Для чего нужен преобразователь напряжения
Бывает необходимость в машине с бортовой сетью 24В включать аппаратуру на 12В, многие задают вопросы, попробуем популярно ответить на самые частые из них.
"Преобразователь" (или Адаптер), (или Конвертер) 24 в 12вольт прибор который соответственно преобразует напряжение и обеспечивает его стабилизацию.
Итак ставится задача подключить устройство, рассчитанное на питание от обычного 12-ти вольтового аккумулятора, в бортовую сеть грузовика (автобуса и т.п.) с напряжением 24v.
Есть два пути.
Первый путь и самый наилучший, это питать такие устройства через специальный преобразователь. Напряжение на входе устройства 24v, тем или иным способом понижается и на выходе мы получаем искомые 12v.
У этого способа есть свои минусы:
1. Наиболее простым понижающим преобразователям, свойственны огромные потери в виде тепла. Так например при потреблении магнитолой 10Вт мощности, ровно столько же (10Вт), будет теряться в преобразователе. Корпус его начнёт греться. Если на выход преобразователя включить чайник 250Вт, то и преобразователь, будет греться точно на такую же мощность. В сумме, включив чайник через такой преобразователь, нагрузка на аккумуляторах составит сумму этих величин, т.е. 500Вт! Чтобы преобразователь не перегрелся и не сгорел, корпус его выполняют в виде мощного радиатора.
2. Если в преобразователе не предусмотрена схема защиты, то при случайном замыкании выхода устройства, может произойти тепловой пробой силовых элементов и на выход поступит входное напряжение, т.е. все 24v. Естественно при такой аварии, почти гарантированно выйдут из строя все подключенные к преобразователю устройства (рация, магнитола и т.д).
Из вышесказанного, ясно, что преобразователь должен иметь мощность достаточную для питания всех ваших устройств, иметь защиту от дураков и случайностей и быть максимально экономичным.
Но есть и плюсы:
Выше перечисленным требованиям соответствуют преобразователи, выполненные по специальной схеме, их называют – ИМПУЛЬСНЫЕ преобразователи. Эти устройства появились совсем недавно, благодаря новым технологиям производства ряда компонентов. На рынке их появляется всё больше, а цена снижается с каждым днём.
При выборе преобразователя, следует прикинуть мощность потребляемую предполагаемой нагрузкой.
Например:
Чайник 250Вт + Рация 20Вт + Магнитола 50Вт
Получаем максимальную потребляемую мощность = 320Вт.
Теперь нужно узнать, какой ток потребления у этих устройств, включенных одновременно и на всю катушку. Для этого делим мощность на напряжение питания этих устройств и получаем 320/12=26.67Ампер
Значит преобразователь который мы должны купить для питания этих устройств, должен обеспечить номинальный ток выхода не менее 26А. А в идеальном случае должен быть запас около 10%
Второй путь, по которому идти НЕЛЬЗЯ, это включить ваши 12вольтовые устройства непосредственно к батарее, сняв 12вольт с её середины.
На первый взгляд все здорово и просто. Но это лишь иллюзия. В батарее начинаются необратимые процессы, которые довольно быстро выведут её из строя.
В качестве нагрузки, чтоб было более понятно и зрелищно, берём отопительный «козёл» с мощностью при 12v питания 1.2килоВат. При этом ток в цепи его питания составит 100Ампер. Двигатель у нас заглушен и зарядки от генератора нет.
Через b1, потечёт огромный ток разряжая батарею и нагревая отопитель. При этом для обеих батарей, ничего опасного не происходит. Одна просто отдаёт свою энергию в нагрузку(отопительный козёл), при этом напряжение на ней быстро падает, а другая, b2 вообще ни к чему не подключена и остаётся заряженной. Напряжение на её клеммах не изменится.
Теперь изменим ситуацию и заведём двигатель.
С этого момента для батареи, начинаются недопустимые условия, которые довольно быстро выведут её из строя. Смотрите сами, как вы её убъёте!
Часть b1 разряжена, напряжение на ней минимально, ток заряда съедается «козлом» включенным параллельно ей. Она медленно, но уверенно умирает.
Часть b2 полностью заряжена. Поскольку работает она теперь и за подругу(b1) и за того парня(козла), то напряжение и ток зарядки на ней значительно выше допустимого. Начинается перезаряд. Происходит обильное газовыделение. Электролит разлагается и на поверхность поднимаются пузырьки кислорода и водорода, образуя в банках гремучий газ. Пол часа такого экстрима и … Батарея b2 просто разлетается в дребезги, вонзаясь кусками рваного пластика и обжигая кислотой всё, во что успеет попасть.
Сомневаетесь? Попробуйте!
Мы специально смоделировали такой пример, чтобы самому непонятливому была ясна физика происходящих в батарее процессов. Естественно, что при включении средней точки батареи к маломощной нагрузке(рация, магнитола), ни о каких взрывах и речи быть не может, поскольку процедура разложения электролита растянется во времени. Тем не менее, этот процесс неотвратим и батарея один хрен выйдет из строя в самом ближайшем времени.
Поэтому человек, существо разумное ставит в своей машине простой и надежный преобразователь напряжения и будет ему счастье.