Obrázek   
Přihlášení
Uživatelské jméno:

Heslo:

Pamatovat si mne



Zapomenuté heslo

Nová registrace
Kam dále?
Hledání
Vzhled

(3 vzhledů)
Kdo je Online
15 uživatel(ů) je online (4 uživatel(ů) si prohlíží Články a povídání)

Uživatelé: 0
Hosté: 15

více...
Noví uživatelé
FERYAKT
FERYAKT
07.10.2019
Kolorka
Kolorka
24.09.2019
pospichal
pospichal
03.05.2019
Steppenwolf
Steppenwolf
15.03.2019
numitron
numitron
04.03.2019
vvrsek
vvrsek
31.01.2019
EMANUEL
EMANUEL
21.12.2018
kojaro
kojaro
16.12.2018
TothSt
TothSt
13.11.2018
Nyrenn
Nyrenn
06.10.2018
Kdo za co může
Administrátorka
Žirafka
Žirafka
Žirafička
Žirafička
Redaktoři
bernard
bernard
IvanH
IvanH
 
Emeritní
KatyH
KatyH

Teorie - Mýtus o diodě

Napsal/a Žirafka v 9. 12. 2009 v 18:58 (přečtení 7236×) Další články tohoto autora
Teorie
     Na webu se dosti často vyskytuje dotaz, jak připojit přístroj určený pro napětí 120 V na naší síť. A zrovna tak často se vyskytuje odpověď, že jej stačí připojit do série s diodou přímo na napětí 230 V. Pak ještě bývá upozornění, že takto lze připojit pouze spotřebiče tepelné, nebo svítící (což je vlastně totéž). Rádce pak pokračuje tím, že přístroj s transformátorem takto připojit nelze. A tato věta je vlastně jediná pravdivá, protože ty před ní, jsou nesmysl.

     Dneska se podíváme na to, proč. Ono je to vlastně velice jednoduché, stačí jen trošičku počítat. A na to počítání nám stačí vlastně několik základních pouček ze základní školy.

     Jako příklad tedy vezměme žárovku o příkonu 100 W určenou pro napětí 120 V.

     Žárovkou při jmenovitém napětí poteče proud: I = P ÷ U = 100 ÷ 120 = 0,83 A

     Její vlákno má tedy odpor: R = U ÷ I = 120 ÷ 0,83 = 144 Ω

     Pokud takovou žárovku připojíme přímo na napětí 230V z naší sítě, bude jí procházet proud: I = U ÷ R = 230 ÷ 144 = 1,59 A

     čili bude pracovat s příkonem: P = U × I = 230 × 1,59 = 365 W

     Takovýto výkon vydrží pravděpodobně jenom několik málo sekund, než se její beznadějně přetížené vlákno přepálí nadměrnou teplotou.

     Podle rady uvedené v úvodu prý stačí jen „zapojit diodu do série se žárovkou a tím vypustit jednou periodu střídavého proudu. Tím klesne efektivní proud na polovinu, protože teče jen polovinu doby“. Dobře, tak tedy:

     P = U × I ÷ 2 = 230 × 1,59 ÷ 2 = 182 W

     Jak je vidět, i nyní je žárovka silně přetížená a brzy se zničí. Ačkoli nějakou dobu to vydrží.

     Z tohoto jednoduchého příkladu je jasně vidět, že diodu takto použít nelze. Pokud bude potřeba připojit žárovku pro napětí 120 V na naší síť, je nutné použít vhodný předřadník. To lze udělat pomocí vhodného odporu, kondenzátoru a nebo zapojením dvou žárovek do série.

     Daleko lepší je použít vhodné trafo a nebo úplně nejlépe použít žárovku na 230 V a tím si ušetřit všechny potíže. To samé platí i pro různá topná tělesa.
Hodnocení: 10,00 (1 hlas) - Ohodnotit -
Formátovat pro tisk Poslat známému Vytvořit z článku PDF
Komentář je vlastnictvím svého autora. Vyjadřuje jeho názory, ne názory redakce nebo provozovatele webu či serveru.
Napsal/a Vlákno
Host
Publikováno dne: 10.12.2009. 21:00  
 Odp: Mýtus o diodě
No jestli mezi lidma kolujou takovýhle bludy, tak potěš... Bych to spíš viděl trochu jinak: dřív se používal pro primitivní "regulaci" jasu žárovky (na tehdy 220V) dvojitý vypínač, kdy jedna polovina vypínače zapínala žárovku napřímo, a druhá přes diodu (jedna půlperioda atd.). Jestli to pak viděl nějakej jouda, co nepochopil funkci, tak si ji prostě vymyslel, a začal šířit takovýhle "zaručený informace".
Žirafka
Publikováno dne: 10.12.2009. 22:45  
Administrátorka
Datum registrace: 04.05.2008
Bydliště: Ústecký kraj
Počet komentářů: 1092
 Odp: Mýtus o diodě
Takových informací je na webu dost, někdy ještě o dost drsnějších, viz například Bastlírna. Ale třebas si to tu někdo přečte a pochopí. To by bylo fajn
ProgX
Publikováno dne: 11.12.2009. 14:06  
Nemluva
Datum registrace: 02.10.2009
Bydliště: Plzeň
Počet komentářů: 22
 Odp: Mýtus o diodě
Já bych si dovolil drobné doplnění (pro šťouraly jako jsem já ), že závislost proudu procházejícího žárovkou na přiloženém napětí není lineární, takže odpor vlákna nebude stejný při přiložení napětí 230V (navíc odpor je jiný "za studena" než za tepla). Nicméně to není až tak podstatné, protože žárovka tak jako tak odejde
Žirafka
Publikováno dne: 11.12.2009. 15:31  
Administrátorka
Datum registrace: 04.05.2008
Bydliště: Ústecký kraj
Počet komentářů: 1092
 Odp: Mýtus o diodě
Původně jsem to chtěla doplnit, ale pak jsem si řekla, že nebudu situaci komplikovat

Ano, je fakt, že při vyšším napětí, než jmenovitém, se více rozžhaví vlákno žárovky a tím pádem bude nárůst výkonu o něco nižší, než podle tohoto jednoduchého výpočtu vychází.

Na druhou stranu by se mohlo stát, že se vlákno spálí téměř ihned po zapnutí, protože studeným vláknem projde mohutný proudový impulz. A možná by to odnesla i ta dioda.
EKKAR
Publikováno dne: 20.12.2009. 19:29  
Přispěvatel
Datum registrace: 07.12.2008
Bydliště: v České Třebové
Počet komentářů: 172
 Odp: Mýtus o diodě
Zkusil bych doporučit triakový regulátor s pevně nastaveným "úhlem otevření", který pro získání efektivní hodnoty napětí 120V z dnes normálního síťového 230V činí asi 115° - tedy ZA PRŮCHODEM sinusoidy síťového napětí maximem. POZOR, tato metoda je vhodná pouze pro spotřebiče vykazující odporový charakter - žárovky, tepelné spotřebiče. Spotřebiče s kapacitním charakterem (spínané zdroje) nebo s indukční složkou (transformátory, motory) mohou mít s takto "vytvořeným" proudem potíže správně fungovat.
Host
Publikováno dne: 2.12.2010. 23:21  
 Odp: Mýtus o diodě
Tady mi něco nehraje...
P = Uef * Ief. Přidáním diody se sníží na polovinu jak Uef, tak i Ief. Dělit se tedy bude čtyřma, nikoli pouze dvěma. Výkon pak vyjde 91W (protože 230V není dvojnásobkem 120V). Jesli ne, tak bych měl s elektrotechnikou seknout a jít okopávat záhonky... (ovšem netvrdím, že to udělám )
Radši nebudu moc spekulovat a zítra si to provokativně vyzkouším. Nemám sice TrueRMS měřák, ale mám 100W trafo na 24 i 12V. Pokud budou 12V žárovky svítit stejně v obou případech, tedy 24V+D a 12V (nejdřív otestuji shodnost jasu na 12V trafu), tak to normálně funguje. Co si budem povídat - téměř dvojnásobný výkon by na žárovce byl vidět

piityy
Host
Publikováno dne: 3.12.2010. 0:31  
 Odp: Mýtus o diodě
Jak o tom tak přemýšlým (nebo se aspoň pokouším), tak nic zkoušet nemusím.
Stačí si to představit graficky a když to nepomůže, tak si spočítat, že efektivní hodnota jednocestně usměrněný sítě je asi 158V. Střední(usměrněná) by byla poloviční, ale ta nevypovídá o dodaném výkonu.
Tenhle týden se mi daří. Už mlčim, ani nedutám .
Host
Publikováno dne: 17.12.2010. 20:41  
 Odp: Mýtus o diodě
Tym ze tam pichnes do serie diodu nie len ze kladne alebo zaporne polvlnky prudu odstranis ale aj napatia. Teda v poslednom vzorci nemozes pocitat 230V x polovicny prud, ale musis pocitat polovicne napatie x polovicny prud.
bernard
Publikováno dne: 17.12.2010. 22:50  
Redaktor
Datum registrace: 07.02.2009
Bydliště:
Počet komentářů: 70
 Odp: Mýtus o diodě
A jsme zase na začátku.

