Как параллельно соединить два выключателя


Проходные двухклавишные выключатели: 5 схем

Статья посвящается теме про проходные двухклавишные выключатели, схема подключения которых однозначно не простая.

Начинающие электрики часто путаются с обычными одноклавишными, проходными и перекрестными выключателями.

Поэтому я вначале подробно показываю, как они отличаются по конструкции и принципами работы, а затем демонстрирую их монтажные и электрические схемы управления освещением.

Содержание статьи

Чем проходной двухклавишный выключатель отличается от одноклавишного, обычного и перекрестного простыми словами: 2 важных принципа

При выборе любой конструкции начинающему домашнему электрику рекомендую:

  1. вначале взглянуть на обозначение корпуса с лицевой стороны;
  2. а затем — уточнить принцип работы механизма встроенных контактов.

Причем во втором случае, в силу имеющихся ошибок производителей, настоятельно советую вызванивать схему мультиметром или проверять иными электрическими методами.

Во всех приводимых ниже примерах я намеренно не буду упоминать светодиодные и иные подсветки клавиш, облегчающие ориентирование человека в темноте. Они никак не влияют на работу рассматриваемых ниже устройств.

Понимаю, что дизайн бытового прибора может сильно повлиять на интерьер комнаты. Однако этот вопрос опускаю. Своей задачей ставлю описание чисто электрических и эксплуатационных характеристик.

Как легко различить бытовые коммутационные приборы освещения по внешнему виду

Сразу замечу, что здесь рассматриваются обычные механические конструкции, не использующие принципы сенсорного управления, ибо это несколько другая тема.

Самый простой выключатель света с одной, двумя или тремя клавишами на лицевой стороне не имеет никаких особых обозначений электрической схемы. Он устанавливается стационарно для одного источника.

Каждая его клавиша механически связана с контактом, коммутирующим фазу, подключаемую проводом к светильнику. При ее манипуляциях разрывается или создается цепь для протекания тока через лампочку.

Проходной выключатель своим названием подчеркивает, что он позволяет человеку нормально проходить по длинным коридорам (проходам) и коммутировать свет не только в начале пути, но и на конечной точке.

На своих клавишах он имеет маркировку, выполненную в виде двух вертикальных равносторонних треугольников, образующих с небольшим разрывом фигуру вертикального ромба.

Перекрестный же коммутатор ставится на какой-то средней части маршрута (перекрестке). Он тоже позволяет управлять светом, но уже из этого места. На его лицевой стороне тоже нанесена фигурка ромба, но она расположена горизонтально.

3 принципа работы контактных групп внутри каждого модуля

Здесь я хочу вначале обратить ваше внимание на сложившиеся традиции названий у людей, связанные с русским языком.

Первоначально слово «выключатель» использовалось для обозначения электрического прибора, коммутирующего цепь тока: включающего и отключающего освещение. Его назвали по одной этой функции, а не двух — «включатель/выключатель».

С тех пор термин так и прижился в нашем сознании. Затем электрики создали конструкции, которые позволяют управлять светом из нескольких мест за счет переключения контактных групп.

Правильное техническое название такого прибора, передающее используемую технологию, должно быть «переключатель». Но оно за большинством подобных устройств так и не прижилось.

Подобные модули, в силу сложившейся привычки, не стали переименовывать, но добавили для разных конструкций слова «проходной» и «перекрестный». Специалисты интуитивно улавливают все эти тонкости мышления, а начинающий электрик может запутаться.

Понять это позволяет принцип работы их контактных групп. Показываю все это простеньким изображением внутренних механизмов с одной клавишей.

На левой части картинки видно, что обыкновенный выключатель при замкнутом контакте пропускает ток, а разомкнутом — разрывает.

Переключающая группа проходного модуля, показанная в середине, имеет один фиксированный контактный вход L1, на который всегда подводится потенциал фазы. Его перекидывает переключатель в положение L1-1 или L1-2 в зависимости от состояния клавиши.

Перекрестная конструкция (правая картинка) имеет два жестко скрепленных механических переключателя, соединенных с разными входами L1 и L2. Их позиция зависит от положения клавиши.

Выходные клеммы «1» и «2» объединены по паре переключающихся контактов внутреннего и наружного соединения.

При таких переключениях просто меняется направление тока на выходных клеммах, что на техническом языке называют «реверс». За счет этого свойства подобные конструкции получили дополнительное наименование — реверсивные.

Показывая последовательно две последние картинки, я попытался незаметно обратить ваше внимание на схожесть конструкций перекрестных и проходных корпусов. Это можно использовать на практике.

Достаточно на двухклавишном проходном модуле доставить перемычки на выходе и механически сблокировать клавиши для одинакового срабатывания: получится одноклавишный реверсивный переключатель. Однако не советую этим заниматься.

Перекрестная система контактной группы также применяется внутри модулей с двумя раздельными клавишами. Там помещают 2 независимых механизма.

Все типы двухклавишных выключателей тоже работают по этому принципу. Они в своих корпусах умещают по два таких раздельных друг от друга модуля.

Схемы подключения двухклавишных проходных выключателей и маркировки клеммных гнезд наносятся на тыльной стороне их корпуса.

В зависимости от производителя они могут иметь разное расположение контактных клемм для подключения входных и выходных проводов. Все это необходимо учитывать при работе.

Я еще раз подчеркиваю, что прозвонка всех цепочек контактных групп до начала монтажа позволит избежать совершения ошибок, допускаемых новичками.

Проведение предварительных электрических проверок — полезная привычка опытного мастера.

Дополнительно хочется заметить, что у проходных и реверсивных моделей отсутствуют четкие понятия «Включено» и «Отключено», присущие обычным выключателям света. Эти функции задаются положением контактных групп всех последовательно задействованных в схеме модулей.

Схема управления освещением обычными проходными выключателями из двух мест: кратко

Ее привожу потому, что она упрощает понимание принципов, заложенных в схемы подключения двухклавишных модулей, созданных для управления светом из разных точек.

Например, войдя в коридор квартиры с улицы вечером, удобно включить свет выключателем №1, повесить верхнюю одежду в настенный шкаф, зайти в спальню и из нее отключить уже ненужное освещение коридора.

Электрическая схема коммутации проводов между светильником, распредкоробкой, выключателями №1 и №2 для этого случая показана ниже.

Потенциал нуля в ней напрямую подается на цоколь лампочки. Фаза же через коммутационные точки распаечной коробки подводится к входной клемме L1 первого переключателя, а с L1 второго направляется непосредственно на центральный контакт светильника.

Промежуточные контакты «1» и «2» обоих корпусов соединены друг с другом. В итоге получается, что фазный потенциал придет на лампочку и зажжёт ее нить тогда, когда обе проходные клавиши занимают одинаковое положение (1 или 2).

При разном сочетании клавиш свечение прекращается.

За счет размещения проходных модулей №1 и №2 в разных удаленных местах квартиры создается возможность коммутацией светильника из той части помещения, где находится человек.

На больших дистанциях потребуется увеличенная длина кабеля. Она может серьезно сказаться на конечной цене осветительной системы.

Ликбез: простая схема подключения проходного выключателя для большого количества светильников — какие таятся опасности

Здесь я показываю принцип, позволяющий управлять различным числом источников света с помощью двух проходных модулей.

В целях безопасности эту конструкцию необходимо запитывать через разделительный трансформатор ТР1 с развязанными от контура земли потенциалами вторичной обмотки. Его выходные цепи желательно использовать на безопасное напряжение 12 или 24 вольта.

В этой проводке для прерывания свечения ламп применяется принцип не разрыва фазы, как обычно, а подачи на нити накала с обеих сторон одноименных фазных или нулевых потенциалов, исключающих протекание тока (появление напряжения).

Если использовать эту разработку без разделительного трансформатора, то надо учитывать, что при любом положении клавиш на лампах всегда будет с какой-то стороны присутствовать фаза. При замене перегоревшей лампочки возникает высокий риск поражения электрическим током.

Все светильники здесь собираются в параллельную цепочку. Их количество ограничивается только токопроводящими свойствами электропроводки и разрывной мощностью контактных групп переключающих устройств.

За счет увеличения риска попадания человека под действие тока эта схема не популярна на практике ибо разделительный трансформатор редко кто решается ставить. Она обычно рассматривается в качестве теоретического примера.

Если вы встретите предложение о ее монтаже, то хорошо подумайте о реализации принципов безопасности. Я ее не рекомендую, а привел только с целью повышения ваших знаний.

Как подключить проходные двухклавишные выключатели для управления двумя источниками освещения из двух мест без ошибок

Теперь немного усложним задачу с точки зрения монтажа электрики, но значительно облегчим удобства пользования осветительными приборами внутри квартиры.

Для этого с помощью двух коммутаторов будем управлять светильниками сразу из коридора или спальни.

Теперь человеку не потребуется передвигаться в сумерках по комнатам. Проходные модули позволят управлять освещением дистанционно. Две люстры, расположенные в коридоре и спальне, можно будет зажечь и погасить любым переключателем.

Электрическая схема подключения проходных двухклавишных выключателей к двум различным светильникам выполнена по принципам предыдущей разработки, но она имеет более усложненный вид.

Здесь расход провода возрос примерно вдвое, количество коммутационных точек в распределительной коробке увеличилось с пяти до восьми, что накладывает определенные трудности при выборе ее габаритов.

В каждом подрозетнике придется подключать по шесть проводов, а это накладывает требование увеличения их внутреннего пространства.

Возможно, потребуется выполнять монтаж в двух распаечных коробках стандартного исполнения или пойти на другие ухищрения.

Частично решить эти проблемы можно за счет прямой прокладки проводов между выходными клеммами проходных модулей, минуя их соединения внутри распределительной коробки.

Таким способом можно сэкономить даже на длине кабельных магистралей, спланировав их оптимальное направление. Но, придется учесть местные условия и отразить все это в проекте.

Схема управления двумя светильниками из трех удаленных точек с нуля

Трудности с осветительными приборами могут возникнуть:

  • внутри длинных узких коридоров с последовательным расположением входов в квартиры;
  • на лестницах частного дома между пролетами каждого этажа;
  • в спальных комнатах с маленькими детьми, когда требуется оперировать светом в ночное время;
  • на дачах и частных домах, когда возникает необходимость переключать различные участки придомовой территории;
  • в других подобных ситуациях.

Здесь нам уже потребуется использовать перекрестный выключатель, дополнительно разрывающий каждую цепочку проходной схемы по принципу реверса. Размещаем его в средней точке маршрута, например, комнате №2.

Поскольку нам придется оперировать двумя светильниками, то все переключатели должны иметь по 2 клавиши.

Каждая из них у любого модуля в этой схеме работает на свой осветительный прибор. Вам потребуется смонтировать их однообразно, иначе возникнут трудности с запоминанием их назначения.

Чтобы не загромождать чертеж лишними линиями показываю принцип работы без расположения промежуточных коммутационных точек в распределительной коробке. Все кабельные соединения допустимо вести таким способом между корпусами модулей напрямую.

Здесь загорание любого светильника достигается включением трех последовательно соединенных клавиш каждого переключателя, а его отключение — разрывом этой цепочки в любой точке коммутации.

Принципы управления двумя светильниками из четырех разных комнат простыми словами

Берем все тот же самый принцип, но просто вставляем в одной средней точке такой же дополнительный модуль реверсивного типа. Картинка обвязки его проводами показана ниже.

Двухклавишные проходные выключатели здесь уместно располагать по краям кабельных трасс, а перекрестные — в средних точках маршрута.

Тщательное планирование маршрутов прокладки с замером оптимального размещения проводов позволит сократить материальные затраты, сэкономить на цене электропроводки. Будьте внимательны.

Монтаж подобной электрической проводки требует определенных навыков. Его следует выполнять в следующей последовательности:

  1. продумывается замысел работы осветительных приборов непосредственно в конкретных комнатах с разметкой мест расположения всех выключателей, светильников и распределительных коробок;
  2. учитывается коммутируемая мощность осветительной сети, рассчитывается сечение токопроводящих магистралей;
  3. по замыслу хозяина создается проект на бумаге. По нему обсуждаются все мелкие детали и возникшие вопросы, включая типы проводов и кабелей, их количество;
  4. прямо по строительным конструкциям рисуются и согласовываются маршруты кабельных трасс. Не забывайте проверять возможность их прокладки приборами поиска скрытой проводки;
  5. в соответствии с проектом закупается необходимое оборудование. При покупке проходных и реверсивных модулей сразу рекомендую вызвонить работу их контактных групп, не полагаясь на приведенную схему и заверения продавца;
  6. в зависимости от способа прокладки проводов (скрытый или открытый монтаж) устанавливаются электрические приборы на конечных точках;
  7. согласно монтажной схемы выполняются штробы для закрытой проводки или монтируются плинтуса, кабель-каналы для открытого способа прокладки;
  8. кабели и провода укладываются в подготовленные места с обязательной маркировкой каждого конца внутри монтажной коробки. Это сэкономит время на прозвонке электрических цепочек при их сборке;
  9. все концы жил маркируется по монтажной схеме. Этот процесс значительно облегчает цветовая разметка изоляции проводов, выполненная на заводе. Учитывайте это свойство заранее при покупке;
  10. последовательно собираются все электрические цепочки. Результаты каждой операции рекомендую помечать на монтажной схеме цветным карандашом, подчеркивая им каждый выполненный элемент. При необходимости соединения жил проводов между собой используйте только разрешенные ПУЭ приемы;
  11. никогда не подключайте впервые собранную проводку под действующее напряжение сети без проверки состояния ее правильности и качества изоляции. Случайно нарушенный при монтаже диэлектрический слой может стать причиной короткого замыкания или попадания незадачливого работника под действие тока. Изоляцию обязательно проверяйте и испытывайте мегаомметром, а работу контактных групп — прозвонкой их участков вместе с подключенными проводами;
  12. при первом включении собранной проводки под напряжение удалите с места работы всех лишних людей, примите повышенные меры безопасности от поражения электрическим током. На этом этапе проявляются все скрытые дефекты, которые были допущены, но не замечены.

Приведенный алгоритм действий выработан на основе большого опыта электрика. Он не раз выручал меня от возникновения серьезных проблем. Поэтому рекомендую его строго придерживаться.

На этом тема использования проходных выключателей не заканчивается. С их помощью создают более сложные схемы. В качестве примера показываю принцип управления тремя светильниками из двух комнат. Здесь уже нужны модули с тремя клавишами.

Ее тоже можно разнообразить и расширять по приведенным выше принципам. Однако постепенно, если вы заметили, получается слишком усложненная конструкция.

Любую из рассмотренных выше схем можно доработать врезкой в нее датчиков движения или таймеров. Технических сложностей здесь не должно возникнуть, а вот необходимость такой конструкции придется решать вам самостоятельно в конкретных условиях квартиры.

Отдельно хочется выделить группу популярных производителей проходных и перекрестных выключателей. Хорошо зарекомендовали себя в среде электриков:

  • французская компания промышленного электротехнического оборудования Schneider Electric;
  • акционерная компания Legrand из Франции;
  • корпорация производителей из Швеции и Швейцарии АВВ;
  • итальянский производитель дизайнерской электрофурнитуры Bticino;
  • турецкая компания Viko.

Рекомендую приобретать исключительно качественные изделия от брендовых производителей. Они надежны, отвечают требованиям безопасности, долговечны при эксплуатации.

Сложную с точки зрения монтажа и конструкции осветительную систему легко упростить другими способами. Кратко останавливаюсь на их рассмотрении ниже.

2 научных методики управления освещением удаленных территорий из любых мест

Начну их объяснение с наиболее старой и отработанной технологии.

Как работает импульсное реле в схеме освещения

Типовой малогабаритный релейный модуль импульсного типа создается в корпусе с возможностью установки на Din рейку.

Как и в любом реле здесь имеется обмотка, которая при подаче на нее управляющего сигнала, в нашем случае — импульса тока, срабатывает. Это вызывает изменение положения выходного силового контакта: он открывается или закрывается.

Конструкции подобных реле разрабатываются под разные типы напряжения и нагрузки. Для использования в схемах освещения обычно выбирают модули на 220 вольт по мощности коммутируемых лампочек.

Схема управления освещением от импульсного реле выглядит следующим образом.

Само импульсное реле защищается автоматическим выключателем и своим силовым контактом подает или снимает потенциал фазы на светильник. Оно работает от импульса, поступающего с любой кнопки.

Параллельное включение нужного количества кнопочных выключателей, работающих по принципу замыкающего контакта с самовозвратом, обеспечивает подачу управляющего импульса на реле.

Коммутировать сигнал можно с любого участка. Причем цепи создания импульса не передают больших мощностей и могут выполняться тонким проводником.

Однозначными преимуществами этой схемы по сравнению с проходными двухклавишными выключателями являются:

  1. простота и доступность элементной базы: кнопки надежнее чем проходные и реверсивные модули. В случае поломки их легко поменять;
  2. подключение реле к светильнику не требует монтажа сложных логических цепочек из толстого провода с запутанным монтажом. Кабель между ними проложить не сложно. Обвязку же кнопок вообще в большинстве случаев допустимо выполнить обычной телефонной «лапшой»;
  3. значительная экономия материальных средств за счет снижения затрат на кабельную продукцию.

К недостаткам этой конструкции относятся:

  • необходимость для каждого светильника приобретать индивидуальное импульсное реле;
  • требование разносить эти модули на небольшое расстояние друг от друга, вызванное возможностью их ложного срабатывания от импульса, поступающего на соседний близкорасположенный корпус.

Системы освещения, управляемые импульсными реле, создают серьезную конкуренцию технологиям, использующим проходные и перекрестные выключатели.

Отдельное внимание следует обратить на беспроводные конструкции.

Современная схема удаленного управления светом в системе Умный дом

Благодаря развитию научных разработок в области микропроцессорных технологий, совершенствованию проводных и беспроводных каналов передачи информации появилась возможность управлять бытовым освещением удаленно.

В качестве примера была освоена и оценена самая простая система умного дома для квартиры от компании Sonoff.

Довольно удачно и практично получилось управлять светом со смартфона через каналы информации интернет.

Однако подключение умного выключателя от Сонофф требует наличия трех проводов в подрозетнике, а в старых зданиях везде проложено только два. Мне пришлось менять этот участок. Думал, что это не вызовет сложностей.

Но от старого хозяина остался сюрприз. Пришлось прикладывать значительные усилия и смекалку для монтажа нового участка. В итоге выключатель света Sonoff с дистанционным управлением заработал нормально.

Две последние методики я привел для того, чтобы вы могли сконцентрировать свои усилия на анализе разных способов управления домашним освещением, выбрать наиболее подходящий.

Проходные двухклавишные выключатели, схема подключения которых требует хороших навыков электрика, являются не единственным средством решения подобных задач. Ищите оптимальный вариант под свои конкретные условия.

Я же вам предлагаю дополнительно ознакомиться с материалами полезного видеоролика по нашей теме.

Автор «Обо всем Это интересно» довольно просто и подробно преподносит полезную для новичков информацию.

Напоминаю, что сейчас вам удобно поделиться своим мнением в комментариях или задать вопрос для его совместного обсуждения.

Как подключить переключатели параллельно? Управление светом от Parlallel Switching

Как подключить два переключателя параллельно для управления одной нагрузкой?

В предыдущем руководстве по установке домашней электропроводки мы узнали, как последовательно подключать односторонние переключатели. Сегодня мы узнаем , как подключить и подключить два переключателя параллельно для управления и управления одной световой точкой.

В основном, это предпочтительный метод параллельного подключения односторонних переключателей, поскольку в наши дни в обычных электрических установках используются параллельные или последовательно-параллельные соединения из-за преимуществ перед последовательным подключением.

Перед тем, как перейти к деталям, мы увидим базовую конструкцию и рабочий механизм одностороннего переключателя , который показан на рисунке ниже:

Конструкция и работа одностороннего однополюсного однополюсного переключателя

ниже представляет собой простое пошаговое руководство со схемой и схемой подключения, которое показывает , как подключать односторонние переключатели параллельно?

Сопутствующие руководства по подключению:

Требования:

  • Односторонние переключатели (SPST = однополюсный, сквозной) x 2 шт.
  • Лампа (лампочка) x 1 шт.
  • Короткие отрезки кабелей x 5 шт.

Процедура:

Подключите два односторонних переключателя, лампочку параллельно источнику питания, как показано на рисунке ниже.Имейте в виду, что один из переключателей S 1 или S 2 должен быть замкнут, чтобы замкнуть цепь.

Если есть несколько переключателей, подключенных параллельно электрическому устройству, то есть световая точка, один из них должен быть в положении ВКЛ, чтобы нагрузка работала. Однако лампочка не погаснет, если вы выключите один из переключателей. Другими словами, все переключатели должны быть замкнуты (положение ВЫКЛ.), Чтобы отключить нагрузку от источника питания.

Как подключить переключатели параллельно?

Цепь замыкается, если один из двух переключателей находится в положении ВКЛ.Другими словами, если один из переключателей находится в замкнутом или включенном положении, лампочка будет гореть. То же самое и для других нагрузок, а также для управления двумя (или более) односторонними переключателями, подключенными параллельно.

Связанные руководства по подключению:

Ниже приведены различные положения односторонних переключателей и световой точки при параллельном подключении.

Переключатели в параллельном положении Переключатели и лампочки в разных положениях

Чтобы получить положение переключения в состоянии ВКЛ для лампочки, описанная выше операция аналогична таблице истинности цифрового логического логического элемента ИЛИ, которая приведена ниже.

Переключатель 1 Переключатель 2 Положение лампы
0 = ВЫКЛ 0 = ВЫКЛ 0 = ВЫКЛ
0 = ВЫКЛ 1 = ВКЛ 1 = ВКЛ
1 = ВКЛ 0 = ВЫКЛ 1 = ВКЛ
1 = ВКЛ 1 = ВКЛ 1 = ВКЛ

Простыми словами, есть четыре положения переключения, и если оба переключателя находятся в положении ВЫКЛ, лампочка не горит.С другой стороны, если один из переключателей находится в положении ON, ток будет течь в цепи, поскольку цепь ведет себя как замкнутая цепь, следовательно, лампа будет светиться. Независимо от того, что все другие подключенные переключатели находятся в положении ВЫКЛ или ВКЛ.

Соответствующие руководства по подключению:

Полезно знать:

  • Переключатели и , предохранители должны быть подключены через линию (под напряжением).
  • Параллельное подключение переключателей - предпочтительный способ подключения бытовой техники.параллельный или последовательно-параллельный способ подключения более надежен, чем последовательный.
  • Для параллельного подключения проводов требуется больше проводов и кабелей.
  • Это надежный и удобный способ электромонтажа.

Предупреждение:

  • Электричество - наш враг, если вы дадите ему шанс убить вас, помните, они никогда его не упустят. Пожалуйста, прочтите все меры предосторожности и инструкции при выполнении этого руководства на практике.
  • Отключите источник питания перед обслуживанием, ремонтом или установкой электрического оборудования.
  • Никогда не пытайтесь работать от электричества без надлежащего руководства и ухода.
  • Работать с электричеством только в присутствии лиц, обладающих хорошими знаниями, практической работой и опытом, знающих, как обращаться с электричеством.
  • Прочтите все инструкции и предупреждения и строго следуйте им.
  • Обратитесь к лицензированному электрику или в энергоснабжающую компанию, прежде чем вносить какие-либо изменения в электрические соединения.
  • Автор не несет ответственности за какие-либо убытки, травмы или повреждения в результате отображения или использования этой информации, или если вы попробуете какую-либо схему в неправильном формате.Поэтому, пожалуйста! Будьте осторожны, потому что все дело в электричестве, а электричество слишком опасно.

Учебные пособия по монтажу соответствующей электропроводки:

.

Как: подключить две батареи параллельно

С момента публикации этой статьи я получил много вопросов о подключении аккумуляторов. Как: подключить две батареи параллельно - часть 2 отвечает на часто задаваемые вопросы.

Как и большинство вещей, есть правильный и неправильный способ сделать это, и я получаю электронные письма о том, как подключить две батареи параллельно и заставить еще больше людей найти сайт, задав вопрос в Google.Итак, вот краткое руководство с некоторыми объяснениями правильного и неправильного пути.

Большинство людей, которые хотят соединить две батареи вместе, пытаются увеличить емкость батареи своей существующей установки. Следует помнить одну вещь: если вы собираетесь установить вторую батарею, вам придется начать с двух новых идентичных батарей. Та же марка, номинальная мощность в ампер-часах и, если можно, та же дата изготовления. Подключение аккумуляторов с разным номиналом Ач или от разных производителей - не лучшая идея, так как это может / приведет к тому, что одна батарея попытается зарядить другую (из-за различий внутреннего прямого и обратного сопротивления) и может привести ко всевозможным другим проблемам. .

Итак, теперь у нас есть две новые идентичные батареи, как нам соединить две батареи вместе? Что ж, наиболее очевидным является просто подключить новую батарею к исходной батарее с помощью кабеля и новых клеммных зажимов, как это….

Хорошо, это будет работать. Погодите, давайте посмотрим поближе.

Батарея A - это основная батарея, а Батарея B - наша недавно установленная вторичная батарея. Теперь, когда мы загружаем всю систему ... например, запускаем двигатель, на двух кабелях, соединяющих две батареи, будет небольшое падение напряжения ... допустим, это 0.5 вольт на каждое звено или мостовой кабель, то есть всего один вольт. Таким образом, батарея A всегда будет обеспечивать больше энергии, чем батарея B, поскольку кажущееся напряжение батареи B всегда меньше, чем у батареи A из-за падения напряжения. Теперь в течение определенного периода времени батарея A всегда будет `` использоваться '' немного больше, чем батарея B, поэтому в какой-то момент батарея A будет работать больше и будет `` стареть '' быстрее, чем батарея B, что в конечном итоге приведет к проблемам и потребует замены . Но помните, что я сказал ранее, вы всегда должны использовать батареи одного производителя с одинаковыми номинальными характеристиками и датой производства ... ну, это все еще применимо, и теперь вы будете заменять батарею B, которая, вероятно, все еще работает нормально.

Другая сторона этого - зарядка. У нас по-прежнему будет падение напряжения - хотя оно будет меньше, поскольку зарядный ток намного меньше, чем ток запуска для запуска вашего двигателя, давайте назовем его 1/4 В (0,25 В) на каждом кабеле, так что теперь двигатель работает, и батареи заряжаются ... но батарея A получает полное напряжение зарядки - например, 14,0 вольт, а батарея B получает только 13,0 вольт, поэтому на самом деле недостаточно. Итак, теперь мы находимся в ситуации, когда батарея A выполняет больше работы, а батарея B не заряжается должным образом.Так какое же решение?

Ну, это не будет вам дорого стоить… .. просто соедините их немного иначе!

Получив питание от второй батареи, мы теперь выравниваем "батарею" электрически. Когда мы запускаем наш двигатель сейчас, батарея A не имеет падения напряжения на землю и 0,5 вольт на выходе…. и батарея B имеет падение 0,5 вольт на землю и отсутствие падения напряжения на выходе. Таким образом, просто переместив одно соединение, мы выровняли падение напряжения на обеих батареях.Теперь то же самое происходит в обратном порядке при зарядке. Батарея A имеет падение напряжения на стороне + Ve, а батарея B имеет падение напряжения на стороне -Ve. Итак, теперь мы заряжаем обе батареи одинаково.

Несколько примечаний по установке второго аккумулятора

Как я сказал ранее, всегда используйте одинаковые батареи - той же марки, той же емкости Ач и той же даты изготовления, если возможно.

Перед установкой аккумуляторов найдите время, чтобы зарядить их по отдельности с помощью интеллектуального зарядного устройства, чтобы при соединении их вместе они имели одинаковый заряд - таким образом вы получите максимальную отдачу от аккумуляторов.

Всегда старайтесь использовать кабель того же размера или больше, что и существующие кабели, соединяющие старую батарею.

Всегда старайтесь, чтобы соединительные или мостовые кабели были одинаковой длины, и проводите их через одно и то же отверстие в любом металлическом кузове. Это предотвратит вероятность возникновения любых повышенных / квазипостоянных полей и линейно нарастающих полей постоянного тока, особенно с кабелями, подающими вверх на 100 А (инверторы и т. Д.). При включении / выключении высоких нагрузок постоянного тока также необходимо учитывать другие факторы. Это то, как это делают профессионалы морской и авиационной индустрии, поэтому я рекомендую вам это делать.

НИКОГДА не подключайте заземление обоих аккумуляторов к шасси автомобиля и полагайтесь на кузов автомобиля в качестве электрического пути. Только когда-либо связывайте их друг с другом и имейте ОДНО соединение шасси или кузова.

Все инсталляции разные. Может случиться так, что вместо того, чтобы перемещать положительный вывод к новой батарее (B), лучше оставить его на месте и вместо этого переместить отрицательный провод (заземление) на новую батарею. Просто запомните один вывод от одной батареи, а другой - от другой.Найдите время, чтобы спланировать, прежде чем что-либо делать.

НИКОГДА не отрезайте несколько жил от кабеля, чтобы попытаться вставить два сверхпрочных кабеля в клемму аккумулятора, предназначенную для одного кабеля. Существуют специальные клеммы для аккумуляторов, рассчитанные на два кабеля… Загляните в специализированные интернет-магазины.

Поскольку вы, вероятно, делаете это, потому что вам нужна большая емкость, стоит проверить существующие сверхпрочные кабели… было бы хорошее время подумать, нужно ли модернизировать и существующие.

Если вы хотите установить вторую батарею в свой 4 x 4 при установке лебедки, это не способ сделать это. Я расскажу об этом в будущем «Как сделать»

.

Будьте в безопасности…

В этих батареях хранится огромное количество энергии, если вы закоротите одну, она взорвется… если вы соедините две вместе неправильно… она все равно будет БАХ, но намного ГРОМЧЕ! Серьезно, если у вас есть сомнения, обратитесь к автоэлектрику. Если вы ошибетесь, это серьезно повредит вам.

Если вы нашли это полезным, я был бы признателен, если бы вы нажали на звездочку рейтинга в верхней части страницы, спасибо.

ОБНОВЛЕНИЕ: Если вы думаете об установке второй батареи в свой автомобиль, действительно ли вам нужно подключить их напрямую параллельно, чтобы получить одну большую батарею? Если вам не нужна чистая пусковая мощность (ток срабатывания) от батареи, могут быть доступны другие варианты, которые позволят вам разделить зарядку и при необходимости объединить их.Прочтите «Реле , VSR, SCR… в чем разница? ”, чтобы узнать, есть ли лучший вариант, отвечающий вашим потребностям.

S

PS

Подключение двух батарей параллельно

Я прикрепил чертеж в формате PDF (ниже) этого чертежа, который вы можете загрузить и распечатать вместе со схемами подключения выше. Как подключить две батареи параллельно 01

Эту статью коллеги по караванам и известного автора Collyn Rivers - « Подключение аккумуляторов для большей мощности » стоит прочитать, если вы планируете увеличить емкость аккумулятора в вашем доме на колесах, автодоме или жилом доме на колесах.

Как: подключить две батареи параллельно - часть 2 отвечает на самые распространенные вопросы, которые мне задавали.

Общие сведения о кабелях и сечениях - При выполнении электрического проекта для вашего дома на колесах или автодома одним из ключевых соображений является то, какой тип и размер кабеля следует использовать. Выбор кабеля слишком маленького размера для данной задачи может привести к расплавлению изоляции кабеля или повреждению оборудования из-за падения напряжения.

ОБНОВЛЕНИЕ

- Больше информации можно найти в моем блоге здесь….Электрооборудование и прочее оборудование наземного транспорта…

.

Авторские права © 2011-2020 Саймон П. Барлоу - Все права защищены

Нравится:

Нравится Загрузка ...

.

Как подключить две или более батарей последовательно и параллельно

Последовательное и параллельное соединение батарей



Добро пожаловать в эту информативную статью.

На этой странице мы проиллюстрируем различные типы батарей , используемых в большинстве ветряных и солнечных энергетических систем, и мы научим вас , как соединять их последовательно и параллельно , чтобы получить большую емкость или более высокую номинальное напряжение в зависимости от ваших потребностей.

Таким образом мы получим отличную систему хранения энергии; энергия, вырабатываемая нашим заводом MPPTSOLAR.

Вы готовы? Давайте начнем!

Выбор правильного типа батареи


На этапе проектирования автономной солнечной энергосистемы важно выбрать правильные батареи, которые будут формировать батарею. На рынке представлено множество типов батарей. Ниже мы перечислим самые распространенные:

Свинцово-кислотные батареи
Это батареи, используемые для питания электрической системы мотоциклов, легковых и грузовых автомобилей.Они дешевы, обеспечивают очень высокие токи, надежны и хорошо работают даже при низких температурах. С другой стороны, они довольно тяжелые, опасные, так как свинец - токсичный металл, они теряют емкость из-за механического воздействия и не подходят для слишком длительных разрядов из-за процесса сульфатирования.

Гелевые батареи
Это свинцово-кислотные батареи, в которых электролит не жидкий, а гелеобразный. Их также называют необслуживаемыми батареями, и они имеют большую глубину разряда.Они также служат в три раза дольше, чем свинцово-кислотные батареи, и выдерживают большое количество циклов заряда-разряда. С другой стороны, они дороже свинцово-кислотных аккумуляторов, и при неправильной загрузке они очень быстро теряют ожидаемый срок службы.

Аккумуляторы AGM
Это свинцовые аккумуляторы, в которых электролит абсорбируется губчатой ​​массой стекловолокна. Это компактные батареи, устойчивые к коротким замыканиям и очень устойчивые к механическим воздействиям.Они могут быть установлены в любом положении, имеют средний срок службы 10 лет, хорошо работают даже при высоких температурах, а в случае разрушения корпуса утечка кислоты ограничена. У них высокие пусковые токи и низкий саморазряд. С другой стороны, AGM-аккумуляторы стоят дороже гелевых и не рекомендуется разряжать их более чем на 50%.

Аккумуляторы LiFePO4
LiFePO4 означает литий-железо-фосфат. Эти батареи не содержат свинца или агрессивной жидкости.Поэтому они очень легкие, компактные, экологически чистые и могут быть установлены в любом положении без риска. Даже если они разряжены на 100%, они не повреждены. При том же размере они накапливают и предлагают больше энергии, чем свинцовые батареи. Кроме того, они могут похвастаться циклами заряда-разряда, недоступными для свинцовых аккумуляторов. Батареи LiFePO4 могут быть заряжены за очень короткое время и обычно оснащены внутренней BMS, которая гарантирует максимальную безопасность и правильную балансировку ячеек. С другой стороны, они по-прежнему стоят намного дороже, чем аккумуляторы AGM.

Как измерить уровень заряда аккумулятора?


Самый точный метод состоит в измерении плотности электролита. Если у вас нет плотномера, благодаря следующей таблице вы сможете узнать состояние заряда свинцовых аккумуляторов, измерив напряжение холостого хода на их выводах с помощью обычного цифрового мультиметра .

Значение плотномера Напряжение на выводах Состояние заряда
1,277 12,73 В 100%
1,258 12,62 В 90%
1,238 12,50 В 80%
1,217 12,37 В 70%
1,195 12,24 В 60%
1,172 12,10 В 50%
1,148 11,96 В 40%
1,124 11,81 В 30%
1,098 11,66 В 20%
1,073 11,51 В 10%

Как подключить несколько батарей вместе?


Прежде всего, важно, чтобы все задействованные батареи были идентичны и имели одинаковый уровень заряда.Во-вторых, важно использовать короткие электрические кабели одинаковой длины и подходящего поперечного сечения для подключения батарей. Ниже вы найдете несколько очень четких изображений, которые помогут легко понять подключения батареи.

Параллельное соединение двух идентичных аккумуляторов позволяет увеличить емкость отдельных аккумуляторов вдвое при неизменном номинальном напряжении.

Следуя этому примеру, где две батареи 12 В 200 Ач подключены параллельно, у нас будет напряжение 12 В (Вольт) и общая емкость 400 Ач (Ампер-час).

Емкость определяет максимальное количество заряда, которое может быть сохранено. Чем больше емкость, тем больше заряда можно сохранить.

В данном случае это означает, что аккумуляторная батарея емкостью 400 Ач теоретически может обеспечивать ток 400 А в течение всего часа, или 200 А в течение двух часов непрерывной работы, или 100 А в течение четырех часов и т. Д. доставляется свинцовым аккумулятором, тем дольше он работает.


Соединение серии двух идентичных батарей позволяет получить удвоенное номинальное напряжение отдельных батарей при сохранении той же емкости.

Следуя этому примеру, где две батареи 12 В 200 Ач соединены последовательно, у нас будет общее напряжение 24 В (Вольт) и неизменная емкость 200 Ач (Ампер-час).

В автономных ветровых и солнечных энергосистемах, чем больше постоянное напряжение для зарядки аккумуляторов, тем меньше энергии теряется по кабелям. Так, например, система на 24 В лучше, чем система на 12 В.


Комбинируя параллельное соединение с последовательным соединением , мы удвоим номинальное напряжение и емкость.

Следуя этому примеру, у нас будет два блока 24 В по 200 Ач, соединенных параллельно, таким образом, образуя в целом батарею на 24 В, 400 Ач.

При подключении важно соблюдать полярность, использовать кабели как можно короче и с соответствующим сечением . Чем короче длина соединений, тем меньше сопротивление, которое будет образовываться в кабелях при протекании тока, и, следовательно, меньше будут потери энергии.

При проектировании автономной солнечной энергосистемы очень важно иметь большую и эффективную систему хранения.Чтобы обеспечить правильную зарядку аккумулятора, мы рекомендуем полагаться на качественные и эффективные контроллеры заряда. Контроллеры заряда MPPTSOLAR предназначены для обеспечения наилучшего процесса зарядки для любого типа аккумулятора (включая LiFePO4), используя всю энергию, производимую солнечными панелями, благодаря технологии MPPT.

Для тех, кто хочет преобразовать постоянное напряжение батареи в переменное для бытового использования, синусоидального инвертора достаточно для питания любого устройства. Существует два типа: модифицированный синусоидальный инвертор (подходит для резистивных и емкостных нагрузок; он может создавать шум при индуктивных нагрузках) и чисто синусоидальный инвертор (подходит для всех нагрузок).

.Серия

и параллельные схемы - learn.sparkfun.com

Добавлено в избранное Любимый 49 Серия

и параллельные схемы

Простые схемы (состоящие всего из нескольких компонентов) обычно довольно просты для понимания новичками. Но когда на вечеринку приходят другие компоненты, все может стать неприятным. Куда идет ток? Что делает напряжение? Можно ли это упростить для облегчения понимания? Не бойся, бесстрашный читатель.Ценная информация приводится ниже.

В этом руководстве мы сначала обсудим разницу между последовательными цепями и параллельными цепями, используя схемы, содержащие самые основные компоненты - резисторы и батареи, чтобы показать разницу между двумя конфигурациями. Затем мы рассмотрим, что происходит в последовательных и параллельных цепях, когда вы комбинируете компоненты разных типов, например конденсаторы и катушки индуктивности.

Рассматривается в этом учебном пособии

  • Как выглядят конфигурации последовательной и параллельной цепей
  • Как пассивные компоненты действуют в этих конфигурациях
  • Как источник напряжения будет действовать на пассивные компоненты в этих конфигурациях

Рекомендуемая литература

Вы можете посетить эти учебные пособия по основным компонентам, прежде чем углубляться в построение схем в этом учебном пособии.

Видео

Цепи серии

Узлы и текущий поток

Прежде чем мы углубимся в это, мы должны упомянуть, что такое узел . Ничего особенного, просто представление электрического соединения между двумя или более компонентами. Когда схема моделируется на схеме, эти узлы представляют собой провода между компонентами.

Пример схемы с четырьмя узлами уникального цвета.

Это полдела на пути к пониманию разницы между последовательным и параллельным. Нам также необходимо понять , как ток проходит через по цепи. Ток течет от высокого напряжения к более низкому напряжению в цепи. Некоторое количество тока будет проходить по каждому пути, который может пройти, чтобы добраться до точки с самым низким напряжением (обычно называемой землей). Используя приведенную выше схему в качестве примера, вот как будет течь ток, когда он проходит от положительной клеммы батареи к отрицательной:

Ток (обозначенный синей, оранжевой и розовой линиями), протекающий по той же схеме, что и выше.Разные токи обозначены разными цветами.

Обратите внимание, что в некоторых узлах (например, между R 1 и R 2 ) ток на входе такой же, как на выходе. В других узлах (в частности, в трехстороннем переходе между R 2 , R 3 и R 4 ) основной (синий) ток разделяется на два разных. Это ключевое различие между последовательным и параллельным!

Определение цепей серии

Два компонента соединены последовательно, если они имеют общий узел и если через них протекает один и тот же ток .Вот пример схемы с тремя последовательными резисторами:

В приведенной выше цепи есть только один способ протекания тока. Начиная с положительного полюса аккумуляторной батареи, сначала протекает ток R 1 . Оттуда ток будет течь прямо к 2 рэнд, затем к 3 рандов и, наконец, обратно к отрицательной клемме аккумулятора. Обратите внимание, что у текущего есть только один путь. Эти компоненты включены последовательно.

Параллельные схемы

Определение параллельных цепей

Если компоненты совместно используют два общих узла , они работают параллельно.Вот пример схемы трех резисторов, подключенных параллельно к батарее:

От положительной клеммы аккумуляторной батареи ток течет к R 1 ... и R 2 , и R 3 . Узел, который подключает аккумулятор к R 1 , также подключен к другим резисторам. Другие концы этих резисторов аналогично связываются вместе, а затем снова подключаются к отрицательной клемме батареи. Существует три различных пути, по которым ток может пройти перед возвращением в батарею, а соответствующие резисторы считаются параллельными.

Если все последовательные компоненты имеют одинаковые токи, протекающие через них, все параллельные компоненты имеют одинаковое падение напряжения на них - series: current :: parallel: Voltage.

Совместная работа параллельных цепей и серии

Оттуда мы можем смешивать и сочетать. На следующем снимке мы снова видим три резистора и батарею. С положительной клеммы аккумуляторной батареи ток сначала достигает 1 RR. Но на другой стороне R 1 узел разделяется, и ток может идти как на R 2 , так и на R 3 .Затем токопроводящие дорожки через R 2 и R 3 снова связываются вместе, и ток возвращается к отрицательному выводу батареи.

В этом примере R 2 и R 3 параллельны друг другу, а R 1 идут последовательно с параллельной комбинацией R 2 и R 3 .

Расчет эквивалентных сопротивлений в последовательных цепях

Вот информация, которая может быть вам полезна.Когда мы соединяем резисторы вот так, последовательно и параллельно, мы меняем способ протекания тока через них. Например, если у нас есть питание 10 В через 10 кОм; резистора, закон Ома гласит, что у нас протекает ток 1 мА.

Если потом поставить еще 10к & ом; резистор, включенный последовательно с первым и оставив питание без изменений, мы сократили ток вдвое, потому что сопротивление увеличилось вдвое.

Другими словами, для тока по-прежнему существует только один путь, и мы только усложнили его прохождение.Насколько сложнее? 10 кОм; + 10к & Ом; = 20 кОм ;. Вот как мы рассчитываем последовательно включенные резисторы - просто складываем их значения .

Если выразить это уравнение в более общем виде: полное сопротивление Н, - произвольное количество резисторов - это их общая сумма.

Расчет эквивалентных сопротивлений в параллельных цепях

А как насчет параллельных резисторов? Это немного сложнее, но ненамного.Рассмотрим последний пример, в котором мы начали с источника питания 10 В и 10 кОм; резистор, но на этот раз мы добавляем еще 10кОм; параллельно, а не последовательно. Теперь у тока есть два пути. Поскольку напряжение питания не изменилось, закон Ома гласит, что первый резистор все еще будет потреблять 1 мА. Но то же самое и со вторым резистором, и теперь у нас есть 2 мА, исходящие от источника питания, что вдвое превышает первоначальный 1 мА. Это означает, что мы уменьшили общее сопротивление вдвое.

Пока можно сказать, что 10к & ом; || 10 кОм; = 5 кОм; («||» примерно переводится как «параллельно»), у нас не всегда будет 2 одинаковых резистора.Что тогда?

Уравнение для добавления произвольного количества резисторов параллельно:

Если обратные значения вам не подходят, мы также можем использовать метод, называемый «произведение на сумму», когда у нас есть два резистора, подключенных параллельно:

Однако этот метод подходит только для двух резисторов в одном вычислении. Используя этот метод, мы можем объединить более 2 резисторов, взяв результат R1 || R2 и вычисление этого значения параллельно с третьим резистором (снова как произведение на сумму), но обратный метод может быть меньше работы.

Время эксперимента - Часть 1

Что вам понадобится:

Давайте проведем простой эксперимент, чтобы доказать, что все работает именно так, как мы говорим.

Во-первых, мы собираемся подключить 10 кОм; последовательно подключите резисторы и наблюдайте, как они складываются самым необычным образом. Используя макетную плату, поместите один 10 кОм; резистор, как показано на рисунке, и измерить мультиметром. Да, мы уже знаем, что на нем будет указано 10 кОм, но это то, что мы в бизнесе называем «проверкой работоспособности».Убедившись, что мир существенно не изменился с тех пор, как мы в последний раз смотрели на него, поместите еще один аналогично, но с выводами каждого резистора, электрически подключенными через макетную плату, и снова произведите измерения. Измеритель теперь должен показывать что-то близкое к 20 кОм.

Вы можете заметить, что сопротивление, которое вы измеряете, может быть не совсем тем, что резистор должен быть. Резисторы имеют определенный допуск , что означает, что они могут быть отключены на определенный процент в любом направлении.Таким образом, вы можете прочитать 9.99k & ohm; или 10.01кОм. Пока оно близко к правильному значению, все должно работать нормально.

Читателю следует продолжать это упражнение до тех пор, пока он не убедится в том, что он знает, каков будет результат, прежде чем делать это снова, или у него закончатся резисторы, которые можно вставить в макет, в зависимости от того, что наступит раньше.

Время эксперимента - Часть 2

Теперь давайте попробуем это с резисторами в конфигурации параллельно .Поместите один 10 кОм; резистор в макетной плате, как и раньше (мы полагаем, что читатель уже верит, что один резистор 10 кОм будет измерять на мультиметре что-то близкое к 10 кОм). Теперь поместите второй 10кОм; резистор рядом с первым, следя за тем, чтобы выводы каждого резистора находились в электрически соединенных рядах. Но перед тем, как измерить комбинацию, вычислите, используя метод «произведение над суммой» или обратный метод, каким должно быть новое значение (подсказка: оно будет 5 кОм;).Затем измерьте. Это что-то близкое к 5к & ом ;? Если это не так, дважды проверьте отверстия, в которые вставлены резисторы.

Повторите упражнение с 3, 4 и 5 резисторами. Расчетные / измеренные значения должны быть 3,33 кОм, 2,5 кОм; и 2кОм соответственно. Все ли получилось по плану? Если нет, вернитесь и проверьте свои соединения. Если это так, EXCELSIOR! Прежде чем продолжить, выпейте молочный коктейль. Ты заслужил это.

Практические правила для последовательных и параллельных резисторов

Есть несколько ситуаций, которые могут потребовать творческих комбинаций резисторов.Например, если мы пытаемся создать очень специфический источник опорного напряжения вы почти всегда необходимо очень специфическое соотношение резисторов, значения которых вряд ли будут «стандартные» значения. И хотя мы можем получить очень высокую степень точности номиналов резисторов, мы можем не захотеть ждать X дней, необходимых для доставки чего-либо, или платить цену за нестандартные значения, отсутствующие на складе. Так что в крайнем случае мы всегда можем создать собственные номиналы резисторов.

Совет №1: Равные резисторы, включенные параллельно

Добавление Н, резисторов с одинаковым номиналом R , включенных параллельно, дает нам R / N Ом.Допустим, нам нужен 2,5 кОм; резистор, но все, что у нас есть, это ящик, полный 10 кОм. Объединение четырех из них параллельно дает нам 10 кОм / 4 = 2,5 кОм.

Совет № 2: Допуск

Знайте, какую терпимость вы можете терпеть. Например, если вам нужен 3.2k & ohm; резистор, можно было поставить 3 10кОм; резисторы параллельно. Это даст вам 3,3 кОм, что составляет около 4% отклонения от необходимого значения. Но если схема, которую вы строите, должна иметь допуск ближе, чем 4%, мы можем измерить наш запас в 10 кОм, чтобы увидеть, какие значения являются самыми низкими, потому что они также имеют допуск.По идее, если заначка 10к & ом; все резисторы имеют допуск 1%, мы можем получить только 3,3 кОм. Но производители запчастей, как известно, допускают именно такого рода ошибки, поэтому стоит немного покопаться.

Совет № 3: Номинальная мощность при последовательном / параллельном подключении

Такая комбинация резисторов последовательно и параллельно работает и с номинальной мощностью. Допустим, нам нужен 100 & Ом; резистор рассчитан на 2 Вт (Вт), но все, что у нас есть, это связка 1 кОм; резисторы на четверть ватта (Вт) (а сейчас 3 часа ночи, вся Mountain Dew исчезла, а кофе остыл).Вы можете объединить 10 из 1 кОм, чтобы получить 100 Ом; (1 кОм / 10 = 100 Ом), а номинальная мощность будет 10x0,25 Вт, или 2,5 Вт. Не очень красиво, но это поможет нам завершить финальный проект и даже может принести дополнительные баллы за способность думать на ногах.

Нам нужно быть немного более осторожными, когда мы объединяем резисторы разных номиналов параллельно, когда речь идет об общем эквивалентном сопротивлении и номинальной мощности. Для читателя это должно быть совершенно очевидно, но ...

Совет №4: разные резисторы параллельно

Суммарное сопротивление двух резисторов разного номинала всегда меньше, чем резистор наименьшего номинала.Читатель будет удивлен, сколько раз кто-то в уме комбинирует значения и приходит к значению, которое находится посередине между двумя резисторами (1 кОм || 10 кОм; НЕ равняется чему-либо около 5 кОм ;!). Общее параллельное сопротивление всегда будет приближаться к резистору с наименьшим значением. Сделайте себе одолжение и прочитайте совет №4 10 раз.

Совет №5: Параллельное рассеивание мощности

Мощность, рассеиваемая при параллельной комбинации резисторов разных номиналов, не распределяется между резисторами равномерно, поскольку токи не равны.Используя предыдущий пример (1k & ohm; || 10k & ohm;), мы видим, что 1k & ohm; будет потреблять в 10 раз больше тока 10 кОм. Поскольку закон Ома гласит, что мощность = напряжение x ток, отсюда следует, что 1 кОм; резистор рассеивает в 10 раз мощность, превышающую 10 кОм.

В конечном счете, уроки советов 4 и 5 заключаются в том, что мы должны уделять больше внимания тому, что мы делаем при параллельном соединении резисторов разных номиналов. Но советы 1 и 3 предлагают несколько удобных ярлыков, когда значения совпадают.

Конденсаторы серии

и параллельные

Объединение конденсаторов аналогично объединению резисторов ... только наоборот. Как бы странно это ни звучало, это абсолютная правда. Почему это могло быть?

Конденсатор - это просто две пластины, расположенные очень близко друг к другу, и его основная функция - удерживать целую группу электронов. Чем больше значение емкости, тем больше электронов она может удерживать. Если размер пластин увеличивается, емкость увеличивается, потому что физически больше места для электронов.А если пластины раздвинуть дальше друг от друга, емкость уменьшается, потому что напряженность электрического поля между ними уменьшается с увеличением расстояния.

Теперь предположим, что у нас есть два конденсатора по 10 мкФ, соединенные последовательно, и предположим, что они оба заряжены и готовы к разрядке в друга, сидящего рядом с вами.

Помните, что в последовательной цепи есть только один путь для прохождения тока. Отсюда следует, что количество электронов, выходящих из колпачка снизу, будет таким же, как и количество электронов, выходящих из колпачка наверху.Значит, емкость не увеличилась?

На самом деле все еще хуже. Разместив конденсаторы последовательно, мы эффективно раздвинули пластины друг от друга, потому что расстояние между пластинами двух конденсаторов складывается. Так что у нас нет 20 мкФ или даже 10 мкФ. У нас 5 мкФ. Результатом этого является то, что мы добавляем значения последовательного конденсатора так же, как мы добавляем значения параллельного резистора. И метод «произведение над суммой», и метод взаимности действительны для последовательного добавления конденсаторов.

Может показаться, что нет смысла добавлять конденсаторы последовательно. Но следует отметить, что мы получили вдвое большее напряжение (или номинальное напряжение). Как и в случае с батареями, когда мы соединяем конденсаторы последовательно, напряжения складываются.

