Переменный электрический ток, 220 Вольт (В). Постоянный ток 220 вольт

Эдисон был прав: За постоянный ток!

В наши дома подается переменный ток напряжением 220 вольт. При непосредственном воздействии он представляет серьезную опасность для жизни и здоровья. А между тем, заметная часть бытовой электроники потребляет постоянный ток низкого напряжения. Возникает вопрос, а не пора ли нам внедрить новый стандарт питания, например, 12 вольт постоянного тока. С таким предложением выступают, в частности, инженеры Google.

В конечном итоге Эдисон оказался прозорливее: с современными технологиями постоянный ток может оказаться выгоднее высоковольтного переменного

Бесчисленные зарядные устройства также включают в себя трансформаторы тока

Экологически дружелюбный MiniHome использует 12-вольтовую сеть постоянного тока

Великий изобретатель Томас Альва Эдисон ратовал за постоянный ток, утверждая, что с ним гораздо удобнее работать. Однако в итоге всемирным стандартом стал переменный ток высокой частоты и высоких напряжений, за который выступал гениальный Никола Тесла при поддержке крупного магната Джорджа Вестингауза. Переменный ток хорош, прежде всего, тем, что его напряжение можно изменять относительно легко, с помощью простых катушечных трансформаторов. Преобразовывать постоянный ток существенно труднее — здесь нужна хитрая полупроводниковая электроника. Впрочем, современные полупроводниковые преобразователи и дешевы, и эффективны, так что в наши дни и это не проблема. Ну а высокое напряжение выгодно прежде всего потому, что оно позволяет передавать большую мощность по проводам меньшего сечения.

Современная энергетическая система построена следующим образом. Электростанции производят ток напряжением в сотни тысяч вольт. На уровне распределения по улицам и кварталам напряжение тока скидывают до 22 тыс. вольт, ну а в отдельные квартиры идет ток напряжением в 220 вольт. Это не так уж и много, однако сопротивление кожи подобное напряжение «пробивает» в легкую. Другими словами, ток, который подается в дома и квартиры, опасен для жизни из-за слишком высокого напряжения. Посмотрим, что с ним происходит дальше.

Большинство современных бытовых приборов имеют небольшой встроенный или внешний трансформатор, который преобразует переменный 220-вольтный ток из розетки в постоянный ток низкого напряжения. Мы живем в век электроники, а электронные устройства питаются именно таким током и вообще потребляют очень мало мощности. Конечно, в каждой квартире существует несколько мощных потребителей — пылесос, стиральная машинка, электрический чайник и прочая кухонная техника — однако они находятся в явном меньшинстве. Наиболее эффективные современные источники освещения, светодиодные лампы также работают от постоянного тока и не требуют высокого напряжения. Соответственно, производители вынуждены снабжать встроенными трансформаторами и их. А ведь при преобразовании тока часть энергии неизбежно расходуется впустую.

Те, кто использует альтернативные источники энергии — солнечные батареи и ветряки, — как правило, накапливают даровое электричество в 12-вольтовых автомобильных аккумуляторах. Чтобы подключить их к домашней сети, приходится использовать трансформаторы, преобразующие постоянный ток в переменный и задирающие напряжение до стандартных 220 вольт. При этом большая часть конечных устройств-потребителей осуществляет обратное преобразование.

Возникает разумный вопрос — не лучше ли сразу подавать в розетки постоянный ток с низким напряжением? Во‑первых, это позволит избежать ненужных потерь, связанных с лишними преобразованиями. Во‑вторых, подобная сеть будет абсолютно безопасна — сколько ни суй пальцы в розетку, ничего не случится.

Подобное решение было использовано архитектором Энди Томсоном (Andy Thomson) в проекте экологически дружелюбного коттеджа MiniHome — все бытовые приборы в этом доме, кроме микроволновой печи, питаются от сети с постоянным током напряжением в 12 вольт.

Инженеры компании Google также согласны с тем, что подключать компьютеры и прочие электронные устройства к сети 220 вольт — «либо глупость, либо вредительство». Более того, они разработали и вынесли на широкое обсуждение целый проект по «внедрению высокоэффективных систем питания для домашних компьютеров и серверов», основанную на 12-вольтовом стандарте. Вот что нужно сделать в ближайшее время, по их мнению:

1. Разработать всеобщий стандарт питания электронных устройств, основанный на постоянном токе напряжением в 12 вольт.

2. Разработать стандартный разъем питания для 12-вольтовых электрических сетей (забавно, что единственным общепризнанным вариантом 12-вольтовой розетки является автомобильный прикуриватель).

3. Снабдить все строящиеся и ремонтирующиеся дома дополнительной электрической сетью на основе 12-вольтового стандарта питания.

4. Пересмотреть стандарты прокладки электросетей для того, чтобы снизить количество 220-вольтовых розеток до необходимого минимума.

Над вопросом о том, какой именно ток оптимален для бытовых нужд, некогда было сломано немало копий. Читайте о противостоянии Томаса Эдисона и Никола Теслы: «Битва электрических королей».

По публикации TreeHugger

www.popmech.ru

100 Вт автомобильный преобразователь 12В постоянного тока в 220В переменного тока (инвертор)

Здравствуйте. Расскажу сегодня про достаточно полезный в некоторых моментах автомобильный прибор — инвертор, который преобразовывает бортовое напряжение 12 вольт постоянного тока в переменное напряжение 220 вольт 50 герц. В обзоре немного текста, фотографии прибора снаружи и внутри, а также осциллограммы выходного напряжения при разных нагрузках. Сначала зачем это надо: В связи с отсутствием гаража, моя машина «живёт» на улице. Т.к. живу я на юге нашей страны, то это совсем не страшно для машины, но вот иногда появляется необходимость воспользоваться паяльником, а он у меня обычный на 220 вольт. Вот и приходится использовать различные варианты последовательного включения удлинителей, чтобы дотащить заветные 220 вольт с 3 этажа дома до машины. Вот чтобы больше не мучаться и был заказан маломощный инвертор. Пришел в бумажном конверте:

Блистер обмотан «пупыркой», а также в комплекте уже почти традиционный подарок. Упаковка практически не пострадала:

Комплект состоит из инвертора, оборудованного разъёмом вставляемым в «прикуриватель», переходником под разные виды вилок (наши советские вилки вставляются и без переходника), а также инструкцией на китайском и английском языках:

Сразу предостережение: разъём для «прикуривателя» не оборудован предохранителем, поэтому пользоваться нужно учитывая данный факт:

Рассмотрим инвертор поближе:

Размеры прибора небольшие, примерно 9х6х5 см. На передней панели присутствует зелёный светодиод индицирующий работу, USB разъём для зарядки различных гаджетов, позволяющих это делать от USB, ну и выходная «розетка», в которую можно вставлять вилки маломощных потребителей (в моём случае паяльник и ноутбук). Разбираем:

Корпус прибора сделан из алюминиевого сплава, который является сразу и радиатором для мощных транзисторов. Также можно заметить трансформатор с ферромагнитным сердечником. Для получения 5 вольт необходимых для USB разъёма, используется линейный стабилизатор 7805, который не оборудован радиатором, поэтому я бы не рекомендовал заряжать что-либо от этого разъёма. Посмотрим что мы имеем на выходе:

Как и ожидалось, на выходе не синусоида, а меандр с паузой. В большинстве бытовых источниках бесперебойного питания (ИБП) форма выходного сигнала именно такая. Напряжение такой формы производители ИБП называют «ступенчатым приближением к синусоиде» (англ. — stepped approximation to a sine wave). Эта форма кривой позволяет, при правильно подобранных амплитуде напряжения и длительности пауз, выполнить требования разных нагрузок. Например при длительности паузы около 3 мс (для частоты 50 Гц) действующее значение напряжения совпадает с действующим значением синусоидального напряжения той же амплитуды. Амплитудное значение напряжения без нагрузки около 310 вольт, что соответствует напряжению в бытовой сети. Мультиметр показывает потребляемый ток от 12 вольтового аккумулятора. Т.о. ток «холостого хода» примерно 0,2А. Нагрузим инвертор 25 ваттным паяльником:

Потребляемый ток поднялся до 2,2А, что и составляет примерно 25 ватт, однако уменьшилась амплитуда выходного напряжения до 250 вольт, но изменилась и форма выходного сигнала — уменьшились паузы, что должно скомпенсировать падение амплитуды. Могу констатировать, что паяльник нагрелся до необходимой для пайки температуры. Нагрузим инвертор 60 ваттной лампой накаливания:

Потребляемый ток увеличился до 4,5 ампер, что соответствует 54 ваттам. Почему не 60? Потому, что инвертор уже не выдаёт требуемую мощность, амплитудное напряжение упало почти до 200 вольт, паузы также уменьшились, но это не помогло, т.к. падение мощности свечения лампы по сравнению с подключением к бытовой сети электроснабжения заметно на глаз. 100 ваттной лампы не нашлось, да и особого смысла нет. И так примерно всё ясно. Что мы имеем в итоге: Небольших габаритов преобразователь напряжения, который можно использовать для приборов небольшой мощности: маломощных паяльников, ноутбуков… В принципе я доволен результатом. По цене сказать ничего не могу, т.к. рынок инверторов не изучал, а этот образец мне был предоставлен бесплатно магазином ChinaBuye.

Удачи и всех дам с 8 марта!!!

mysku.ru

Переменный электрический ток, 220 Вольт (В)

Электростанции, электросети

С помощью различных природных ресурсов человечество научилось генерировать МегаВатты и ГигаВатты электрического тока.

В наши дома и рабочие места доходит только 220В. Это общепринятая для нас величина напряжения тока (в Америке, к примеру, в розетку подается 110В).

Положенные 220В поступают в наши розетки по двум проводам. По одному проводу течет фаза, по второму – ноль (для съема электрического тока с фазы).

Иногда бывает три провода – дополнительный служит для заземления.

Почему «переменный»?

Когда мы говорим слово «переменный» относительно тока – мы имеем в виду, что он меняет направление.

Напряжение тока в фазе очень быстро изменяется: от максимального значения (310В) до нуля, затем до отрицательного значения (минус 310В), потом снова возвращается до нуля и опять все начинается сначала. За секунду происходит 50 повторений данной операции.

Синусоида переменного тока

Напряжение в 220В является действующим значением. То есть действующее напряжение (Uд) – это среднее значение напряжения тока за определенное время. Так почему максимальное напряжение электрического тока равно 310В?

Вычисляется максимальное значение (Uмакс) по следующей формуле:

Формула вычисления максимального напряжения

Таким образом, Вы теперь понимаете, что любое заявленное напряжение переменного тока (12, 24 или 220) – это действующее значение. Максимальным значением переменного тока не пользуются.

Вас не устраивает качество электроэнергии? Звоните по телефону:+7 (495) 966-01-07. Доверьте электроснабжение вашего дома или предприятия настоящим профессионалам!

Полезная информация:

www.pluspower.ru

Каталог товаров