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  • 1 # 創意電子DIY分享

    電暖氣用二極體調溫,是利用二極體半波整流來實現調溫的,這種調溫只用一個整流二極體即可,具有電路簡單、成本低、體積小等優點,而用電阻分壓法來調溫,由於流過分壓電阻的電流很大,該電阻需要採用功率電阻,而功率電阻的體積、成本都要高於二極體,並且其發熱量亦比二極體調溫要大很多,故現在很多廉價的電暖氣都選用二極體調溫,鮮有采用電阻分壓調溫的。下面我們來看一下普通電暖氣是如何用二極體實現調溫的。一般電暖氣的調溫電路如上圖所示,交流220V電壓經定時開關、選擇開關K及熱熔斷體等元件後加在發熱絲兩端,使其發熱。若電暖氣需要調溫,可以將選擇開關K撥至合適的檔位。若K撥至1的位置,220V交流電壓全部加在發熱絲兩端,此時電暖氣溫度最高;若K撥至2的位置,則交流220V電壓經二極體D整流後,只有一個半周的電壓加在發熱絲兩端,此時電暖氣約處於半溫狀態,這樣便實現了調溫。電暖氣經二極體調溫後,加在發熱絲兩端的電壓的波形如上圖②所示,其一個半周的波形被二極體“削去”,故此時加在發熱絲兩端的電壓實際上為脈動直流。若電暖氣採用電阻分壓法來調溫,此時分壓電阻與發熱絲串聯,這裡假設串聯一個電阻將1000W電暖氣的功率降低一半,那麼該分壓電阻的功率將達數百W,這麼大的功率,該電阻的發熱量、體積及成本都將遠高於二極體調溫,而採用二極體調溫,只需加一個上圖所示的6A10整流二極體即可。

  • 2 # 電子產品設計方案

    二極體設計電曖器調檔成本最低

    在設計電子產品的時候,除了實現功能外,還要考慮成本。電暖器的發熱管使用的的交流電(220V/50Hz),二極體具有單向導通的特性,只要串聯一個二極體就可以把交流電的負半波攔截,可以實現一半的加熱功率。而且二極體的價格非當低,一個二極體就能搞定的事情,我們就沒必要考慮大多了。

    電曖器工作原理

    電曖器一般由定時開關、檔位選擇開關、二極體、熱熔斷體、發熱元件、同步電機、跌倒開關等組成。

    定時開關:用於取曖定時。

    檔位選擇開關:用於選擇取曖的功率。

    二極體:選擇低功率取曖時,發熱元件會與此二極體串聯。

    熱熔斷體:其實是溫度保險,溫度過高時,切斷加熱。

    同步電機:用於電曖器的搖頭。

    跌倒開關:電曖器跌倒時,會切斷電源。

    二極體設計電曖器調檔只適用於只有兩檔的電曖器,在一檔的時候,交流電透過熱熔斷體(溫度保險)進入到發熱元件,進行全功率加熱;選擇開關打到二檔時,二極體與發熱元件形成串聯,交流電先經過二極體再進入發熱元件,交流電的負半波被二極攔截,無法透過,加熱的功率只剩一半了。

    電阻分壓不能用於電暖器調檔

    電阻分壓需要與發熱元件串聯,電暖器工作時,發熱元件的電流是很大的,即使二檔時,電流也會大於5A。分壓電阻是承受不了這麼大的電流的,即使可以承受,分壓電阻本身也變成了一個發熱元件了。

  • 3 # fire1

    電暖器調檔用二極體,為什麼不用電阻分壓?

    電暖氣調檔位,主要是為調節不同的功率,調節功率實際上就是調節電暖氣發熱絲的電壓。無論使用電阻還是二極體,最終都是調節電壓,那麼兩者之間有什麼區別呢?

    使用電阻分壓的方式調壓

    電阻串聯分壓,這是一個基本的電路知識。透過電阻與發熱絲串聯,降低發熱絲上面的電壓,起到調節檔位的目的。但是這種調壓的方式只適合於壓差小或者電流小的電路中使用,因為串聯電路中,兩個電阻(電阻和發熱絲)上的電壓之和等於總電壓,也就是說雖然發熱絲上面的電壓降低了,但是剩餘的電壓全部加在了電阻上。

    發熱絲的功率一般都是比較大的,少則幾百瓦,多則一兩千瓦。用來分壓的電阻也需要非常大的功率,幾百瓦的電阻成本上甚至比發熱絲的成本都要高,體積也是非常大的。在工作時電阻同樣會發熱,不但沒有降低多少耗電量,反而增加了很多成本。按照一千瓦功率的電熱絲,熱態電阻理論值為48Ω左右,如果想讓發熱絲的電壓降低一半,就需要使用同電阻值的分壓電阻,此時電阻上所消耗的功率就要達到250瓦左右。

    使用串聯二極體的方式調壓

    使用二極體串聯調壓,雖然也是將二極體串聯在發熱絲的迴路中,但在這裡並不是透過二極體分壓的方式調壓的。電暖氣使用的是220V交流電,交流電經過二極體後會被整流,變成脈動直流,因為發熱絲工作是不需要區分交直流的。

    透過二極體整流後不但降低了發熱絲的電壓,並且大電流的二極體是很容易做到的,無論從成本角度考慮,還是二極體的體積、發熱量來講,都是小於電阻的。所以很多電熱器,包括電暖氣、暖風機、電吹風等,都是透過這種方式進行調節檔位的。

    上圖中的選擇開關即為檔位調節開關,下面開關閉合時,為高功率;上面開關閉合是,為低功率。

  • 4 # 四重奏6028217

    電暖器調檔用二極體而不用電阻是為了提高效率,因為二者的效率有天壤之別。

    我們以60W電熱毯換檔後功率下降一半為例,看一下兩種降功率方式的具體結果。

    220v60W電熱毯內阻為U²/p=R=806Ω。若要降低一半功率我們先萛一下這個電熱毯功率變成30W需多大的電流,下面的第一步就是計萛電流的過程,

    第二步是計萛所串電阻上的壓降為64.52v,那麼這個電阻的阻值為64.52ⅴ/0.1929A=334.5Ω。它的功率就是64.52Ⅴx0.1929A=12.4W。就是說要串聯一個334.5Ω、功率不小於12.4W的大電阻才可以把60W電熱毯降為30W。

    下面再看一下二極體的降壓過程。大家知道,交流電是分正負半周的。儘管正負半周的電流方向相反,但它們在同一電阻上所作的功卻是一樣的。由於二極體具有單向導電性,當二極體正接時,只有正半周電流透過,負半周時二極體截止,可以被視為斷開狀態。

    所以二極體在負半周是不耗電的。而正半周功耗僅為PN接面本身固有的0.7V壓降、乘以電流0.1929A/2=0.07W,和上面的電阻分壓相比,二者功耗相差約177倍!

    如果用電阻分壓,電阻上的十幾瓦功耗差不多相當一把小電烙鐵,既費電又不安全。而二極體不到十分之一瓦的功耗已經小到可以忽略不計了。這就是不用電阻分壓的原因。以上是我的回答。

  • 5 # 玩轉嵌入式

    電暖器的電路原理非常簡單,主要有保險絲、發熱絲以及檔位轉換電路構成。其中檔位轉換電路的作用是調節發熱絲兩端的電壓,以起到高溫和低溫的檔位切換。這裡檔位轉換電路是有開關和二極體構成的,如下圖所示。

    檔位切換開關具有兩個迴路,一個是直通迴路,一個是二極體迴路;直通迴路對應高溫;二極體迴路對應低溫。為什麼二極體迴路對應的是低溫的呢?

    眾所周知,二極體具有單向導電特性,一個二極體在交流電路中可以起到半波整流的效果。電暖器的低溫迴路就是利用了二極體的半波整流回路較低了轉換效率。半波整流原理如下:

    利用二極體的單向導電特性,在正半週期時二極體導通,負半週期時二極體截止,負半週期的交流電無法透過,這樣就導致轉換效率大大降低了,使得發熱絲兩端的電壓降低實現了低溫的調節。為什麼不使用電阻來實現呢?因為電流流過電阻會產生電壓降還會產生熱量,需要電阻的功率比較大,不如使用一顆二極體來的方便。

  • 6 # 技術閒聊

    電暖器屬於大功率電器,其功率一般2000W左右,大功率降壓是不可能使用電阻或電容進行降壓的!採用電阻降壓,電暖器減少的功率大部分消耗在電阻上了,導致很大一部分功率浪費!

    1、若採用電阻分壓式調檔,將功率為2000W的電暖器降為1000W,需要什麼樣的電阻呢?由功率P=U²/RL,RL為電暖器電熱絲阻值,可視為RL基本不變,將功率減半,那麼U²將減半,電暖器電熱絲供電電壓應降為U/√2,由U/(R+RL)=U/√2/RL,可得R=(√2-1)RL,電熱絲的電阻RL=U²/P=220*220/2000=24.2(Ω),則電阻R=(√2-1)RL=0.414*24.2Ω≈10Ω,電阻兩端壓降U1=U-U/√2=220-220/√2≈64V。

    電阻的功率為P1=U1²/R≈410(W),需要串聯500W以上的大功率電阻,也可以使用兩個250W/20Ω的電阻並聯得到500W/10Ω的電阻。這是最愚蠢的辦法,功率損耗嚴重!

    2、串聯一個整流二極體,就可以截止一半波形,從而達到功率減半的目的。其原理如下圖所示,透過換擋開關選擇檔位,有二極體和無二極體功率相差接近一半。

    其基本原理是透過半波整流的方式將負半週期截止,只留下正半週期波形,其波形圖如下所示。

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