Pojďme na to přes práci:

W = U.I.t

Za jednu sekundu žárovka odevzdá 100 odpracovaných kopečků, za každou půlperiodu jeden. Když dioda polovinu kopečků odřeže, žárovka pracuje jen poloviční dobu, třeba jen každou lichou půlperiodu, a v každé sudé oddychuje, takže teď odpracuje jen:

W = U.I.t/2

Celkem průhledný matematický trik je:

W = (U/2).I.t
nebo
W = U.(I/2).t

což naznačuje, že pracovat poloviční dobu s U a I je to samé jako pracovat celou dobu buď s polovičním U, nebo s polovičním I.

Neférové by bylo počítat W = (U/2).(I/2).t, to bychom žárovce upřeli polovinu skutečně odpracovaného času, odbory by se jí určitě zastali!
Host
Publikováno dne: 18.2.2011. 3:09  
 Odp: Mýtus o diodě
Ok ano. Ak si t o zjednodusime.

Mame odpor 100R, ktory ma 100 ohm furt nie ako ziarovka, ktora studena ma mensi odpor ako nazhavena.

Pripojime 100R na napatie sinusove s vrcholovou hodnotou 325,27V to je 230V efektivna hodnota.

Tecie prud s vrcholovou hodnotou 3,25A a efektivnou 2,3A.

Pri ciste odporovej zatazi:
P=Uef*Ief=230*2,3=529W 1057W spickovo dosahuje.

No a ak tam je dioda:
parne alebo neparne kopceky z priebehu P sa odstrania. Vrcholova/spickova hodnota P ostava 1057W, ale AVG hodnota priebehu P sa meni na 264W. Teda na polovicu, kedze polovica kopcekov z priebehu P sa stratila.

No lenze problem je:
P=Uef*Ief
Aka je hodnota Uef a Ief ak ej tam dioda ? 115V a 1,15A, ale to by potom vychadzalo na 132,25W a nie 264W.
Takze ake su hodnoty Uef a Ief, resp. ako je to potom so vzorcom P=Uef*Ief.
Host
Publikováno dne: 18.2.2011. 3:16  
 Odp: Mýtus o diodě
No a podla circuitmakera je RMS z priebehu jednocestne usmerneneho sietoveho napatia 124V a nie 115 a prud je 1,24. A ak vynasobim 124*1,24 tak to je 153,76W. CO je aj tak zle.

AVG hodnota z priebehu napatia a prudu je zas o trosku ina ale zas to vychadza podobne a teda zle.
Host
Publikováno dne: 18.2.2011. 3:26  
 Odp: Mýtus o diodě
Lenze jednocestne usmerneny sinus by mal mat efektivnu hodnotu polovicu zo spickovej hodnoty toho sinusu. Teda ak mame 230VAC co ma spickovo 325,27V tak to je 325,27/2 a to je 162,635V

No a 162*1,62 je 263,5W.

Otazka teraz je: ako circuit maker vypocitava RMS z priebehu ?
Host
Publikováno dne: 18.2.2011. 3:44  
 Odp: Mýtus o diodě
Z prikladu zo ziarovkou:

365/2=182

Teda pridanim diody sa vykon zmeni na polovicu. To teda plati. A aj v priklade s 100R to vychadza. Pridanim diody sa vykon znizi na polovicu.

Problem je ale v tom ze 365W. Ze 100W 120V ziarovka by mala pri napati 230V co je cca dvojnasobne vykon ktory neni dvojnasobny teda 200W ale 3,65 nasobny.

KEd je napatie dvojnasobne neznamena to ze je dvojnasobny aj vykon, lebo zo zdvojnasobenim napatia sa P zvacsi viac ako dvojnasobne kedze P=U na druhu/R. P je zavisle od stvorca napatia.

Teda ak by sme brali ze mame ziarovku 100W 120V a zapneme ju na dvojnasobne napatie co je 240V, tak vykon ziarovky sa meni na P=240^2/144 co je 400W, tada na 4 nasobok. Lebo ak dame napatie krat 2, tak vo vzorci kde je napatie na druhu 2 na druhu je 4. No a pridanim diody potom ten vykon stiahneme len na polovicu cize na 200W. Ziarovka je stale 2x pretazena.

Zhrnutie. Ak ziarovke zdvojnasobim napatie, vykon sa zostvornasobi. Ak pridam diodu vykon ide na polovicu, vysledny vykon je aj tak dvojnasobok.
bernard
Publikováno dne: 18.2.2011. 14:10  
Redaktor
Datum registrace: 07.02.2009
Bydliště:
Počet komentářů: 70
 Odp: Mýtus o diodě
Jak jsem tu už psal, dioda zmenší práci spotřebiče na polovinu:

W = U.I.t/2

Ta dvojka se dá rozložit na součin odmocnin, tedy 2=√2*√2, a toho se dá ta práce vyjádřit jako:

W = (U/√2) * (I/√2) * t

Veličiny U,I jsou v efektivních hodnotách, a zařazením sériové diody ke spotřebiči se stále stejným odporem R budou nové efektivní hodnoty napětí a proudu 70,71% z velikosti těch původních bez diody.
Host
Publikováno dne: 3.3.2011. 23:13  
 Odp: Mýtus o diodě
Uplne na uvod sa musim priznat ze myslienka s diodov sa objavila aj v mojej hlave ako jednoduche a rychle riesenie. Je to uz peknych par rokov do zadu v case ked som chodil na strednu skolu a testovanie teorie v praxi patrilo k mojim kazdodennym konickom aj za cenu ze nieco zadymi ale teraz sup spat k teme. Najprv si ujednotme veliciny t.j. bud pouzivajme stale spickovu hodnotu alebo efektivnu. Pokial sme teda hovorili ze z 230V nam dioda jednu polvlnu odreze tak tam zostane 115V aj teorii aj v praxi proste 1/2. V povodnom vypocte je chyba (aspon si myslim) P = U * I / 2 = 230 * 1,59 / 2 = 182 W lebo pri polovicnom napati nebude predsa odporom pretekat rovnaky prud t.j. nie 356W/2 ale cez hodhotu odporu P=U2/R a ak sa zhodneme ze napatie klesne na polovicu tak pri odporovej zatazi je vykon 100W. Ano toto vsetko plati iba a jedine pri odpodovej zatazi co je dnes miziva mensina zariadeni ved aj priklad so ziarovkou je uz minulost lebo dnesne LED ziarovky maju menic. ( o niektorych zvlasnych vlastnostiach mozem napisat inokedy) Kedze som si opat po dlhsej dobe povedal ze to musim v praxi overit aj za cenu ze nieco zadymi tak som meral, skusal a toto je zaver. Netvrdim ze sa nemozem mylit. Priklad odvodit to cez pracu nie je presny lebo ale ako som uz pisal zmeni sa napatie aj prud a na odporovej zatazi znizenim napatia o polovicu klesne vykon 4X. Jednoducha tabulka v exceli vas o tom urcite presvedci na vlasne oci. Pekny vecer.
bernard
Publikováno dne: 4.3.2011. 18:11  
Redaktor
Datum registrace: 07.02.2009
Bydliště:
Počet komentářů: 70
 Odp: Mýtus o diodě
Jsem ochotný souhlasit s tím, že efektivní napětí 230 V před diodou má mezivrcholovou hodnotu 650 V a za diodou je tato hodnota poloviční, tedy 325 V. Efektivní napětí za diodou však určitě poloviční nebude (žádných 115 V), ale 230/√2 (163 V). Na toto téma je tu článek:
http://www.zirafoviny.cz/modules/news/article.php?storyid=137
Host
Publikováno dne: 8.3.2011. 0:05  
 Odp: Mýtus o diodě
Ospravedlnujem sa vsetkym ktorych som zmiatol (niektorych pobavil) ale dokonale som naletel nepresnosti meracich pristrojov. Tentoktrat som to ponal viac vedecky vypoctom kvadratickeho priemeru (RMS) jednej polvlny a je to cca 163V. Dalej meranim odovzdaneho tepla (vykonovym odporom som zohrieval vodu) a to je pri pouziti diody naozaj polovicne. Nikdy som netvrdil ze sa nemozem mylit.
Žirafka
Publikováno dne: 8.3.2011. 4:52  
Administrátorka
Datum registrace: 04.05.2008
Bydliště: Ústecký kraj
Počet komentářů: 1092
 Odp: Mýtus o diodě


Hlavně že to dobře dopadlo. A třebas to pomůže i někomu dalšímu

Obrázek Obrázek
ObrázekObrázekObrázekObrázekObrázek
Obrázek
Redakční systém XOOPS 2.5.10
Obsah © 2008-2019 Žirafoviny