Eles finalmente chegaram, assim, você não ouviu - um inversor sem transistores e mesmo sem enrolamentos simétricos duplos de transformadores!
Inversores, como dispositivos de transformação de tensão DC, não foram incluídos, mas simplesmente empilhados na vida moderna. Por exemplo, a energia solar não pode ficar sem eles, os motoristas sem inversores não poderão assistir à TV a 220 V e assim por diante novamente.
Deixe-me lembrá-lo de que um inversor é um dispositivo que converte uma tensão baixa (ou alta) (principalmente constante) em alta (ou baixa, principalmente variável), ou seja, esse dispositivo é uma transformação de uma tensão constante em qualquer outra, como regra, com perda mínima de energia.
Conversores de apenas tensões alternadas são chamados de transformadores. Observando vários esquemas de faturas, você pode ver que todos têm transistores. Além disso, os transistores são predominantemente os mais caros e com efeito de campo que têm medo de descargas excessivas, eletricidade estática, curtos-circuitos, ainda precisam ser manchados com pasta condutora de calor (ou cola) e não colocar um pequeno radiador ou ventilador sobre eles.
E ainda é um aborrecimento - desmontar e enrolar um enrolamento simétrico duplo em direções opostas em um transformador, estupidamente - estressantemente.
Qual é o princípio de operação de um inversor sem transistor e o que eu inventei aqui, hein?
Vamos começar com os clássicos:
Lembre-se de que aumenta a tensão no inversor, sim - o transformador. Mas o transformador só pode funcionar com corrente alternada, uma vez que apenas a corrente alternada é transformada dentro do inversor.
E, para obter essa corrente alternada, são utilizados geradores de transistor, principalmente de baixa frequência.
Aqui é verdade, com um “mas” - não é necessário usar corrente alternada, você também pode transformar uma corrente constante, mas intermitente (tipo de corrente pulsada: "sim - não - sim"):
Para entender como uma corrente constante, mas intermitente, funciona com um transformador, conecte o enrolamento primário do transformador (com menos voltas) à bateria (12 V) e o secundário (com mais voltas) ao voltímetro.
Agora, interrompendo a fonte de alimentação manualmente com um fio, observamos o aparecimento de uma alta tensão no enrolamento secundário (onde há mais voltas), que é fixada por um voltímetro.
Curiosamente, a alta tensão na saída do enrolamento secundário do transformador também será constante (uma mudança muito pequena na polaridade), mas intermitente (o "mais" e o "menos" na saída não mudam, mas há uma tensão constante com interrupção, que é definida pela frequência da interrupção manual do contato):
Obviamente, segurar a bateria nas mãos e interromper constantemente os contatos não é o caso. Tudo deve ser automático. Aqui você provavelmente precisará retornar aos transistores, mas não.
Um relé funcionará como um interruptor, mas o relé não é comum, mas muito comum, embora a qualidade deva ser alta.
Os relés são diferentes:
O fato é que cada relé contém uma barra de ferro, um enrolamento e os contatos que se fecham ou abrem, dependendo da tensão no relé.
Se não houver tensão no relé, um contato fecha (por exemplo, "não"), quando a tensão é ligada, o contato muda (por exemplo, para "sim").
Taxa de reação de contato do relé depende de muitos fatores:
- magnitude da corrente na bobina (resistência da bobina);
- valores de tensão;
- taxa de compressão da mola;
- o espaço entre o núcleo de ferro do relé e a superfície do contato móvel;
- comprimento do braço de contato (quanto menor o braço, maior a velocidade de resposta do relé);
- a taxa de desmagnetização do núcleo em caso de falta de energia;
- a densidade do meio em que a parte móvel do relé está localizada (por exemplo, no vácuo, não há atrito com o ar);
- temperatura, etc.
Informações sobre os fatores que influenciam a velocidade da operação do relé e sua regulação, necessárias para a próxima etapa.
Ou seja, desmontando o esquema de operação do relé no modo "comutação contínua":
Com essa conexão do relé, literalmente "rompe as bobinas", isso não só pode ser visto, mas também ouvido. Por que isso acontece é parcialmente descrito acima.
Em resumo, o ponto aqui é a mola do relé, quando a tensão é aplicada ao relé, ela funciona, abrindo seu circuito, a mola retorna o contato de volta ao seu lugar e o ciclo continua novamente. Por 1 s, dependendo do fator de qualidade da mola (mas não apenas da mola), pode haver 100 ou mais tampas e aberturas.
Notei esse recurso de relé quase por acidente durante minhas experiências.
Assim, adicionando um transformador ao circuito, obtemos um gerador e um inversor de tensão:
Transferimos o circuito para o plano experimental, para isso você precisa:
Ferramentas e dispositivos:
- um multímetro (medimos a tensão, é melhor usar um voltímetro indicador, pois os digitais às vezes não conseguem registrar a tensão intermitente);
- bateria (12 V);
- ferro de soldar;
- relé (para 12 v);
- transformador (de 12 a 220 V, 10 W);
- luz (220 V, 1 W);
- fone de ouvido (a 50 ohms).
Consumíveis:
- fios;
- "crocodilos" (4 unid.);
- solda;
- resina.
Etapa 1.
Conectamos o relé à bateria de acordo com o esquema, ouvimos imediatamente o relé:
Etapa 2.
Conectamos o transformador ao relé e fixamos a alta tensão na saída (às vezes é melhor usar um voltímetro de ponteiro):
Etapa 3.
Na saída do transformador, instalamos uma lâmpada para 220 V, baixa potência, brilha (e não brilha em 12 V):
Etapa 4.
Se você conectar um fone de ouvido ao invés de uma lâmpada (funciona com ou sem um transformador), um som será emitido a partir daí, algo como uma sirene:
Então o circuito funciona, produzindo um zumbido agradável. Ao contrário de um inversor de transistor, meu circuito de inversor de relé contém menos peças. Não medi a eficiência, bem, aproximadamente 65% (levando em consideração a eficiência do transformador).
No próximo artigo - uma continuação disso, considerarei circuitos inversores mais práticos, avançados e poderosos sem transistores.
Vídeo: