Finalmente llegaron, así como así, no lo oyeron: ¡un inversor sin transistores, e incluso sin bobinados de transformador simétricos dobles!
Los inversores, como los dispositivos de transformación de voltaje de CC, no se incluyeron, sino que simplemente se apilaron en la vida moderna. Por ejemplo, la energía solar no puede prescindir de ellos, los automovilistas sin inversores no podrán ver la televisión a 220 V y así sucesivamente.
Permítame recordarle que un inversor es un dispositivo que convierte un voltaje bajo (o alto) (principalmente constante) en alto (o bajo, principalmente variable), es decir, este dispositivo es una transformación de un voltaje constante en cualquier otro, como regla, con una pérdida de potencia mínima.
Los convertidores de solo voltajes alternos se llaman transformadores. Mirando a través de muchos esquemas de facturas, puede ver que todos tienen transistores. Además, los transistores son predominantemente los más caros, de efecto de campo, que temen las descargas excesivas, la electricidad estática, los cortocircuitos, aún deben untarse con una pasta (o pegamento) termoconductora especial y no se les debe colocar un radiador o ventilador pequeño.
Y todavía es una molestia: desmontar y enrollar un devanado simétrico doble en direcciones opuestas en un transformador, estúpidamente, estresantemente.
¿Cuál es el principio de funcionamiento de un inversor sin transistor y qué se me ocurrió aquí, ¿eh?
Comencemos con los clásicos:
Recuerde que aumenta el voltaje en el inversor, sí, el transformador. Pero el transformador solo puede funcionar con corriente alterna, ya que solo la corriente alterna se transforma dentro del inversor.
Y para obtener esta corriente alterna, se utilizan generadores de transistores, principalmente de baja frecuencia.
Aquí es cierto, con un "pero": no es necesario usar corriente alterna, también puede transformar una corriente constante pero intermitente (pulso, tipo de corriente: "sí - no - sí"):
Para comprender cómo funciona una corriente constante pero intermitente con un transformador, conecte el devanado primario del transformador (donde hay menos vueltas) a la batería (12 V), y el secundario (donde hay más vueltas) al voltímetro.
Ahora, interrumpiendo la fuente de alimentación manualmente con un cable, observamos la aparición de un alto voltaje en el devanado secundario (donde hay más vueltas) que se fija mediante un voltímetro.
Curiosamente, el alto voltaje en la salida del devanado secundario del transformador también será constante (un cambio muy pequeño en la polaridad), pero intermitente (el "más" y el "menos" en la salida no cambian, pero hay un voltaje constante con interrupción, que se establece por la frecuencia de la interrupción manual del contacto):
Por supuesto, sostener la batería en sus manos e interrumpir constantemente los contactos no es el caso. Todo debería ser automático. Aquí probablemente deba volver a los transistores, pero no.
Un relé actuará como un interruptor, pero el relé no es ordinario, sino muy ordinario, aunque la calidad debe ser alta.
Los relés son diferentes:
El hecho es que cada relé contiene una varilla de hierro, un devanado y contactos que se cierran o abren, dependiendo de si hay voltaje en el relé.
Si no hay voltaje en el relé, un contacto se cierra (por ejemplo, "no"), cuando el voltaje se enciende, el contacto cambia (por ejemplo, a "sí").
Velocidad de reacción de contacto de relé depende de muchos factores:
- magnitud actual en la bobina (resistencia de la bobina);
- valores de voltaje;
- relación de compresión del resorte;
- el espacio entre el núcleo de hierro del relé y la superficie del contacto móvil;
- longitud del brazo de contacto (cuanto más corto es el brazo, mayor es la velocidad de respuesta del relé);
- la tasa de desmagnetización del núcleo en caso de falla de energía;
- la densidad del medio en el que se encuentra la parte móvil del relé (por ejemplo, en el vacío no hay fricción de aire);
- temperatura, etc.
Información sobre los factores de influencia en la velocidad de respuesta del relé y su regulación, necesaria para el siguiente paso.
A saber, desmontar el esquema de operación del relé en el modo de "conmutación continua":
Con esta conexión del relé, literalmente "rompe las bobinas", esto no solo se puede ver, sino también escuchar. Por qué sucede esto se describe parcialmente anteriormente.
En resumen, el punto aquí es el resorte del relé, cuando se aplica voltaje al relé, funciona, abriendo así su circuito, el resorte devuelve el contacto a su lugar y el ciclo continúa nuevamente. Durante 1 s, dependiendo del factor de calidad del resorte (pero no solo del resorte), puede haber 100 o más cierres y aberturas.
Noté esta característica del relé casi por accidente durante mis experimentos.
En consecuencia, al agregar un transformador al circuito, obtenemos un generador y un inversor de voltaje:
Transferimos el circuito al plano experimental, para esto necesitas:
Herramientas y dispositivos:
- un multímetro (medimos el voltaje, es mejor usar un voltímetro de puntero, ya que los digitales a veces no pueden registrar el voltaje intermitente);
- batería (12 V);
- soldador;
- relé (para 12 v);
- transformador (de 12 a 220 V, 10 W);
- lámpara (220 V, 1 W);
- auriculares (a 50 ohmios).
Consumibles:
- cables;
- "cocodrilos" (4 piezas);
- soldadura
- colofonia.
Etapa 1
Conectamos el relé a la batería de acuerdo con el esquema, inmediatamente escuchamos el relé:
Etapa 2
Conectamos el transformador al relé y fijamos el alto voltaje en la salida (a veces es mejor usar un voltímetro de puntero):
Etapa 3
A la salida del transformador, instalamos una lámpara para 220 V, baja potencia, brilla (y no brilla a 12 V):
Etapa 4
Si conecta un auricular en lugar de una lámpara (funciona con o sin transformador), se emitirá un sonido desde allí, algo así como una sirena:
Entonces el circuito funciona, produciendo un zumbido agradable. A diferencia de un inversor de transistor, mi circuito inversor de relé contiene menos partes. No medí la eficiencia, bueno, aproximadamente el 65% (teniendo en cuenta la eficiencia del transformador).
En el próximo artículo, una continuación de esto, consideraré circuitos inversores más prácticos, avanzados y potentes sin transistores.
Video: