Понижающий трансформатор своими руками
Понижающий трансформатор — это устройство, которое позволяет уменьшить напряжение с 220 Вольт до 12 или на любое другое. При этом на выходе понижающего трансформатора будет переменное напряжение, однако установка диодного моста позволит его выпрямить и получать «постоянку».
Многие задаются вопросом о том, как сделать понижающий трансформатор своими руками. Оно и понятно, ведь понижающие трансформаторы используются практически везде, и во многих самоделках. Из них делают аппараты для сварки проводов, зарядные устройства, а также, источники питания для различных электроприборов.
Сделать понижающий трансформатор не так сложно. Для этого нужно иметь под рукой тонкую проволоку и листовую сталь. Из листовой стали или жести, изготавливается сердечник понижающего трансформатора, а проволокой наматывают обмотки.
Как сделать понижающий трансформатор с 220-12 Вольт
Конструкция понижающего трансформатора
Конструкция понижающего трансформатора достаточно проста. Трансформатор состоит из картонной бобины, на которую наматывается первичная обмотка. Она имеет определённое количество витков и наматывается тонкой медной проволокой с покрытием в виде эмали на поверхности.
Диаметр проволоки первичной обмотки понижающего трансформатора 0,3 мм. Чтобы получить 1 Вольт напряжения потребуется порядка 10 витков первичной обмотки. Если напряжение электросети составляет 220 Вольт, то необходимо 220 умножить на 10. Получаем 2200 — именно столько витков нужно намотать для первичной обмотки понижающего трансформатора.
Вторичная обмотка
После наматывания первичной обмотки необходим слой изоляции, который можно сделать из бумаги. Он необходим для разделения первичной и вторичной обмоток трансформатора.
Что такое понижающий трансформатор?
Итак, трансформатором называется электрический прибор, занимающийся преобразованием электрической энергии, а именно — изменением напряжения. Если выходное, то есть измененное, напряжение получается меньше входного, трансформатор называют понижающим. Если наоборот, в результате преобразование напряжение увеличивается, то трансформатор называют повышающим.
Понижающий трансформатор 220/12
Для чего нужен понижающий трансформатор в быту? Низковольтным электричеством питаются ноутбуки и мобильные телефоны, но они всегда продаются вместе с трансформаторами, именуемыми в обиходе «блоками питания». Иное дело — низковольтное освещение, в котором используются галогенные или ультрасовременные светодиодные светильники.
Обзавестись таковым хотят сегодня очень многие — из-за целого ряда преимуществ:
- отсутствует опасность поражения электротоком и возникновения пожара (особенно желательно оборудовать таким освещением ванные комнаты и другие помещения с повышенной влажностью);
- по сравнению с традиционными низковольтные светильники являются намного более экономичными: к примеру, светодиоды при той же светимости потребляют энергии в 15 раз меньше, чем лампа накаливания на 220 В;
- служат низковольтные светильники гораздо дольше аналогов на 220 В: производители светодиодов обещают 50 тыс. часов работы и при этом на 3 года даже дают гарантию.
Чтобы подключить такую систему освещения, трансформатор приходится приобретать отдельно. Но в самом простом исполнении его можно сделать и самостоятельно.
Понижающий трансформатор с 220 на 12 вольт
- Величина входного напряжения. Она имеется в маркировке и наносится на корпус в виде надписи «220В» или «380В». Для использования в быту нужно выбирать первый вариант.
- Выходное напряжение. Выбирается в зависимости от параметров потребителей, с которыми будет работать трансформатор. Например, если планируется использование светодиодных ламп на двенадцать вольт, то и устройство должно понижать напряжение с 220 до 12 В.
- Мощность. Этот постоянный параметр у трансформатора должен на 20% превышать такой же показатель потребляющих устройств. Причем в расчет следует принимать суммарную мощность потребителей. Это значение указывается на маркировке практически каждого изделия и измеряется в ваттах (Вт).
