DC zdroje

Jednosmerný prúd je prúd, ktorý sa takmer (pretože vo svete nie je dokonalý) mení v čase, ani vo veľkosti, ani v smere. Historicky boli prvé zdroje jednosmerného prúdu výlučne chemické. Najprv boli zastúpené iba galvanickými článkami a neskôr sa objavili batérie.

Galvanické články a batérie majú presne definovanú polaritu a smer prúdu v nich sa spontánne nemení, preto sa chemické zdroje prúdu - sú to v podstate jednosmerné zdroje.

Galvanický článok

Batéria AA AA je ukážkovým príkladom moderného galvanického článku. Valcová alkalická batéria (ktorú radi nazývajú zásaditá, zatiaľ čo slovo alkalická sa prekladá ako alkalická) obsahuje vo vnútri elektrolytu roztok hydroxidu draselného. Oxid manganičitý je na kladnom póle batérie a zinok vo forme prášku je na zápornom póle.

Keď sa obvod vonkajšej batérie blíži záťaži, na anóde (záporný pól) nastane chemická reakcia na oxidáciu zinku a súčasne sa katóda (kladný pól) redukuje na štvormocný oxid mangánu na trojmocný oxid mangánu.

Výsledkom je, že elektróny bežia od záporného pólu k kladnému pólu cez obvod vonkajšej záťaže. Takto funguje zdroj jednosmerného prúdu - galvanický článok.

Chemický proces v galvanickom článku nie je reverzibilný, tj pokúšať sa ho nabiť, je zbytočný. Napätie medzi pólmi novej prstovej batérie je 1,5 voltu, čo je spôsobené potenciálom látok, ktoré sa podieľajú na chemickej reakcii vo vnútri.

batérie

Lítium-iónová batéria sa môže na rozdiel od batérie znova nabiť po vybití, pretože chemický proces v nej je reverzibilný. Z hľadiska vzhľadu batéria funguje ako batéria, to znamená, že tiež dodáva jednosmerný prúd do obvodu záťaže, ale kapacita batérie je zvyčajne väčšia ako kapacita batérie približne rovnakej veľkosti.

Počas vybíjania lítiovej batérie chemická reakcia na anóde (záporná elektróda) ​​spočíva v oddelení lítia od uhlíka a jeho premene na soľ na katóde (kladná elektróda). A pri nabíjaní lítiové ióny opäť prechádzajú na uhlík na anóde.

Potenciálny rozdiel medzi pólmi lítium-iónovej batérie môže dosiahnuť až 4,2 voltu. Maximálny prúd závisí od oblasti vzájomného pôsobenia elektród vo vnútri batérie s elektrolytom a podľa toho aj od seba.

generátor

V priemyselnom meradle sa jednosmerný prúd získa pomocou dc generátory, Spravidla na statore takého stroja sú pevné magnety alebo elektromagnety, ktoré indukujú EMF v rotujúcich obvodoch podľa zákona o elektromagnetickej indukcii.

Rotujúce obvody sú každý spojené s kontaktnými doskami zostavy zberač kefiek, cez ktoré sa generovaný prúd odvádza cez pevné kefy. Pretože kontúry sa dotýkajú kladných a záporných kefiek iba pri prechode okolo určitých magnetických pólov statora, prúd vo vonkajšom obvode je získavaný usmernenou premennou, to znamená pulzujúcou konštantou.

Veľkosť prúdu závisí od prierezu drôtov, indukcie magnetického poľa statora a oblasti statora. Veľkosť napätia - z rýchlosti otáčania rotora generátora az indukcie magnetického poľa statora.

Solárne články

Solárne panely poskytujú aj jednosmerný prúd.Fotóny slnečného svetla vstupujúce do fotobunky spôsobujú pohyb kladne nabitých dier a záporne nabitých elektrónov cez prechod pn, a tak sa vo vonkajšom obvode získa jednosmerný prúd.

Čím väčšia je celková plocha solárnych článkov - čím viac elektrónov a dier sa zúčastňuje na tvorbe prúdu, tým viac prúdu je možné získať zo slnečnej batérie. Generované napätie solárnej batérie závisí od intenzity slnečného svetla a od počtu fotobuniek zapojených do série, ktoré sú súčasťou konštrukcie solárnej batérie.

Transformátor s usmerňovačom

Predtým sa v elektronických zariadeniach na získavanie jednosmerného prúdu pri napájaní zo siete striedavého prúdu v domácnosti veľmi často používali napájacie zdroje s transformátormi na železe. Striedavé sieťové napätie bolo znížené pomocou transformátora a potom usmernené pomocou trubice alebo usmerňovač diód.

Za usmerňovačom v takomto obvode je vždy filter pozostávajúci najmenej z kondenzátora v najlepšom prípade - z kondenzátora a induktora, a dokonca aj z tranzistorového regulátora napätia, najmä ak zdroj prúdu musí byť nastaviteľný.

Napätie na výstupe takého napájacieho zdroja závisí od počtu závitov sekundárneho vinutia transformátora a maximálna hodnota prúdu závisí od menovitého výkonu transformátora.

Spínaný napájací zdroj

Dnes sa v elektronických zariadeniach na výrobu jednosmerného prúdu takmer nevyužívajú napájacie zdroje s nízkofrekvenčnými transformátormi na železe, ktoré ich nahradili spínacie zdroje, V nich je usmernené sieťové napätie najprv znížené vysokofrekvenčným transformátorovým a tranzistorovým spínačom a potom usmernené. Prúd sa vedie cez filter do kondenzátora filtra.

Konštrukcia napájacieho zdroja je oveľa menšia ako pri transformátore na železo. Vo výstupnom prúde je však viac šumu. Preto sa pri navrhovaní spínaných zdrojov energie venuje osobitná pozornosť filtrovaniu výstupného prúdu do záťaže.

Napätie na výstupe spínacieho zdroja závisí od zariadenia elektronického obvodu a maximálny prúd závisí od veľkosti vysokofrekvenčného transformátora a kvality elektronických komponentov v obvode.

Kondenzátor a ionizátor

V istom zmysle sa elektrický kondenzátor môže nazývať zdrojom jednosmerného elektrického prúdu. Kondenzátor akumuluje elektrickú energiu vo forme konštantného elektrického poľa medzi svojimi doskami a potom ju môže dať vo forme jednosmerného alebo pulzného výboja. V skutočnosti aj v skutočnosti - jednosmerný prúd sa líši iba dĺžkou trvania prejavu.

Ale dnes sú elektrolytické kondenzátory k dispozícii v obrovských kapacitách tisícok alebo viac mikrofarád. Špeciálny druh kondenzátora je ionistor (superkondenzátor) - Zastupuje medzi batériu a kondenzátor medziľahlé miesto.

Chemické procesy v ionistoroch prebiehajú takmer rovnakou rýchlosťou ako v kondenzátore, ale na rozdiel od batérie má ionistor nižší vnútorný odpor, ktorý umožňuje získať veľké priame prúdy z ionistorov na dlhšiu dobu. Čím väčší je kondenzátor, tým väčší a dlhší prúd je možné s ním získať.

Ako opravuje AC

Regulácia jednosmerného napätia

Ktorý prúd je nebezpečnejší, priamy alebo striedavý?

Ako senzory a merače svoriek pracujú pre meranie jednosmerného a striedavého prúdu