среда, 27 января 2016 г.

Бестрансформаторный источник питания на резисторах.

Бестрансформаторные источники питания очень редко применяются т.к. имеют множество недостатков например большое потребление электроэнергии, опасность их использования. Однако такие источники просты в изготовлении и их, без труда, сможет изготовить любой желающий при наличии необходимых деталей.
Рассмотрим схему:
Рисунок 1 - Бестрансформаторный источник питания

В данной схеме для снижения напряжения на нагрузке до необходимого уровня используются два резистора но можно использовать один на достаточную мощность, минимальную мощность резистора можно определить по формуле:

P=(UIN-UOUT)*IOUT

Где UIN - амплитудное напряжение на входе источника, UOUT - напряжение на выходе источника, IOUT - ток нагрузки.
После резисторов стоит диодный мост для выпрямления тока. На выходе моста стоит стабилитрон "усиленный" транзистором (транзистор усиливает ток), стабилитрон д.б. на то напряжение которое д.б. на выходе (минус падение на переходе база-эмиттер транзистора), конденсатор на выходе нужен для того чтобы напряжение на выходе не проседало в моменты перехода сетевого напряжения через ноль.
Сопротивление резистора (или суммарное сопротивление резисторов) для снижения напряжения на нагрузке
можно рассчитать по формуле:

R=(UIN-UOUT)/IOUT

Если ставится несколько резисторов то, по возможности, они должны иметь одинаковые сопротивления и мощность, если так сделать не получается то надо добиться того чтобы мощность на каждом резисторе не превышала ту максимальную на которую резистор рассчитан.

Использовать такие источники не рекомендуется, трансформаторные не намного сложнее и намного экономичнее и безопаснее: http://electe.blogspot.ru/2013/12/blog-post.html.
Рассчитать сопротивление резистора(ов) и его (их) мощность можно в программе:

Напряжение на входе UIN=В
Требуемое напряжение на выходе UOUT=В
Требуемый ток на выходе IOUT=

Сопротивление резистора R=Ом
Мощность резистора д.б. больше чем P=Вт
Сопротивление резистора из ряда E24=Ом

пятница, 8 января 2016 г.

Как сделать батарейку.

Батарейка - это устройство преобразующее химическую энергию в электрическую, в отличии от тепловых устройств например бензиновых электрогенераторов или тепловых электростанций работающих на горючем топливе и осуществляющих такое же преобразование батарейки имеют гораздо больший КПД при своих размерах, имеют простое устройство и их можно изготовить в домашних условиях. Высокий КПД батареек объясняется тем что химическая энергия в них преобразуется в электрическую напрямую. Например в бензиновом генераторе сначала химическая энергия превращается в тепловую после чего в кинетическую и только потом уже в электрическую и на каждом этапе преобразования много энергии уходит впустую. В батарейках как и в тепловых генераторах для получения энергии расходуются ресурсы. В тепловых генераторах этими ресурсами может быть бензин, уголь, дерево, спирт и т.д. т.е. всё что горит а также кислород воздуха. В батарейках это материалы из которых изготовлены электроды и электролит - в этом, как правило, заключается один из их основных недостатков т.к. проще заменить батарейку целиком (даже с не до конца израсходованными ресурсами) чем делать сложный механизм подачи электродов и электролита в рабочую область и механизм отвода продуктов реакции. Ещё одним недостатком батареек является то что ресурсов для их работы как правило не имеется в природе в чистом виде т.е. если например для работы тепловой электростанции нужно из земли достать уголь и сразу закинуть в топку то для того чтобы получить железо, для батарейки, его нужно сначала добыть из руды. Но тем не менее при всех недостатках батареек они всё же занимают своё место в производстве всей энергии в мире хотя возможно и незаслуженно малое.
  В батарейках, также как и в тепловых электрогенераторах, происходят окислительно восстановительные реакции. В тепловых электрогенераторах восстановителем является топливо а окислителем кислород воздуха, в батарейках восстановителем является материал одного электрода в окислителем материал другого.
  Простейшую батарейку можно изготовить имея графит, железную ёмкость и солёную воду (можно даже морскую). В процессе работы такой батарейки будут расходоваться электроды и электролит, но электролит будет расходоваться быстрее а энергия выдаваемая такой батарейкой будет небольшой поэтому её можно будет долго использовать просо меняя воду. Для повышения максимальной мощности отдаваемой батарейкой надо стремиться увеличить площадь электродов, уменьшить расстояние между ними и уменьшить сопротивление электролита. В данном случае для уменьшения сопротивления электролита можно повышать концентрацию соли в растворе. При изготовлении батарейки также важно сделать так чтобы электроды не касались друг друга в растворе иначе батарейка разрядится очень быстро, для того чтобы этого не происходило можно использовать пластиковый какой нибудь оградитель, например можно в качестве одного электрода использовать жестяную банку из под консервов с немного насыпанными в неё кусками железа (желательно оцинкованными) а в качестве другого электрода пластиковый стаканчик из под йогурта с проделанными в нём дырками и засыпанными в него кусками графита. Графит можно найти возле троллейбусного депо. К самому целому куску графита надо приделать провод, потом положить этот кусок в дырявый стаканчик и засыпать туда остальные куски поменьше. Далее нужно поместить дырявый стаканчик в жестяную банку и залить туда солёной воды (интересно что даже с обычной водой из под крана такая батарейка работает и выдаёт примерно 1В). Процесс изготовления такой батарейки можно увидеть на видео ниже.
Примерное грубое (возможно неграмотное) представление о том как работает такая батарейка можно увидеть на картинке:

Процесс изготовления батарейки, проверка её работы и некоторая дополнительная информация есть на видео:

КАРТА БЛОГА (содержание)