| Tension du circuit, Ua |
| Fréquence du circuit, f |
| Capacité du condensateur abaisseur, C |
| Tension de charge, Ub |
| Courant circulant à travers la charge, je |
| Puissance de charge, P |
Si vous avez déjà eu pour tâche de réduire la tension à n'importe quel niveau, par exemple de 220 Volts à 12V, alors cet article est fait pour vous.
Il existe de nombreuses façons de procéder en utilisant les matériaux disponibles. Dans notre cas, nous utiliserons une partie - un conteneur.
En principe, on peut utiliser une résistance ordinaire, mais dans ce cas, on aura le problème de surchauffe de cette pièce, et alors un incendie n'est pas loin.
Dans le cas où une capacité est utilisée comme élément réducteur, la situation est différente.
Une capacité connectée à un circuit à courant alternatif n'a (idéalement) qu'une réactance dont la valeur se trouve selon la formule bien connue.
De plus, nous incluons une sorte de charge dans notre circuit (ampoule, perceuse, Machine à laver), qui possède également une sorte de résistance R
Ainsi résistance totale la chaîne sera située comme
Notre circuit est en série, et donc la tension totale du circuit est la somme des tensions sur le condensateur et sur la charge
En utilisant la loi d'Ohm, nous calculons le courant circulant dans ce circuit.
Comme vous pouvez le constater, connaissant les paramètres du circuit, il est facile de calculer les valeurs manquantes.
Et en se rappelant comment la puissance est calculée, il est facile de calculer les paramètres du condensateur en fonction de la consommation électrique de la charge.
Gardez à l'esprit que dans un tel circuit, vous ne pouvez pas utiliser de condensateurs polarisés, c'est-à-dire ceux qui sont inclus dans le circuit électronique en stricte conformité avec la polarité indiquée.
De plus, il faut prendre en compte la fréquence du réseau F. Et si en Russie nous avons une fréquence de 50 Hz, alors par exemple en Amérique, la fréquence est de 60 Hz. Cela affecte également les calculs finaux.
Exemples de calcul
Il faut alimenter une ampoule de 36W conçue pour une tension de 12V. Quelle capacité du condensateur abaisseur est nécessaire ici ?
Si nous parlons deà propos réseaux électriques en Russie, alors tension d'entrée 220 Volts, fréquence 50Hz.
Le courant traversant l’ampoule est de 3 ampères (36 divisé par 12). Alors la capacité selon la formule ci-dessus sera égale à :
| Les paramètres obtenus du condensateur abaisseur |
Des précautions de sécurité lors de travaux avec une tension élevée (jusqu'à 1000 V) dans ce circuit doivent dans tous les cas être respectées : la conception a un contact galvanique avec le réseau, donc 24 V à la sortie du redresseur ne signifie pas du tout 24 V sur le réseau de circuits - éléments de structure - carrosserie - masse !
Hé... L'allusion subtile est claire. La question n'est pas dénuée de sens, d'autant plus que l'auteur ne va probablement pas maintenir les relais CONSTAMMENT allumés à la sortie de ce limiteur ; ils seront probablement commutés par des circuits externes (sinon, à quoi ça sert ?). Si les deux sont en même temps et qu'il y a 220 V dans le circuit, tout va bien, mais que se passe-t-il si les enroulements eux-mêmes, et chacun séparément ? Ensuite, l'activation d'un seul relais "réinitialisera" la tension à seulement 48 V (à condition que la résistance des enroulements soit la même), et c'est un peu... Un peu trop, c'est un euphémisme. Le problème peut être partiellement résolu en installant une diode Zener à la sortie du redresseur (directement, puisque le condensateur joue DÉJÀ le rôle de résistance de limitation de courant), mais là encore c'est problématique : avec les enroulements du relais complètement déconnectés, tout le courant passera par cette diode Zener. Cela signifie que la puissance libérée sera de 24 * 0,3 = 7,2 W. Il s'avère que c'est une très bonne chaudière.
Alors oui, la solution la plus raisonnable est simplement de prendre des relais similaires pour une tension de 220 V.
Eh bien, les options d'utilisation d'alimentations classiques de toutes sortes occupent une 3ème place honorable, sans sortir du classement uniquement parce que le contrôle de ces mêmes relais n'est pas décrit. Ainsi, si le circuit de commande est alimenté à partir de la même table à partir de laquelle il est prévu d'alimenter le relais, les options d'utilisation d'alimentations classiques (transformateur ou impulsion) passent de la troisième place honorable à la première place. De plus, si des commandes manuelles ou un contact avec un environnement contrôlé sont prévus, une isolation galvanique du réseau devient absolument nécessaire.
Afin d'obtenir une valeur de tension fixe égale à une fraction de la valeur d'origine, des diviseurs de tension sont utilisés dans les circuits électriques. Les diviseurs de tension peuvent être constitués de deux éléments ou plus, qui peuvent être des résistances ou des réactances (condensateurs ou inductances).
Dans sa forme la plus simple, un diviseur de tension est représenté par une paire de sections d'un circuit électrique connectées en série les unes aux autres, appelées bras diviseurs. Le bras supérieur est la section située entre le point de tension positive et le point de connexion sélectionné des sections, et le bras inférieur est la section entre le point de connexion (point sélectionné, point zéro) et le fil commun.
Diviseurs de tension sur résistances
Bien entendu, les diviseurs de tension peuvent être utilisés aussi bien dans les circuits courant continu, et dans les circuits à courant alternatif. Les diviseurs de résistance conviennent aux deux circuits, mais ils ne sont utilisés que dans les circuits basse tension. Les diviseurs de tension utilisant des résistances ne sont pas utilisés pour alimenter les appareils.
Dans sa forme la plus simple, un diviseur de tension résistif se compose uniquement de , connectés en série. La tension divisée est fournie au diviseur ; en conséquence, une certaine partie de cette tension chute aux bornes de chaque résistance, proportionnellement à la valeur de la résistance. La somme des chutes de tension est égale à la tension fournie au diviseur.
Selon la loi d'Ohm pour une section d'un circuit électrique, la chute de tension aux bornes de chaque résistance sera directement proportionnelle au courant et à la valeur de la résistance. Et selon la première règle de Kirchhoff, le courant traversant un circuit donné sera le même partout. Ainsi, pour chaque résistance il y aura une chute de tension :
Et la tension aux extrémités de la section du circuit sera égale à :
Et le courant dans le circuit diviseur sera :
Maintenant, si nous substituons l'expression du courant dans les formules des chutes de tension aux bornes des résistances, nous obtenons des formules pour trouver les valeurs de tension sur chacune des résistances du diviseur :
Lorsqu'on utilise un diviseur de tension sur des résistances dans un but ou un autre, il est important de comprendre que la charge connectée à l'un des bras du diviseur, que ce soit appareil de mesure ou autre chose, doit avoir sa propre résistance nettement supérieure à la résistance totale des résistances formant le diviseur. Sinon, la résistance de charge elle-même doit être prise en compte dans les calculs, étant considérée comme une résistance parallèle au bras qui fait partie du diviseur.
Exemple : il existe une source Tension continue 5 volts, vous devez sélectionner des résistances pour le diviseur de tension afin de supprimer un signal de mesure de 2 volts du diviseur. La puissance admissible dissipée par le diviseur ne doit pas dépasser 0,02 W.
Solution : Laissez Puissance maximum, dissipée sur le diviseur est égale à 0,02 W, alors la résistance totale minimale du diviseur à 5 volts sera trouvée à partir de la loi d'Ohm, elle sera égale à 1250 Ohms. Soit 1,47 kOhm la résistance totale du diviseur que nous avons choisie, alors 2 volts chuteront à 588 ohms. Choisissons résistance constanteà 470 Ohm et variable à 1 kOhm. Installons sur Resistance variable valeur de 588 ohms.
Les diviseurs de tension utilisant des résistances sont aujourd'hui largement utilisés dans circuits électroniques. Dans ces circuits, les valeurs des résistances pour les diviseurs sont sélectionnées en fonction des paramètres des éléments actifs des circuits. En règle générale, les diviseurs sont situés dans les circuits de mesure des circuits, dans les circuits retour convertisseurs de tension, etc. L'inconvénient de telles solutions est que les résistances dissipent la puissance sous forme de chaleur, mais l'opportunité justifie ces petites pertes d'énergie.
Diviseurs de tension sur condensateurs
Dans les circuits à courant alternatif, dans les circuits à haute tension, des diviseurs de tension sur condensateurs sont utilisés. Ici, la nature réactive de la résistance des condensateurs dans les circuits à courant alternatif est utilisée. La valeur de la réactance d'un condensateur dans un circuit à courant alternatif dépend de la capacité électrique du condensateur et de la fréquence de la tension. Voici la formule pour trouver cette résistance :
La formule indique que plus la capacité électrique du condensateur est grande, plus sa résistance de réactance (capacitive) est faible et plus la fréquence est élevée, plus la réactance est faible. De tels diviseurs sont utilisés dans les circuits de mesure des circuits à courant alternatif ; la chute de tension sur les épaulements est calculée de la même manière que dans le cas de résistances actives constantes (résistances, voir ci-dessus).
L'avantage des condensateurs utilisés dans les diviseurs est que la dissipation d'énergie sous forme de chaleur est minime et dépend uniquement de la qualité du diélectrique.
Diviseur de tension entre les inductances
Un diviseur de tension inductif est un autre type de diviseur utilisé dans l'électronique des instruments à courant alternatif, en particulier dans les circuits basse tension fonctionnant à hautes fréquences. La résistance des bobines pour courant alternatif haute fréquence est de nature majoritairement réactive (inductive), elle se trouve selon la formule :
La formule montre que plus l'inductance et la fréquence sont élevées, plus la résistance de la bobine au courant alternatif est élevée. Il est important de comprendre ici que le fil de la bobine a une résistance active, de sorte que la puissance dissipée sous forme de chaleur inhérente au diviseur à inductance est nettement supérieure à celle des diviseurs à condensateur.
Andreï Povny ( Google+ ,