Без выпрямителя как без рук. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы

 Комментарии к статье

Для начала ответьте на простои вопрос: "Какое напряжение в сети?" Наверняка большинство скажут; "220 вольт". Иные еще добавят: "Переменное, 50 герц". Все это, конечно, верно. Напряжение (эффективное) в большинстве осветительных сетей составляет 220 В, и оно переменное, синусоидальной формы, а частота синусоидальных колебаний составляет 50 Гц, что соответствует периоду повторения 20 миллисекунд.

Рис. 1

Но немногие знают, что амплитудное значение напряжения в сети составляет примерно 310 В, а разница (размах) между максимальным и минимальным значениями - целых 620 В (рис. 1,а). Подсчитать амплитудное значение несложно - нужно эффективное напряжение умножить на √2. Что это дает? Таким образом можно подсчитать, какое постоянное напряжение получится из переменного, если его выпрямить.

Делают это с помощью полупроводниковых диодов (рис. 2,а). Диод (он обозначен символом VD1) имеет два электрода - катод (к) и анод (а). Ток через диод может проходить только в направлении от анода к катоду (по "стрелке" его графического изображения). Б обратную сторону ток через диод (особенно если он кремниевый) почти не течет - говорят, что тогда диод "закрыт".

Рис. 2

Чтобы выпрямление было наиболее совершенным - двухполупериодным, четыре (VD1 - VD4) диода объединяют в так называемую мостовую схему (рис. 2,б). Но есть и готовые диодные мосты - на рис. 2,в приведен один из них - VD1.

Работает мостовой двухпопупериодный выпрямитель так.

Представим себе обычную лампу накаливания HL1 на напряжение 220 В, Тогда по схеме на рис. 3,а она будет светить примерно так же, как если бы диодов VD1 - VD4 не было вовсе. Ведь когда в сети в течение 10 мс действует полярность напряжения, показанная на рис. 3,б, ток будет течь через диод VD1, лампу HL1 и диод VD4. Когда же в течение других 10 мс полярность напряжения в сети изменится на противоположную (рис. 3,в), ток потечет через VD3, пампу HL1 и диод VD2. Иными словами, теперь ток через лампу HL1 все время идет в одном и том же направлении, а не в разных, как рис. 1 в сети переменного тона. Но для лампы накаливания это как бы безразлично - ее нить нагревается одинаково, в какую бы сторону ни шел ток. Нагрев будет тем же самым, приложим мы к лампе напряжение по графику рис. 1,а (переменное напряжение с частотой 50 Гц) либо по графику на рис. 1б (пульсирующее напряжение с частотой 100 Гц).

Рис. 3

Если же теперь параллельно лампе подключить оксидный (электролитический) конденсатор С1 (на рис. 3,г), лампа HL1 вспыхнет значительно ярче. Ведь запаса электроэнергии в конденсаторе С1 почти хватает для того, чтобы компенсировать снижение напряжения в "антрактах" между отдельными пульсациями . Следовательно, напряжение на конденсаторе С1 будет близко к амплитудному значению 310 В (рис. 1,в). В ходе такого эксперимента наша лампочка вполне может попросту перегореть!

Будем считать, что наш эксперимент чисто умозрительный - вряд ли вам потребуется такое высокое напряжение (310 В!), которое между тем, было популярно в ламповой технике. Теперь транзисторная и микросхемная техника имеет дело с напряжениями меньше в 10...50 раз. Да это и хорошо - такой уровень уже вполне безопасен.

Уменьшим напряжение обычным способом - с помощью понижающего трансформатора Т1 (рис. 4). Он может быть накальным от старого лампового телевизора. Если на первичную обмотку I подать 220 В, то на вторичной обмотке II напряжение будет примерно до 7,5 В. Мы уже знаем, что это эффективное значение напряжения. Значит, амплитудное значение должно получиться вроде бы в 1,41 раза больше, и будет составлять примерно 10,5 В. Но на конденсаторе С1 на самом деле будет несколько меньше, а именно - около 9 В. Дело в том, что до сих пор мы условно не учитывали падение напряжения на двух "открытых" диодах. А оно составляет ни много ни мало - приблизительно 1,4 В (для кремниевых диодов). Следовательно, реально мы получим постоянное напряжение около 9 В. И наш сетевой выпрямитель сможет выполнять роль батарей "Крона", "Корунд", "Ореол-1" или аккумуляторной батареи 7Д-0, 115-У1.1. От такого выпрямителя вполне можно питать небольшой приемник, маленький плейер...

Рис. 4

Для подключения к сети в выпрямителе используется обычная вилка ХР1 (рис. 4), Аппаратуру к нему подсоединяют с помощью розетки XS1, которую берут от старой батареи "Крона". Оксидный конденсатор С1 может быть любого типа: чем его емкость больше - тем лучше, меньше будут пульсации выпрямленного напряжения. Диодный мост VD1 берут с любым буквенным индексом из диодных сборок серий КЦ405, КЦ402. Если готовой сборки нет, ее заменяют мостом, собранным из четырех диодов. Наиболее подходящие диоды для такой замены - серий КД105 или КД208, КД209. Но можно применить и современную серию КД226 либо использовать популярные в прошлом диоды серии Д226. Если же вы возьмете не кремниевые, а германиевые диоды, то выпрямленное напряжение повысится почти до 10 В, что, впрочем, вполне допустимо для аппаратуры. Полученная "добавка" объясняется тем, что у германиевых диодов прямое падение напряжения меньше (около 0,4 В для каждого диода), чем у кремниевых (порядка 0,7 В). Такие диоды, вполне возможно, "завалялись" у заядлых радиолюбителей, и они поделятся ими. Очень хорошо будут работать старые диоды серии Д7 (например, Д7Ж, Д7Е). Но годятся и более древние - ДГЦ-24, ДГЦ-25, ДГЦ-26, ДГЦ-27.

Не забудьте перед сборкой проверить диоды на исправность, это особенно важно, если вам они достались случайно. Проверять их можно по-разному, но лучше всего это сделать омметром. В одном направлении диод (в особенности если он германиевый) будет иметь очень маленькое сопротивление, а в другом - напротив, очень большое (если он кремниевый).

Автор: В.Васильев

Смотрите другие статьи раздела Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Сантехник вооружается радиолокатором 03.04.2004 В Национальном институте стандартов и технологии (США) разработан портативный радиолокатор, позволяющий находить место протечки в водопроводных трубах, не взламывая стену или пол. Прибор посылает широкополосный импульс частот, и вытекающая из прохудившейся трубы вода дает характерное отражение. На экране радара возникает трехмерное изображение места протечки с разрешением в один сантиметр. Сейчас устройство испытывается на модели типичной стены американского коттеджа - два слоя фанеры с прокладкой стекловаты между ними, покрытые со стороны улицы пластиком, а с внутренней стороны - гипсокартоном и сухой штукатуркой. Экспериментаторы выясняют, как на показаниях радара сказываются материал водопроводных труб и помехи от заложенных в стену проводов.

Другие интересные новости:

▪ LP5907 - малошумящий LDO от Texas Instruments

▪ Автомобильный проектор понимает жесты и человеческую речь

▪ Микропроцессорные протезы конечностей

▪ Новый экономичный процессор работает с видео в 1000 раз быстрее

▪ 80-терабайтные жесткие диски

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Аудио и видеонаблюдение. Подборка статей

▪ статья Летающие тарелки. Советы моделисту

▪ статья Как находят золото? Подробный ответ

▪ статья Католет стартует в завтра. Личный транспорт

▪ статья Бортовая система контроля с речевым выводом информации. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Циклическое число. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026