному потенциалу, в то время как отрицательное падение потенциала происходит при переходе тока от отрицательного к положительному потенциалу.

Рассматривая другой рисунок, показанный ниже, и принимая направление тока i

Следовательно,

Видно, что напряжение V ₁ отрицательно как в уравнении (2), так и в уравнении (3), тогда как V ₂ отрицательно в уравнении (2), но положительно в уравнении (3). Это происходит из-за изменения направления тока, принятого на обоих рисунках.

На рисунке A ток в обоих источниках V ₁ и V ₂ течет с отрицательной полярности на положительную, в то время как на рисунке B ток в источнике V ₁ является отрицательным или положительным, но для V ₂ равен от положительной к отрицательной полярности.

Для зависимых источников в цепи также может применяться KVL. В случае расчета мощности любого источника, когда ток входит в источник, мощность поглощается источниками, в то время как источник выдает мощность, если ток выходит из источника.

Важно знать некоторые термины, используемые в схеме при применении KCL и KVL, такие как узел, соединение, ветвь, петля, сетка. Они объясняются с помощью схемы, показанной ниже:

Узел

Узел — это точка в сети или цепи, где соединяются два или более элемента схемы.Например, на приведенной выше принципиальной схеме A и B — узловые точки.

Переход

Соединение — это точка в сети, в которой соединяются три или более элемента схемы. Это точка, где разделяется ток. В приведенной выше схеме B и D — это переходы.

Филиал

Часть сети, которая находится между двумя точками соединения, называется ветвью. В приведенной выше схеме DAB, BCD и BD являются ветвями схемы.

Петля

Замкнутый путь сети называется петлей.ABDA, BCDB — это петли на приведенной выше принципиальной схеме.

Сетка

Самая простая форма петли, которую нельзя разделить дальше, называется сеткой.

Напряжение, ток, сопротивление и закон Ома

Добавлено в избранное Любимый 108

Основы электроэнергетики

Приступая к изучению мира электричества и электроники, важно начать с понимания основ напряжения, тока и сопротивления. Это три основных строительных блока, необходимых для управления и использования электричества. Поначалу эти концепции могут быть трудными для понимания, потому что мы не можем их «видеть». Невооруженным глазом нельзя увидеть энергию, текущую по проводу, или напряжение батареи, стоящей на столе. Даже молния в небе, хотя и видимая, на самом деле не является обменом энергии между облаками и землей, а является реакцией в воздухе на энергию, проходящую через него. Чтобы обнаружить эту передачу энергии, мы должны использовать измерительные инструменты, такие как мультиметры, анализаторы спектра и осциллографы, чтобы визуализировать, что происходит с зарядом в системе.Однако не бойтесь, это руководство даст вам общее представление о напряжении, токе и сопротивлении, а также о том, как они соотносятся друг с другом.

Георг Ом

рассматривается в этом учебном пособии

• Как электрический заряд соотносится с напряжением, током и сопротивлением.
• Что такое напряжение, сила тока и сопротивление.
• Что такое закон Ома и как его использовать для понимания электричества.
• Простой эксперимент для демонстрации этих концепций.

Рекомендуемая литература

и nbsp

и nbsp

Электрический заряд

Электричество — это движение электронов. Электроны создают заряд, который мы можем использовать для работы. Ваша лампочка, стереосистема, телефон и т. Д. — все используют движение электронов для выполнения работы. Все они работают, используя один и тот же основной источник энергии: движение электронов.

Три основных принципа этого урока можно объяснить с помощью электронов или, более конкретно, заряда, который они создают:

• Напряжение — разница заряда между двумя точками.
• Текущий — это скорость, с которой происходит начисление.
• Сопротивление — это способность материала сопротивляться прохождению заряда (тока).

