W życiu codziennym obciążenia 12-woltowe są dość powszechne, co tłumaczy się ich powszechnym zastosowaniem, w szczególności w wyposażeniu elektrycznym samochodów. Ponadto w warunkach niebezpiecznych (na przykład wysoka wilgotność) zgodnie z PUE 7 klauzula 6.1.16 do zasilania urządzeń oświetleniowych i do innych celów dozwolone są tylko obniżone napięcia.
Inne dokumenty regulacyjne (POT RM-016-2001 i PTEEP s. 2.12.4) do zasilania przenośnych lamp i elektronarzędzi w warunkach niebezpiecznych zaleca się stosowanie napięcia nie większego niż 12 woltów. Oznacza to, że dość często pojawia się potrzeba zredukowanego zasilania o deklarowanej wartości, uzyskanego z 230 woltów dostarczanych z sieci.
Metody pozyskiwania
Z najprostszych i najbardziej dostępnych metod uzyskania wymaganego napięcia zwracamy uwagę na następujące kwestie:
- użyć prostownika opartego na transformatorze obniżającym napięcie;
- zmontować obwód z tzw. kondensatorem „wygaszającym” i prostownikiem na wyjściu;
- zastosować projekt obwodu z rezystorem ograniczającym i diodą prostowniczą.
Uwaga: Użycie prostownika na wyjściu nie jest wymagane, gdy potrzebne jest napięcie przemienne 12 V (na przykład do zasilania żarówek oświetleniowych).
Każda z tych opcji ma wady i zalety i należy ją rozważyć osobno.
1. Transformator obniżający napięcie
Ta metoda ma jedną istotną wadę, którą jest konieczność zakupu lub samodzielnego nawijania transformatora obniżającego napięcie, co ponadto znacznie zwiększa ciężar konstrukcji. Z drugiej strony ta opcja jest najbezpieczniejsza, ponieważ transformator oddziela obwody wysokiego i niskiego napięcia. Fakt, że absolutnie nie są one ze sobą połączone elektrycznie, wyraźnie widać na poniższym rysunku.
Aby uzyskać stałe 12 woltów, stosuje się prostownik na diodach D245 i najprostszy stabilizator na tranzystorze P210B („A” to oznaczenie amperomierza).
2. Skraplacz hartujący (balastowy)
Kolejna opcja uzyskania pożądanego napięcia wyjściowego jest znacznie prostsza niż poprzednia, a koszt montażu obwodu jest znacznie mniejszy. Z drugiej strony to urządzenie nie jest tak bezpieczne jak konwerter transformatorowy. To ostatnie tłumaczy się faktem, że w przypadku uszkodzenia elementów obwodu wejściowego napięcie 220 woltów może zawsze dostać się na wyjście obwodu i spowodować obrażenia elektryczne użytkownika.
3. Rezystor ograniczający
Ta metoda ma zastosowanie wyłącznie do obciążeń niskoprądowych, takich jak lampa LED o małej mocy. Wynika to z niskiej sprawności obwodu rezystancyjnego, co jest jego główną wadą. W najprostszej wersji takim zasilaczem jest dzielnik napięcia składający się z rezystora tłumiącego i rezystancji obciążenia (diody LED). Te ostatnie są włączone w obwód w taki sposób, że wymagany potencjał jest usuwany z jego ramienia (jak na zdjęciu poniżej).
Zawiera również diodę prostowniczą, która umożliwia uzyskanie napięcia bliskiego stałej.
P.S. Bardziej szczegółowy opis tych i innych metod można znaleźć w moim filmie: