Самодельный понижающий трансформатор для работы в сырых помещениях
В сырых помещениях, гаражных боксах в «яме», и других помещениях по технике безопасности требуется устанавливать светильники с лампами на 12 Вольт. Для питания таких ламп применяют понижающий трансформатор.
Помимо обычных трансформаторов в последнее время в продаже появились электронные импульсные трансформаторы. Однако при использовании для питания светильников напряжение 12 Вольт при большой длине провода лампы начинают гореть тускло, в полнакала. Попробуем решить эту проблему.
Вспомним физику. Мощность лампы накаливания 60 Ватт, напряжение от трансформатора 12 вольт отсюда вычислим ток: 60/12=5 Ампер. Если ток в 5 Ампер будет течь через 220 Вольт, то мощность получиться 1,1 кВт. При большом токе происходит падение напряжения, падение напряжения зависит от длинны провода и его сечения. Падение напряжения в 5-6 Вольт при напряжении 220 вольт не так заметно, а при 12 Вольтах это считай половина напряжения.
Решений этой проблемы я вижу три. Во-первых, применять лампочки меньшей мощности. Во-вторых, увеличить сечение провода и уменьшить его длину. В-третьих, повысить питающее напряжение.
Первое решение очевидно, если все равно лампочка 60 Вт светит в полнакала, может, стоит применить лампу на 40 Вт, и она будет светить ярче. Ну а если вы найдете или сделаете сами светодиодный светильник, то это будет еще лучше.
При питании ламп от понижающего трансформатора провод надо брать медный сечением не меньше 2,5 мм2, а лучше 4 мм2 или даже 6 мм2. Алюминиевый провод применять не стоит, так как у алюминия удельное сопротивление выше, чем у меди и падение напряжения будет намного больше.
Ну и самый радикальный способ это увеличить напряжение от трансформатора. Этот способ поможет в любом случае. Обратите внимание, увеличивать напряжение следует для каждого провода идущего от трансформатора надо индивидуально, потому что если вы на длинном проводе подберете напряжение, например 18 Вольт и лампочка будет гореть нормально, то на коротком проводе она перегорит.
Для обычного трансформатора берем провод такой же, каким намотана его вторичная обмотка и наматываем поверх обмотки трансформатора. Количество витков подбираем, как сказано выше в зависимости от провода, идущего от трансформатора до лампочки.
Делаем это так, отмеряем кусок провода метра два, один его конец подсоединяем к одному выводу трансформатора, другим наматываем несколько витков и подключаем к проводу, идущему к лампочке, свободный вывод трансформатора так же к другому проводу лампочки.
Включаем трансформатор в сеть и смотрим, как горит лампочка. Если лампочка горит тусклее, чем раньше, то конец провода, которым мы доматывали подключенный к вторичной обмотке трансформатора, подключаем к другому ее выводу, также переключаем провод, идущий к лампочке. Снова включаем трансформатор в сеть смотрим, как горит лампочка, если яркости не хватает, доматываем еще несколько витков, и так до тех пор, пока лампочка не будет гореть нормально. После этого собираем трансформатор капитально и пользуемся.
- Как из магнитного пускателя сделать трансформатор
- Как защитить электропроводку на даче
- Мощный источник бесперебойного питания своими руками
Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Практическая электроника, Секреты электрика
Подписывайтесь на канал в Telegram про электронику для профессионалов и любителей: Практическая электроника на каждый день
Поделитесь этой статьей с друзьями:
Понижающий трансформатор с 220 на 12 вольт
В квартире имеется бытовая розетка. Требуется запитать маломощную низковольтную галогенную лампу. Как это сделать? Да никак, если под рукой нет специального устройства, которое понижает сетевое напряжение до необходимого уровня. Один из таких приборов — понижающий трансформатор с 220 на 12 вольт.
Принцип работы
В переводе с латинского языка слово transformare означает «преобразовать». Трансформатор предназначен для изменения подаваемого напряжения. Если входное напряжение больше, чем величина выходного, трансформатор называют понижающим. Если значение электрического питания на входе устройства меньше, чем на выходе, значит, это повышающий трансформатор.
Принцип работы прибора основан на эффекте электромагнитной индукции. Смысл физического явления состоит в том, что электрический ток возникает в проводнике, который помещён в изменяемое с течением времени магнитное поле. Природный феномен был открыт Майклом Фарадеем в 1831 году.
К первичному индуктору трансформаторного устройства подводится переменный ток. В металлическом сердечнике возбуждается магнитное поле, которое меняется с частотой подаваемого напряжения. Во вторичной обмотке появляется индукционный ток, сила которого зависит от соотношения количества витков входящей и выходящей катушек.
Основными параметрами, характеризующими функциональность трансформатора, принято считать входное и выходное напряжение, а также мощность аппарата. Последний показатель, который является главным критерием при выборе устройства, определяет величину подключаемой нагрузки. Подсоединяемый прибор должен иметь мощность на 20% меньше нормы, указанной в техническом паспорте трансформатора.
Сердечник аппарата изготовляется из феррита, электротехнической стали или пермаллоя. Для обмотки используется медный проводник в лаковой или бумажной изоляции. Приборы большой мощности снабжаются системой масляного охлаждения.
В электротехнике различают три вида трансформаторов:
- Стержневой. Сердечник расположен внутри обмоток.
- Броневой. Бо́льшая часть обмотки накрывается магнитопроводом.
- Тороидальный. Магнитная система выполнена в форме кольца.
Все варианты трансформаторов 220 на 12 работают по одному принципу. Однако тороидальный трансформатор 220 на 12 вольт имеет больший КПД, компактней по объёму и требует меньше материалов для производства.
При эксплуатации трансформатор подключают к заземляющей шине во избежание поражения человека током в аварийной ситуации. Обслуживание агрегата заключается в периодическом осмотре и очищении от грязи и пыли. При обрыве обмотки и коротком замыкании прибор демонтируется и производится перемотка повреждённой цепи.
Изготовление своими руками
Для понижения выходного напряжения в электрических системах применяются трансформаторы электронного типа. Устройство собирается из полупроводников и интегральных схем. При высоком КПД прибор малого размера и веса не нагревается и не шумит.
Однако устройства традиционной конструкции по-прежнему востребованы из-за надёжности и простоты изготовления. Приборы промышленного производства стоят примерно 600 рублей. Но человек с умелыми руками в состоянии смастерить понижающий трансформатор с 220 на 12 вольт самостоятельно.
Расчёт параметров
Перед началом работ производится расчёт технических характеристик трансформатора. Прежде всего мастер определяется с мощностью нагрузки, которая подключится к прибору. При этом необходимо учитывать тепловые потери, которые понижают КПД устройства до 80%.
Чтобы получить истинное значение требуемой мощности, следует разделить мощность нагрузки на коэффициент 0,8. От этой величины рассчитываются остальные параметры трансформатора:
- Площадь сечения магнитопровода вычисляется по формуле: S = 1,2 * √P, где S — площадь сердечника, P — мощность подключаемого устройства.
- На следующем этапе определяется численность витков на 1 вольт напряжения при этом сердечнике: W = 50/S, где W — число витков.
- Число витков в каждой катушке трансформатора вычисляется следующим образом: N = U*W, где N — необходимое количество витков, U — напряжение в обмотке.
- Чтобы определить диаметр провода, требуется знать силу тока, для расчёта которой пользуются уравнением I = P/U, где I — сила тока в катушке.
- Теория электротехники указывает, что для медного проводника плотность тока составляет 2 A/мм². При этой константе требуемое сечение провода определяют следующим образом: D = 0,8√I, где D — диаметр провода, I — уже рассчитанная сила тока в обмотке.
Например, требуется подключить шестидесятиваттный радиоприёмник, работающий на двенадцативольтовом напряжении. Необходимо рассчитать и собрать понижающий трансформатор на 12 вольт. Расчёты ведутся в соответствии с вышеизложенными этапами.
С учётом тепловых потерь выходная мощность трансформатора определяется на уровне 75 Вт. Площадь магнитопровода составит 10,4 квадратного сантиметра.
Один вольт напряжения требует 4,8 оборота. Для первичной обмотки наматывают 1056 витков, для выходной катушки — 58. При подключённой нагрузке во вторичном индукторе теряется часть напряжения за счёт сопротивления проводника, поэтому следует добавить 10% к полученному числу. Итого 65 витков.
Чтобы выбрать сечение проводника, нужно знать силу проходящего тока. По входящей цепи протекает ток 0,34 ампера, по выходящей цепи идёт ток 5 ампер. Соответственно диаметр провода первичного индуктора равен 0,46 мм, толщина проводника вторичной обмотки 1,78 мм. Полученные значения округляются в бо́льшую сторону.
Сборка трансформатора
Для сборки понижающего трансформатора 220 в на 12 в требуются металлический сердечник, картонный каркас и медный провод. Если имеется вышедший из строя прибор с аналогичными параметрами, то необходимые компоненты заимствуются из этой конструкции. Можно подобрать детали от неработающих трансформаторов с другими техническими характеристиками. В этом случае придётся корректировать расчёты.
При невозможности подобрать комплектующие промышленного производства детали изготавливаются из подручных материалов. Это процесс трудоёмкий и потребует от мастера терпения.
Пластины для сердечника вырезаются из использованных консервных банок. Перед сборкой магнитопровода жестяные компоненты прокаливаются в огне, а затем копоть, окалины и нагар удаляются с поверхности мелкозернистой наждачной бумагой.
Каркас вырезается из плотного картона. Сначала приготавливается вертикальная часть. После склейки и просушки на торцах каркаса закрепляются щёчки, в которых проделаны отверстия для вывода проводов подключения.
Провод требуемого сечения приобретается в магазине электрических товаров. Материал для обмотки можно поискать на «блошином рынке». Здесь проводник хорошего качества, а иногда и в заводской упаковке, стоит дешевле.
Подобрав компоненты требуемых параметров, приступают к накручиванию проводников на каркас. Операция производится вручную или с помощью намоточной машинки, а укладывание провода рекомендуется по схеме «виток к витку». Через каждые два слоя обмотки прокладывается полоска специальной конденсаторной бумаги. Концы проводников выпускают наружу через отверстия в щёчках.
Закончив работу с обмотками, приступают к заполнению каркаса пластинами сердечника. После сборки трансформатора необходимо прозвонить электрические цепи мультиметром. Если проверка прошла успешно, изделие готово к работе.
Подключение устройств, работающих от напряжения 12 вольт, при помощи понижающего трансформатора приносит экономию электрической энергии и, соответственно, денежных средств. Кроме того, такие приборы при эксплуатации абсолютно безопасны.
Как получить 12 вольт из 220: пошаговая инструкция для начинающих
Самый простой способ получить (перейти) 12 В из 220 — это использование блока питания соответствующего напряжения. Об этом сильно рассказывать не буду, более подробно о выборе БП читать тут — (перейти по ссылке).
Способ №2 — компьютерный блок питания
У большинства людей, дома есть ПК. В блоке питания есть вот такой разъем ⬇️
В нем есть черный провод — это минус, желтый +12В, красный +5В. Недостаток этого способа — ПК должен быть включен.
Способ №3 — трансформатор
Можно взять трансформатор на 12 В и с его помощью запитать необходимое устройство. Но есть проблема, — на выходе трансформатора напряжение переменное, а большинство устройств питаются постоянным. Чтобы это исправить, нужно сделать простую схему из диодного моста и конденсатора ⬇️
Но и тут не все так просто. напряжение на выходе будет приблизительно в 1,41 раза выше, чем переменное. чтобы получить точно 12В, можно использовать стабилизатор 7812, схема усложнится не намного, но на выходе будет стабильных 12В.
Способ №4 конденсаторный источник питания.
Если под рукой нет блока питания и трансформатора, но есть коробка с радиодеталями и паяльник, можно собрать вот такой маломощный конденсаторный источник питания ⬇️
Способ №5 (не рекомендую) — резистор
Можно взять резистор соответствующего номинала (нужно чтобы на нем было падение напряжения 208В) и включить его последовательно нагрузке и все! Но качество и мощность такого подключения минимальные.
Способ №6 — без использования сети 220В
Можно 12 В получить, соединив последовательно 8 батареек напряжением 1,5 вольта. Тип батареек не важен, но удобнее всего использовать батареи типа АА или ААА, так как для них можно купить кассетницу — electronoff.ua/derzhateli-batarej. Способ отлично подойдет, когда нет доступа к сети 220В.
Выводы
Чтобы сделать 12 вольт из 220 В есть несколько рабочих способов. Если необходимо получить 12 вольт дома и под рукой есть обычный системный блок компьютера, то подойдет способ №2. Если нужно получать 12 вольт из 220 в условиях когда под рукой нет любого другого источника питания 12В, но есть под рукой паяльник и/или дополнительные электронные компоненты, то используем способы №3 и №4. Во всех других случая рекомендуем либо купить соответствующий блок питания, либо если затруднен доступ к сети 220 В, то использовать батарейки с кассетницей.
Опубликовано: 2023-04-26 Обновлено: 2023-04-27
Автор: Магазин Electronoff
ПОДХОДЯЩИЕ ТОВАРЫ
Кассетница под АА на 3 элемента, цилиндрическая
Можно ли самому сделать трансформатор на 12 Вольт?
Трансформатор не столь сложный прибор, который можно вполне изготовить и в домашних условиях, обладая некоторыми данными из раздела Физики, а также необходимыми материалами, которые можно легко сейчас приобрести в магазинах.
Алгоритм работы при изготовлении трансформатора с переменного тока в размере 220 вольт на постоянный ток в 12 вольт заключается в следующем:
- Необходимо предварительно рассчитать число витков и характеристику изделия.
- Из полученных расчётов приобретаем необходимое количество провода: первичная обмотка — это провода имеющие лаковую изоляциею с сечением примерно 0,3 миллиметра; вторичная обмотка — это провода имеющие лаковую изоляциею с сечением примерно 1 миллиметр.
- Заготавливаем материал и изготавливаем сердечник. Его можно сделать из старых консервных банок, нарезав пластины, либо приобрести листовой металл. Если из банок, то в обязательном порядке потом пластины надо обжечь и зачистить окалину, а также пролакировать. Технология изготовления довольно проста, размеры получаем исходя из расчёта. Есть два варианта изготовления (смотри рисунок)
модератор выбрал этот ответ лучшим
комментировать
в избранное ссылка отблагодарить
6 лет назад
важно понимать, сделать или переделать?
если и сделать, то необходимо трансформаторное железо. спец. сплав с хорошей магнитопроводностью, любая жесть не пойдёт(вернее пойдёт, только транс будет слишком громоздкий). в домашних условиях создавать трансформатор «с нуля» практически невозможно,
как говорили ранее, удобней брать с Ш-образным сердечником. он и «звенит» меньше и считать проще.
на какую мощность рассчитываете? если для интереса, то пойдёт абсолютно любой начиная от старой игровой приставки, заканчивая звуковым блоком лампового телевизора.
рекомендую брать изначально с рабочим напряжением первички(входом)220в . доматывать первичную обмотку тот ещё процесс.
с вторичной обмоткой проще: мало вольт — добавляем витки, мало — отматываем лишнее. вторичку можно комбинировать разным сечением проводов, но мощность будет не более, чем наитоньший из них. силу тока определяет толщина провода, напряжение — длинна. лучше мотать виток к витку, компактность = большее число витков, хотя можно и в навал(как попало)КПД не изменится. если в трансформаторе выше, чем 12, то имеет смысл отмотать до 12-ти вольт, сделать ответвление на этом месте и намотать обратно. таким образом транс будет и на 12 и в то же время сохранится «родное» напряжение