Итак, когда мы говорим об этих значениях, мы на самом деле описываем движение заряда и, следовательно, поведение электронов. Цепь — это замкнутый контур, который позволяет заряду перемещаться из одного места в другое. Компоненты схемы позволяют нам контролировать этот заряд и использовать его для работы.

Георг Ом был баварским ученым, изучавшим электричество.Ом начинается с описания единицы сопротивления, которая определяется током и напряжением. Итак, начнем с напряжения и продолжим.

Напряжение

Мы определяем напряжение как количество потенциальной энергии между двумя точками цепи. Одна точка заряжена больше, чем другая. Эта разница в заряде между двумя точками называется напряжением. Он измеряется в вольтах, что технически представляет собой разность потенциалов между двумя точками, которые передают один джоуль энергии на каждый кулон заряда, который проходит через них (не паникуйте, если это не имеет смысла, все будет объяснено). Единица «вольт» названа в честь итальянского физика Алессандро Вольта, который изобрел то, что считается первой химической батареей. Напряжение представлено в уравнениях и схемах буквой «V».

При описании напряжения, тока и сопротивления общей аналогией является резервуар для воды. По этой аналогии заряд представлен количеством воды , напряжение представлено давлением воды , а ток представлен потоком воды . Для этой аналогии запомните:

• Вода = Заряд
• Давление = Напряжение
• Расход = Текущий

Рассмотрим резервуар для воды на определенной высоте над землей.На дне этой емкости находится шланг.

Давление на конце шланга может представлять напряжение. Вода в баке представляет собой заряд. Чем больше воды в баке, тем выше заряд, тем больше давление измеряется на конце шланга.

Мы можем представить этот резервуар как батарею, место, где мы накапливаем определенное количество энергии, а затем высвобождаем ее. Если мы сливаем из нашего бака определенное количество жидкости, давление, создаваемое на конце шланга, падает. Мы можем думать об этом как об уменьшении напряжения, например, когда фонарик тускнеет по мере разрядки батарей.Также уменьшается количество воды, протекающей через шланг. Меньшее давление означает, что течет меньше воды, что приводит нас к течению.

Текущий

Мы можем представить количество воды, текущей по шлангу из бака, как ток. Чем выше давление, тем выше расход, и наоборот. С водой мы бы измерили объем воды, протекающей по шлангу за определенный период времени.18 электронов (1 кулон) в секунду проходят через точку в цепи. Амперы представлены в уравнениях буквой «I».

Предположим теперь, что у нас есть два резервуара, каждый со шлангом, идущим снизу. В каждом резервуаре одинаковое количество воды, но шланг одного резервуара уже, чем шланг другого.

Мы измеряем одинаковое давление на конце любого шланга, но когда вода начинает течь, расход воды в баке с более узким шлангом будет меньше, чем расход воды в баке с более широкий шланг.С точки зрения электричества, ток через более узкий шланг меньше, чем через более широкий шланг. Если мы хотим, чтобы поток через оба шланга был одинаковым, мы должны увеличить количество воды (заряда) в баке с помощью более узкого шланга.

Это увеличивает давление (напряжение) на конце более узкого шланга, проталкивая больше воды через бак. Это аналогично увеличению напряжения, которое вызывает увеличение тока.

Теперь мы начинаем видеть взаимосвязь между напряжением и током.Но здесь следует учитывать третий фактор: ширину шланга. В этой аналогии ширина шланга — это сопротивление. Это означает, что нам нужно добавить еще один термин в нашу модель:

• Вода = заряд (измеряется в кулонах)
• Давление = напряжение (измеряется в вольтах)
• Расход = ток (измеряется в амперах, или для краткости «амперах»)
• Ширина шланга = сопротивление

Сопротивление

Снова рассмотрим наши два резервуара для воды, один с узкой трубой, а другой с широкой.

Само собой разумеется, что мы не можем пропустить через узкую трубу такой же объем, как более широкая, при том же давлении. Это сопротивление. Узкая труба «сопротивляется» потоку воды через нее, даже если вода находится под тем же давлением, что и резервуар с более широкой трубой.