Расчет первичной обмотки
Конструирование трансформатора начинается с расчета его параметров. Задаемся следующими величинами:
На основании этих данных нужно рассчитать число витков в катушках. Используется следующая формула:
- N — количество витков;
- K — эмпирический коэффициент. Можно принять К = 50, но для того, чтобы избежать насыщения трансформатора, лучше принять К = 60. При этом несколько увеличится число витков и сам трансформатор станет чуть больше, но зато уменьшатся потери.
- U – напряжение в обмотке, В.
- S — площадь поперечного сечения сердечника, кв. см.
Автомобильный преобразователь напряжения 12-220 В своими руками
Таким образом, в первичной катушке число витков составит:
- медный провод, заключенный в шелковую или бумажную изоляцию: для первичной катушки — сечением 0,3 кв. мм, для вторичной — 1 кв. мм (при силе тока в цепи нагрузки менее 10 А);
- несколько консервных банок (жесть пойдет на изготовление сердечника);
- плотный картон;
- лакоткань (ленточная изоляция);
- пропитанная парафином бумага.
Схема мощного инвертора
- Из банок нужно вырезать 80 полос размером 30х2 см. Жесть нужно подвергнуть отжигу: ее помещают в печь, нагревают до высокой температуры, а затем оставляют остывать вместе с печью. Суть обработки состоит именно в постепенном остывании, в результате которого сталь размягчается и теряет упругость.
- Далее пластины нужно очистить от копоти и покрыть лаком, после чего каждая из них с одной стороны оклеивается тонкой бумагой — папиросной или пропарафиненной.
- Из плотного картона необходимо изготовить каркас для обмоток, состоящий из ствола и щечек. Он должен быть обмотан в несколько слоев пропитанной парафином бумагой, также можно воспользоваться чертежной калькой.
- На каркас виток к витку нужно намотать провод. Для ускорения этой операции можно сделать простенький намоточный станок: надеть каркас на стальной прут, вставить последний в пазы, проделанные в двух досках, и затем согнуть один конец в виде ручки. При укладке провода через каждые два-три витка нужно прокладывать бумагу с парафином — для изоляции. Когда намотка первичной катушки будет завершена, нужно зафиксировать концы провода на щечках каркаса и обмотать катушку бумагой в 5 слоев.
- Направление намотки вторичной катушки должно совпадать с направлением первичной.
Намотка трансформатора своими руками
Витки во время намотки придвигаем друг к другу, уплотняем. Первый слой самый важный.
Слои самодельного трансформатора должны иметь правильную форму. По мере намотки катушка будет изгибаться у краев. Для этого слои нужно равнять во время намотки, не повредив изоляцию.
Вынужденные стыки провода лучше на ребре каркаса за сердечником. Соединять провод скруткой с пайкой, внакладку с пайкой. Длина контакта при соединении делается более 12 диаметров провода. Стык нужно изолировать бумагой или лаковой тканью. Пайка должна быть без острых углов.
Выводные концы обмоток делаются по-разному. Главное, чтобы была надежность и качество.
Схема блока питания на 12 вольт: поэтапная инструкция для самостоятельного изготовления
Расчет трансформатора
Рассчитываем диаметр провода первичной обмотки. Мощность трансформатора Р1 = 108 Вт:
Из таблицы диаметр провода в зависимости от тока выбираем допустимый ток 0,56 А, диаметр 0,6 мм.
Самодельный трансформатор своими руками можно намотать без станка. На это уйдет два-три часа, не больше. Приготовим полоски бумаги для прокладки ее между слоями провода. Полоску вырезаем шириной равной расстоянию между щечками катушки трансформатора плюс еще пару миллиметров, чтобы бумага легла плотно, по краям витки не залезали друг на друга.
Длину полоски делаем с запасом два сантиметра для склеивания. По краям полоску слегка надрезаем ножницами, чтобы при изгибе бумага не рвалась.
Затем приклеиваем полоску бумаги на каркас, плотно пригладив ее.
