Схемы выпрямления тока. Применение постоянного тока

Люди всего земного шара в настоящее время имеют возможность получить знания в различных технических направлениях.   Нам всем остается лишь воспользоваться знаниями, современной имеющейся базой научных открытий как отечественных так и зарубежных ученых.

Чтобы получить необходимые знания для разрешения каких-либо технических вопросов, мы обращаемся к тому или иному источнику информации.   Человек, допустим открывает учебник по электротехнике и получает различную  техническую информацию, к примеру:

• переменное напряжение является синусоидальным напряжением;
• коллекторный двигатель может работать как от переменного так и от постоянного тока;
• каждый диод обладает своим потенциальным барьером

и так далее.  

И зачастую получается, что человеку трудно понять прочитанное.   Он может запомнить информацию, но не осознавать того, что он прочитал.   То-есть, кроме того что мы прочитали, нам необходимо понять явления физики.

Для чего нужен постоянный ток

Что из себя представляет постоянный ток?   В чем различие между переменным и постоянным током?   Чтобы нам ответить на эти и другие вопросы, — нам нужно вспомнить физику и электротехнику.

Постоянный ток — название происходит от самого слова постоянный, то-есть ток, в котором отсутствуют пульсации, — в отличие от переменного тока.   К таким источникам энергии \постоянного тока\  относятся химические источники тока:

• первичные источники;
• электрохимические аккумуляторы.

Первичные источники тока — это различные батарейки  \разового пользования\, не подлежащие своему восстановлению в первоначальное состояние — после их разрядки.

К электрохимическим аккумуляторам относятся различные типы аккумуляторов, способность которых проявляется в возвращении их в свое первоначальное химическое состояние в процессе воздействия электрического тока,  — зарядки аккумулятора.   Другими словами, зарядили:

• аккумулятор авто;
• аккумулятор шуруповерта;
• аккумуляторы соединенные в батареи — для телефонной связи,

— в результате, получаем неоднократную возможность в их дальнейшей эксплуатации, эксплуатации источников постоянного тока.

Какие преимущества мы находим в применении постоянного тока?   Данную электрическую энергию можно аккумулировать, допустим, для той же самой ветряной электростанции, — при отсутствии ветра.

Следовательно, вывод такой, что в приведенных источниках электрической энергии отсутствует частота, — в виду отсутствия пульсаций тока.

Где еще можно наблюдать применение постоянного тока?   Постоянный ток необходим также для питания электродвигателей — работающих от постоянного тока.   Электродвигатели постоянного тока применяются как тяговые двигатели, в которых допускается плавное вращение ротора, к примеру, в электровозе.

Вот мы и ответили на такой простой вопрос «для чего нужен постоянный ток».

Однополупериодный выпрямитель тока

Однополупериодный выпрямитель тока — это наиболее упрощенная схема выпрямления тока.

 рис.1

рис.2

Рассмотрим две схемы, разница которых состоит в том, что в первой схеме однополупериодного выпрямителя тока, — параллельно нагрузке подключен конденсатор.   Первая схема \рис.1\  состоит из:

• первичной и вторичной обмоток трансформатора;
• магнитопровода \сердечника\;
• диода;
• конденсатора

и подключенной  нагрузки  ко вторичной обмотке трансформатора.

Во второй схеме однополупериодного выпрямителя тока, цепь  вторичной обмотки трансформатора состоит из диода и подключенной нагрузки \рис.2\.    В электротехнике, диоды состоящие в схеме, — еще называют вентилями.   Если в своих описаниях схем Вы даете пояснение и заменяете слово  «диод» словом «вентиль», — разницы не будет никакой.

На представленных кривых изменения напряжения \рис.1\ видно, что:

• переменное напряжение в схеме наблюдается перед вентилем \диодом\;
• после вентиля напряжение пульсирующее — положительной полярности

и после конденсатора, параллельно включенного перед нагрузкой, — напряжение выглядит как бы сглаживающим.   То-есть  конденсатор состоящий в схеме после диода, — сглаживает пульсацию.   Поэтому, конденсаторы еще называют фильтрами.

Но для питания отдельных  схем-блоков, к примеру  в радиотехнике такие схемы выпрямления тока не подходят, так как пульсации будут создавать фон переменного тока, а это в свою очередь будет приводить к искажению звукового сигнала.

Для питания схем:

• телевизоров;
• транзисторных радиоприемников;
• электронных приборов,

—  схемы выпрямления, в целом состоят из так называемых реактивных элементов — дросселей и конденсаторов.

Двухполупериодный выпрямитель тока

 рис.3

В данной схеме \рис.3\ одна сторона нагрузки  соединена   между двумя катодами вентилей VD1  и  VD2, и вторая сторона нагрузки соединена со средней точкой вторичной обмотки трансформатора.   Вернее, не сторона нагрузки, а потенциал \отрицателный, положительный\.

Данная схема работает следующим образом:

Каждая из двух полуобмоток через вентиль VD1, VD2 соединены с нагрузкой Rн, через каждый вентиль ток протекает один раз, когда к аноду диода  поступает полупериод положительной полярности.   Получается, что схема двухполупериодного выпрямителя тока будет выдавать более выпрямленный, но все еще пульсирующий ток.  

Мостовая схема выпрямления тока 

 рис.4

 

 рис.5

В представленных двух схемах \рис4, рис.5\ мостовые выпрямители работают от сети однофазного тока.   Каждая из двух схем содержит четыре вентиля и нагрузку.   В мостовой схеме выпрямления \рис.4\, как мы видим, параллельно нагрузке подключен конденсатор.   Конденсатор в схеме служит фильтром для сглаживания пульсаций тока.

Для схемы рис.5, схема содержит трансформатор с двумя обмотками, четыре вентиля, нагрузку.   Общая точка катодов:

• VD1
• VD3

— имеет положительный потенциал.   Общая точка для анодов — отрицательный потенциал.   Напряжение на нагрузку для этого примера, подается пульсирующим.

На этом пока все.

Следите за рубрикой и интересуйтесь электротехникой.