В электрическом смысле это две цепи с одинаковым напряжением и различным сопротивлением. Цепь с более высоким сопротивлением позволит протекать меньшему количеству заряда, то есть в цепи с более высоким сопротивлением будет меньше тока, протекающего через нее.18 электронов. Это значение обычно представлено на схемах греческой буквой «& ohm;», которая называется омега и произносится как «ом».

Закон Ома

Объединив элементы напряжения, тока и сопротивления, Ом разработал формулу:

Где

• V = Напряжение в вольтах
• I = ток в амперах
• R = Сопротивление в Ом

Это называется законом Ома.Скажем, например, что у нас есть цепь с потенциалом 1 вольт, током 1 ампер и сопротивлением 1 Ом. Используя закон Ома, мы можем сказать:

Допустим, это наш резервуар с широким шлангом. Количество воды в баке определяется как 1 В, а «узость» (сопротивление потоку) шланга определяется как 1 Ом. Используя закон Ома, это дает нам ток (ток) в 1 ампер.

Используя эту аналогию, давайте теперь посмотрим на бак с узким шлангом. Поскольку шланг более узкий, его сопротивление потоку выше.Определим это сопротивление как 2 Ом. Количество воды в резервуаре такое же, как и в другом резервуаре, поэтому, используя закон Ома, наше уравнение для резервуара с узким шлангом составляет

.

а какой ток? Поскольку сопротивление больше, а напряжение такое же, это дает нам значение тока 0,5 А:

Значит, в баке с большим сопротивлением ток меньше. Теперь мы видим, что если мы знаем два значения закона Ома, мы можем решить третье.Продемонстрируем это на эксперименте.

Эксперимент по закону Ома

Для этого эксперимента мы хотим использовать батарею на 9 В для питания светодиода. Светодиоды хрупкие и могут пропускать через них только определенное количество тока, прежде чем они перегорят. В документации к светодиоду всегда будет «текущий рейтинг». Это максимальное количество тока, которое может пройти через конкретный светодиод, прежде чем он перегорит.

Необходимые материалы

Для проведения экспериментов, перечисленных в конце руководства, вам потребуется:

ПРИМЕЧАНИЕ. Светодиоды — это так называемые «неомические» устройства.Это означает, что уравнение для тока, протекающего через сам светодиод, не так просто, как V = IR. Светодиод вызывает в цепи то, что называется «падением напряжения», тем самым изменяя величину протекающего через нее тока. Однако в этом эксперименте мы просто пытаемся защитить светодиод от перегрузки по току, поэтому мы пренебрегаем токовыми характеристиками светодиода и выбираем номинал резистора, используя закон Ома, чтобы быть уверенным, что ток через светодиод безопасно ниже 20 мА.

В этом примере у нас есть батарея на 9 В и красный светодиод с номинальным током 20 мА, или 0.020 ампер. Чтобы быть в безопасности, мы бы предпочли не управлять максимальным током светодиода, а его рекомендуемым током, который указан в его техническом описании как 18 мА или 0,018 ампер. Если просто подключить светодиод непосредственно к батарее, значения закона Ома будут выглядеть так:

следовательно:

, а поскольку сопротивления еще нет:

Деление на ноль дает бесконечный ток! Что ж, на практике не бесконечно, но столько тока, сколько может дать батарея. Поскольку мы НЕ хотим, чтобы через светодиод проходил такой большой ток, нам понадобится резистор.Наша схема должна выглядеть так:

Мы можем использовать закон Ома точно так же, чтобы определить значение резистора, которое даст нам желаемое значение тока:

следовательно:

вставляем наши значения:

решение для сопротивления:

Итак, нам нужно сопротивление резистора около 500 Ом, чтобы ток через светодиод не превышал максимально допустимый.

500 Ом не является обычным значением для стандартных резисторов, поэтому в этом устройстве вместо него используется резистор 560 Ом.Вот как выглядит наше устройство вместе.

Успех! Мы выбрали номинал резистора, достаточно высокий, чтобы ток через светодиод не превышал его максимального номинала, но достаточно низкий, чтобы ток был достаточным, чтобы светодиод оставался красивым и ярким.

Этот пример светодиодного / токоограничивающего резистора является обычным явлением в хобби-электронике. Вам часто придется использовать закон Ома, чтобы изменить величину тока, протекающего по цепи. Другой пример такой реализации — светодиодные платы LilyPad.

При такой настройке вместо того, чтобы выбирать резистор для светодиода, резистор уже встроен в светодиод, поэтому ограничение тока выполняется без необходимости добавлять резистор вручную.

Ограничение тока до или после светодиода?

Чтобы немного усложнить ситуацию, вы можете разместить токоограничивающий резистор по обе стороны от светодиода, и он будет работать точно так же!

Многие люди, впервые изучающие электронику, борются с идеей, что резистор, ограничивающий ток, может находиться по обе стороны от светодиода, и схема по-прежнему будет работать как обычно.

Представьте себе реку в непрерывной петле, бесконечную, круглую, текущую реку. Если бы мы построили в нем плотину, то перестала бы течь вся река, а не только одна сторона. А теперь представьте, что мы помещаем водяное колесо в реку, которое замедляет течение реки. Неважно, где в круге находится водяное колесо, оно все равно замедлит поток на всей реке .

Это чрезмерное упрощение, поскольку токоограничивающий резистор нельзя размещать где-либо в цепи ; он может быть размещен на с любой стороны светодиода для выполнения своей функции.

Чтобы получить более научный ответ, мы обратимся к закону напряжения Кирхгофа. Именно из-за этого закона резистор, ограничивающий ток, может располагаться по обе стороны светодиода и при этом иметь тот же эффект. Для получения дополнительной информации и некоторых практических задач с использованием KVL посетите этот веб-сайт.

Ресурсы и дальнейшее развитие

Теперь вы должны понять концепции напряжения, тока, сопротивления и их взаимосвязь. Поздравляю! Большинство уравнений и законов для анализа цепей можно вывести непосредственно из закона Ома.Зная этот простой закон, вы понимаете концепцию, лежащую в основе анализа любой электрической цепи!

Эти концепции — лишь верхушка айсберга. Если вы хотите продолжить изучение более сложных приложений закона Ома и проектирования электрических цепей, обязательно ознакомьтесь со следующими руководствами.

Диодные приложения (источники питания, регуляторы и ограничители напряжения) [Analog Devices Wiki]

6.1 Выпрямитель

Выпрямитель — это электрическое устройство, которое преобразует переменный ток (AC) в постоянный (DC), процесс, известный как выпрямление. Выпрямители находят множество применений, в том числе в качестве компонентов источников питания и в качестве детекторов амплитудной модуляции (детекторов огибающей) радиосигналов. В выпрямителях чаще всего используются твердотельные диоды, но при очень высоких напряжениях или токах могут использоваться и другие типы компонентов. Когда для выпрямления переменного тока используется только один диод (блокируя отрицательную или положительную часть формы волны), разница между термином «диод» и термином «выпрямитель» заключается просто в использовании.Термин «выпрямитель» описывает диод, который используется для преобразования переменного тока в постоянный. Большинство выпрямительных схем содержат несколько диодов в определенной конфигурации для более эффективного преобразования мощности переменного тока в мощность постоянного тока, чем это возможно с использованием только одного диода.

6.1.1 Полуволновое выпрямление

При полуволновом выпрямлении либо положительная, либо отрицательная половина волны переменного тока пропускается, а другая половина блокируется. Поскольку только половина входного сигнала достигает выходного сигнала, его эффективность составляет только 50%, если используется для передачи энергии.Полупериодное выпрямление может быть достигнуто с помощью одного диода в однофазном питании, как показано на рисунке 6.1, или с помощью трех диодов в трехфазном питании.

Рисунок 6.1 Полупериодный выпрямитель с одним диодом.

Выходное постоянное напряжение полуволнового выпрямителя при синусоидальном входе можно рассчитать по следующим идеальным уравнениям:

6.1.2 Двухполупериодное выпрямление

Двухполупериодный выпрямитель преобразует как положительную, так и отрицательную половины входного сигнала в одну полярность (положительную или отрицательную) на своем выходе.При использовании обеих половин формы волны переменного тока двухполупериодное выпрямление более эффективно, чем полуволновое.

При использовании простого трансформатора без вторичной обмотки с отводом по центру требуются четыре диода вместо одного, необходимого для полуволнового выпрямления. Четыре расположенных таким образом диода называются диодным мостом или мостовым выпрямителем, как показано на рисунке 6.2. Мостовой выпрямитель также можно использовать для преобразования входа постоянного тока неизвестной или произвольной полярности в выход известной полярности. Обычно это требуется в электронных телефонах или других телефонных устройствах, где полярность постоянного тока на двух телефонных проводах неизвестна.Также существуют приложения для защиты от случайного переключения батарей в цепях с батарейным питанием.

Рисунок 6.2 Мостовой выпрямитель: двухполупериодный выпрямитель с 4 диодами.

Для однофазного переменного тока, если трансформатор с центральным ответвлением, то два диода, соединенные спина к спине (, т.е. анод-анод или катод-катод) могут образовать двухполупериодный выпрямитель. На вторичной обмотке трансформатора требуется в два раза больше обмоток, чтобы получить такое же выходное напряжение, как у мостового выпрямителя, описанного выше.Это не так эффективно с точки зрения трансформатора, потому что ток течет только в одной половине вторичной обмотки во время каждого положительного и отрицательного полупериода входа переменного тока.

Рисунок 6.3 Двухполупериодный выпрямитель с центральным ответвлением трансформатора и 2 диодами.

Если включить вторую пару диодов, как показано на рисунке 6.4, то могут генерироваться напряжения как положительной, так и отрицательной полярности по отношению к центральному отводу трансформатора. Можно также рассматривать эту схему как такую ​​же, как добавление центрального ответвления ко вторичной обмотке в двухполупериодном мостовом выпрямителе, показанном на рисунке 6.2.

Рисунок 6.4 Двухполюсный двухполупериодный выпрямитель с центральным отводным трансформатором и 4 диодами.

ALM1000 Лабораторные диодные выпрямители

6.1.3 Сглаживание выхода выпрямителя

Полупериодное или двухполупериодное выпрямление не создает постоянного напряжения постоянного тока, как мы видели на предыдущих рисунках. Для получения постоянного напряжения постоянного тока от источника выпрямленного переменного тока необходим фильтр или схема сглаживания. В простейшей форме это может быть просто конденсатор, подключенный к выходу постоянного тока выпрямителя.По-прежнему остается некоторое количество пульсаций переменного тока, при котором напряжение не сглаживается полностью. Амплитуда оставшейся пульсации зависит от того, насколько нагрузка разряжает конденсатор между пиками формы волны.

Рисунок 6.5 (a) RC-фильтр полуволнового выпрямителя

Рисунок 6.5 (b) Двухполупериодный RC-фильтр выпрямителя

Размер конденсатора фильтра C ₁ представляет собой компромисс. Для данной нагрузки, R _L , конденсатор большего размера уменьшит пульсации, но будет стоить дороже и создаст более высокие пиковые токи во вторичной обмотке трансформатора и в источнике питания, питающем его.В крайних случаях, когда много выпрямителей загружено в цепь распределения питания, для распределительной сети может оказаться затруднительным поддерживать правильно сформированную синусоидальную форму волны напряжения.

Для данной допустимой пульсации требуемый размер конденсатора пропорционален току нагрузки и обратно пропорционален частоте питания и количеству выходных пиков выпрямителя за цикл входа. Ток нагрузки и частота питания обычно находятся вне контроля разработчика выпрямительной системы, но на количество пиков на входной цикл может повлиять выбор конструкции выпрямителя.Максимальное пульсирующее напряжение, присутствующее в схеме полноволнового выпрямителя, определяется не только величиной сглаживающего конденсатора, но и частотой и током нагрузки, и рассчитывается как:

Где:
В _{пульсации} — максимальное напряжение пульсаций на выходе постоянного тока
I _{Нагрузка} — постоянный ток нагрузки
F — частота пульсаций (обычно в 2 раза больше частоты переменного тока)
C — сглаживающий конденсатор

Однополупериодный выпрямитель, рисунок 6.5 (a) будет давать только один пик за цикл, и по этой и другим причинам используется только в очень малых источниках питания и там, где стоимость и сложность вызывают озабоченность. Двухполупериодный выпрямитель, рис. 6.5 (b), дает два пика за цикл, и это лучшее, что можно сделать с однофазным входом. Для трехфазных входов трехфазный мост будет давать шесть пиков за цикл, и даже большее количество пиков может быть достигнуто за счет использования трансформаторных цепей, размещенных перед выпрямителем, для преобразования в фазу более высокого порядка.

Чтобы еще больше уменьшить эту пульсацию, можно использовать π-фильтр LC (пи-фильтр), такой как показано на рисунке 6.6. Это дополняет накопительный конденсатор C ₁ последовательной катушкой индуктивности L ₁ и вторым фильтрующим конденсатором C ₂ , так что на выводах конечного конденсатора фильтра может быть получен более стабильный выходной сигнал постоянного тока. Последовательная катушка индуктивности имеет высокий импеданс на частоте пульсаций тока.

Рисунок 6.6 LC π-фильтр (пи-фильтр)

Более обычная альтернатива фильтру, необходимая, если для нагрузки постоянного тока требуется очень плавное напряжение питания, — это установка конденсатора фильтра с регулятором напряжения, который мы обсудим в разделе 6.3. Конденсатор фильтра должен быть достаточно большим, чтобы избежать падения пульсации ниже напряжения падения используемого регулятора. Регулятор служит как для устранения последней пульсации, так и для устранения отклонений в характеристиках питания и нагрузки. Можно было бы использовать конденсатор фильтра меньшего размера (который может быть большим для сильноточных источников питания), а затем применить некоторую фильтрацию, а также регулятор, но это не обычная стратегия проектирования. Крайний вариант этого подхода — полностью отказаться от конденсатора фильтра и направить выпрямленный сигнал прямо во входной фильтр катушки индуктивности.Преимущество этой схемы состоит в том, что форма волны тока более плавная, и, следовательно, выпрямителю больше не приходится иметь дело с током в виде большого импульса тока только на пиках входной синусоидальной волны, а вместо этого подача тока распространяется на большую часть цикл. Обратной стороной является то, что выходное напряжение намного ниже — приблизительно среднее значение полупериода переменного тока, а не пиковое.

6.2 Выпрямители с удвоением напряжения

Простой однополупериодный выпрямитель может быть построен в двух версиях с диодом, направленным в противоположных направлениях: одна версия подключает отрицательную клемму выхода непосредственно к источнику переменного тока, а другая подключает положительную клемму выхода непосредственно к источнику переменного тока.Комбинируя оба из них с отдельными выходными сглаживающими конденсаторами, можно получить выходное напряжение, почти вдвое превышающее пиковое входное напряжение переменного тока, рисунок 6.7. Это также обеспечивает отвод посередине, что позволяет использовать такую ​​схему в качестве источника питания с разделенной шиной (положительной и отрицательной).