Добавление конденсаторов параллельно похоже на добавление резисторов последовательно: значения просто складываются, никаких уловок. Почему это? Их параллельное расположение эффективно увеличивает размер пластин без увеличения расстояния между ними.Чем больше площадь, тем больше емкость. Просто.

Время эксперимента - Часть 3

Что вам понадобится:

Давайте посмотрим на некоторые последовательно и параллельно соединенные конденсаторы в действии. Это будет немного сложнее, чем примеры резисторов, потому что измерить емкость напрямую мультиметром труднее.

Давайте сначала поговорим о том, что происходит, когда конденсатор заряжается с нуля вольт. Когда ток начинает идти по одному из выводов, равное количество тока выходит из другого.А если последовательно с конденсатором нет сопротивления, то может быть довольно большой ток. В любом случае ток течет до тех пор, пока конденсатор не начнет заряжаться до значения приложенного напряжения, и медленнее будет стекать, пока напряжения не станут равными, когда ток полностью прекратится.

Как указано выше, потребляемый ток может быть довольно большим, если нет последовательного сопротивления с конденсатором, а время зарядки может быть очень коротким (например, миллисекунды или меньше). Для этого эксперимента мы хотим иметь возможность наблюдать за зарядкой конденсатора, поэтому мы будем использовать 10 кОм; резистор, включенный последовательно, чтобы замедлить действие до точки, где мы его легко увидим.Но сначала нам нужно поговорить о том, что такое постоянная времени RC.

В приведенном выше уравнении говорится, что одна постоянная времени в секундах (называемая тау) равна сопротивлению в омах, умноженному на емкость в фарадах. Просто? Нет? Продемонстрируем на следующей странице.

Время эксперимента - часть 3, продолжение ...

В первой части этого эксперимента мы собираемся использовать один резистор 10 кОм и один резистор 100 мкФ (что равно 0,0001 фарад). Эти две части создают постоянную времени в 1 секунду:

При зарядке конденсатора емкостью 100 мкФ через 10 кОм; резистора, мы можем ожидать, что напряжение на цоколе вырастет примерно до 63% от напряжения питания за 1 постоянную времени, которая составляет 1 секунду.После 5 постоянных времени (в данном случае 5 секунд) конденсатор заряжается примерно на 99% до напряжения питания, и он будет следовать кривой заряда, похожей на график ниже.

Теперь, когда мы это знаем, мы собираемся подключить цепь, показанную на схеме (убедитесь, что полярность на этом конденсаторе правильная!).

С помощью нашего мультиметра, установленного для измерения вольт, проверьте выходное напряжение батареи при включенном переключателе. Это наше напряжение питания, и оно должно быть около 4.5В (будет немного больше, если батарейки новые). Теперь подключите схему, убедившись, что переключатель на аккумуляторном блоке находится в положении «ВЫКЛ», прежде чем вставлять его в макетную плату. Также позаботьтесь о том, чтобы красный и черный провода были в нужных местах. Если это более удобно, вы можете использовать зажимы типа «крокодил», чтобы прикрепить измерительные щупы к ножкам конденсатора для измерения (вы также можете немного раздвинуть эти ножки, чтобы упростить задачу).

Как только мы убедимся, что схема выглядит правильно, а наш счетчик включен и настроен на считывание вольт, переведите переключатель на батарейном блоке в положение «ON».Примерно через 5 секунд показания счетчика должны быть довольно близкими к напряжению аккумуляторной батареи, что демонстрирует, что уравнение верное, и мы знаем, что делаем. Теперь выключите выключатель. Он все еще довольно хорошо держит это напряжение, не так ли? Это потому, что ток не может разрядить конденсатор; у нас разомкнутая цепь. Для разряда конденсатора можно использовать еще один резистор на 10 кОм параллельно. Примерно через 5 секунд он вернется к почти нулю.

Experiment Time - Часть 3, и даже больше...

Теперь мы переходим к интересным моментам, начиная с последовательного соединения двух конденсаторов. Помните, что мы сказали, что результат будет аналогичен параллельному соединению двух резисторов. Если это правда, мы можем ожидать (используя произведение над суммой)

Что это будет делать с нашей постоянной времени?

Имея это в виду, подключите другой конденсатор последовательно с первым, убедитесь, что измеритель показывает ноль вольт (или около того), и переведите переключатель в положение «ON».Зарядка до напряжения аккумуляторной батареи занимала примерно половину времени? Это потому, что емкость вдвое меньше. Бак для электронного газа стал меньше, поэтому на его зарядку уходит меньше времени. Для этого эксперимента предлагается третий конденсатор, просто чтобы доказать это, но мы держим пари, что читатель сможет увидеть надпись на стене.

Теперь мы попробуем подключить конденсаторы параллельно, помня, что мы говорили ранее, что это будет похоже на последовательное добавление резисторов. Если это правда, то мы можем ожидать 200 мкФ, верно? Тогда наша постоянная времени станет

Это означает, что теперь потребуется около 10 секунд, чтобы увидеть, как параллельные конденсаторы заряжаются до напряжения питания 4.5В.

Для доказательства начнем с нашей исходной схемы на 10 кОм; последовательно подключены резистор и один конденсатор емкостью 100 мкФ, как показано на первой схеме этого эксперимента. Мы уже знаем, что конденсатор заряжается примерно за 5 секунд. Теперь подключите второй конденсатор параллельно. Убедитесь, что показания измерителя близки к нулю (разрядите через резистор, если он не показывает нулевое значение), и переведите переключатель на батарейном блоке в положение «ON». Нужно много времени, правда? Разумеется, мы увеличили размер электронного бензобака, и теперь на его заполнение уходит больше времени.Чтобы убедиться в этом, попробуйте добавить третий конденсатор емкостью 100 мкФ и понаблюдайте, как он заряжается в течение долгого времени.

Катушки индуктивности серии

и параллельные

Катушки индуктивности серии

и параллельные

Случаи, когда катушки индуктивности должны быть добавлены последовательно или параллельно, довольно редки, но не редкость. В любом случае, давайте рассмотрим их для полноты картины.

Вкратце, они складываются так же, как и резисторы, то есть они складываются со знаком плюс, когда включены последовательно, и с превышением произведения, когда подключены параллельно.Сложность возникает, когда они размещаются близко друг к другу, чтобы иметь взаимодействующие магнитные поля, намеренно или нет. По этой причине предпочтительнее иметь один компонент, чем два или более, хотя большинство индукторов экранированы для предотвращения взаимодействия магнитных полей.

В любом случае достаточно сказать, что они добавляют, как резисторы. Дополнительная информация о катушках индуктивности выходит далеко за рамки этого руководства.

Ресурсы и дальнейшее развитие

Теперь, когда вы знакомы с основами последовательных и параллельных схем, почему бы не ознакомиться с некоторыми из этих руководств?

  • Делители напряжения - Одна из самых простых и повторяющихся схем - это делитель напряжения.Это схема, которая действительно основана на концепциях, рассмотренных в этом руководстве.
  • Что такое Ардуино? - Теперь, когда у вас есть основы схемотехники, вы можете перейти непосредственно к изучению микроконтроллеров с одной из самых популярных платформ: Arduino.
  • Основы работы с коммутатором
  • - В этом руководстве мы говорили о некоторых из основных элементов схемы, но это не был один из них. Переключатели - важный компонент практически в каждом электронном проекте.Узнайте все о переключателях в этом руководстве
  • Шитье проводящей нитью - схемы не обязательно должны состоять из макетов и проводов. Электронный текстиль использует токопроводящую нить для вшивания светильников и другой электроники в одежду или другую ткань.
.

Смотрите также