Рисунок 6.7 Простой удвоитель напряжения.

Вариант этого состоит в том, чтобы использовать два последовательно соединенных конденсатора для сглаживания выходного сигнала на мостовом выпрямителе, а затем установить переключатель между средней точкой этих конденсаторов и одной из входных клемм переменного тока.При разомкнутом переключателе эта схема будет действовать как обычный мостовой выпрямитель, а при замкнутом — как выпрямитель с удвоением напряжения. Другими словами, это позволяет легко получить напряжение примерно 320 В (+/- около 15%) постоянного тока от любой сети в мире, которое затем можно подать в относительно простой импульсный источник питания.

Обзор раздела:

• Выпрямление — это преобразование переменного тока (AC) в постоянный (DC).
  

• Полупериодный выпрямитель — это схема, которая позволяет приложить к нагрузке только один полупериод формы волны переменного напряжения, в результате чего на ней будет одна неизменяющаяся полярность.Результирующий постоянный ток, подаваемый на нагрузку, значительно «пульсирует».
  

• Двухполупериодный выпрямитель — это схема, которая преобразует оба полупериода формы волны переменного напряжения в непрерывную серию импульсов напряжения одинаковой полярности. Результирующий постоянный ток, подаваемый на нагрузку, не так сильно «пульсирует».
  

• Конденсаторы используются для сглаживания или фильтрации пульсаций, присутствующих в выпрямленном постоянном токе, а иногда используются более сложные фильтры с использованием катушек индуктивности, а также конденсаторов.

6.3 Стабилитрон как регулятор напряжения

Стабилитроны широко используются в качестве опорного напряжения и в качестве регуляторов шунта для регулирования напряжения на малые контуры. При параллельном подключении к источнику переменного напряжения, например, к диодному выпрямителю, который мы только что обсудили, так что он имеет обратное смещение, стабилитрон проводит ток, когда напряжение достигает обратного напряжения пробоя диода. С этого момента относительно низкий импеданс диода поддерживает напряжение на диоде на этом значении.

Рисунок 6.8 стабилитрон опорного напряжения

В схеме, показанной на рисунке 6.8, типичный шунтирующий регулятор, входное напряжение В _IN стабилизируется до стабильного выходного напряжения В, _OUT . Напряжение пробоя обратного смещения диода D _Z стабильно в широком диапазоне токов и поддерживает относительно постоянное значение В _OUT , даже если входное напряжение может колебаться в довольно широком диапазоне.Из-за низкого импеданса диода при такой работе используется последовательный резистор R _S для ограничения тока через цепь.

В случае этой простой ссылки ток, протекающий в диоде, определяется с использованием закона Ома и известного падения напряжения на резисторе R _S .

Стоимость R _S должна удовлетворять двум условиям:

• R _S должен быть достаточно малым, чтобы ток через D _Z удерживал D _Z в обратном пробое.Значение этого тока указано в паспорте производителя для D _Z . Например, обычное устройство BZX79C5V6, 5,6 В 0,5? стабилитрон, имеет рекомендуемый обратный ток 5 мА . Если через D _Z существует недостаточный ток, то V _OUT будет нерегулируемым и будет меньше номинального напряжения пробоя. При расчете R _S необходимо сделать поправку на любой ток через любую внешнюю нагрузку, которая может быть подключена к V _OUT , не показанному на этой диаграмме.
  

• R _S должен быть достаточно большим, чтобы ток через D _Z не превысил номинальный максимум и не разрушил устройство. Если ток через D _Z равен I _D , его напряжение пробоя В _B и максимальная рассеиваемая мощность P _MAX , тогда:

Нагрузка может быть помещена через диод в этой цепи опорного сигнала, и до тех пор, как стабилитроны пребывание в обратном пробое, диод будет обеспечивать источник стабильного напряжения на нагрузку.Стабилитроны в этой конфигурации часто используются в качестве стабильных эталонов для более сложных схем регулятора напряжения, включающих каскады буферного усилителя для подачи больших токов на нагрузку.

Шунтирующие регуляторы просты, но требования, чтобы балластный резистор R _S был достаточно малым, чтобы избежать чрезмерного падения напряжения в худшем случае (низкое входное напряжение одновременно с большим током нагрузки), как правило, оставляет много тока, протекающего в диод, что делает стабилизатор довольно неэффективным с высокой рассеиваемой мощностью в покое, подходящим только для небольших нагрузок.

Эти устройства также встречаются, обычно последовательно с переходом база-эмиттер, в транзисторных каскадах, где можно использовать выборочный выбор устройства, сосредоточенного вокруг точки лавины или стабилитрона, для введения компенсирующего температурного коэффициента балансировки PN перехода транзистора. Примером такого использования может быть усилитель ошибки постоянного тока, используемый в системе контура обратной связи регулируемого источника питания.

В качестве примечания: стабилитроны также используются в устройствах защиты от перенапряжения для ограничения скачков переходного напряжения.Еще одно примечательное применение стабилитрона — использование шума, вызванного его лавинным пробоем, в генераторе случайных чисел, который никогда не повторяется.

Пример конструкции регулятора:

Требуется выходное напряжение 5 В и требуемый выходной ток 60 мА.

Сначала мы должны выбрать стабилитрон, В _Z = 4,7 В, что является ближайшим доступным значением.

Нам нужно определить номинальное входное напряжение, и оно должно быть на несколько вольт больше, чем В _Z .В этом примере мы будем использовать В _IN = 8V.

На практике мы выбираем номинальный ток через стабилитрон равным 10% от требуемого выходного тока нагрузки или 6 мА. Затем определяется ток I _max = 66 мА, который будет протекать через R _S (выходной ток плюс 10%).

Последовательный резистор R _S = (8 В — 4,7 В) / 66 мА = 50 Ом, мы бы выбрали R _S = 47 Ом, что является ближайшим стандартным значением.

Номинальная мощность резистора P _RS > (8В — 4.7 В) × 66 мА = 218 мВт, поэтому выбираем P _RS = 0,5 Вт

Максимальная мощность, которая может рассеиваться в стабилитроне при нулевом токе в выходной нагрузке, может быть рассчитана как P _Z > 4,7 В × 66 мА = 310 мВт, поэтому мы бы выбрали P _Z = 400 мВт.

Лабораторная работа ADALM2000: стабилизатор стабилитрона

Упражнение 6.3.1

Для показанной схемы, если напряжение источника питания В _IN увеличивается, напряжение на нагрузочном резисторе R _L будет:

1. прибавка
   

2. уменьшение
   

3. осталось прежним

Для показанной схемы, если напряжение источника питания В _IN уменьшается, напряжение на нагрузочном резисторе R _L будет:

1. прибавка
   

2. уменьшение
   

3. осталось прежним

Для показанной схемы, если напряжение источника питания В _IN увеличивается, напряжение на последовательном резисторе R _S будет:

1. прибавка
   

2. уменьшение
   

3. без изменений

Для показанной схемы, если напряжение источника питания В _IN увеличивается, ток через нагрузочный резистор R _L будет:

1. прибавка
   

2. уменьшение
   

3. без изменений

Для показанной схемы, если напряжение источника питания В _IN уменьшается, ток через стабилитрон D _Z будет:

1. прибавка
   

2. уменьшение
   

3. без изменений

Для показанной схемы, если напряжение источника питания В _IN увеличивается, ток через последовательный резистор R _L будет:

1. прибавка
   

2. уменьшение
   

3. без изменений

Вернуться к предыдущей главе

Перейти к следующей главе

Вернуться к содержанию

университет / курсы / электроника / текст / глава-6.

Перепады напряжения в сети: Скачки напряжения, 12 причин появления скачков в сети