DC източници

Директен ток е ток, който почти (тъй като няма нищо идеално в света) се променя във времето, нито по величина, нито по посока. В исторически план първите източници на постоянен ток бяха изключително химически. Отначало те бяха представени само от галванични клетки, а по-късно се появиха батерии.

Галваничните клетки и батерии имат строго определена полярност и посоката на тока в тях не се променя спонтанно, следователно химически източници на ток - това са основно източници на постоянен ток.

Галванична клетка

Батерията AA AA е отличен пример за модерна галванична клетка. Цилиндрична алкална батерия (която обичат да наричат ​​алкална, докато думата алкална се превежда като алкална) съдържа разтвор на калиев хидроксид като електролит вътре. Манганов диоксид е на положителния полюс на батерията, а цинкът под формата на прах е на отрицателния.

Когато външната верига на акумулатора се затвори до товар, на анода (отрицателен полюс) възниква химична реакция на окисляване на цинк и в същото време катодът (положителен полюс) се намалява до четиривалентния манганов оксид до тривалентен манганов оксид.

В резултат на това електроните се движат от отрицателния полюс към положителния полюс през външна товарна верига. Ето как работи източник на постоянен ток - галванична клетка.

Химическият процес в галванична клетка не е обратим, тоест опитът за зареждане е безполезен. Напрежението между полюсите на новата батерия на пръста е 1,5 волта, което се дължи на потенциала на веществата, участващи в химическата реакция вътре в него.

батерия

Литиево-йонната батерия, за разлика от батерията, може да бъде заредена отново след разреждане, тъй като химическият процес в нея е обратим. На външен вид батерията работи като батерия, тоест тя също така дава директен ток в товарната верига, но капацитетът на батерията обикновено е по-голям от този на батерия с приблизително същия размер.

По време на разреждането на литиева батерия химическата реакция на анода (отрицателен електрод) се състои в отделянето на литий от въглерод и превръщането му в сол на катода (положителен електрод). А при зареждане литиевите йони отново преминават към въглерод върху анода.

Потенциалната разлика между полюсите на литиево-йонна батерия може да достигне до 4,2 волта. Максималният ток зависи от зоната на взаимодействие на електродите вътре в акумулатора с електролита и съответно един с друг.

генератор

В индустриален мащаб се получава постоянен ток с използване DC генератори, По правило на статора на такава машина има фиксирани магнити или електромагнити, които индуцират EMF във въртящите се вериги съгласно закона на електромагнитната индукция.

Въртящите се вериги са свързани към контактните плочи на модула на четката-колектор, чрез които генерираният ток се отстранява чрез неподвижните четки. Тъй като контурите контактуват с положителните и отрицателните четки само при преминаване покрай определени магнитни полюси на статора, токът във външната верига се получава чрез ректифицирана променлива, тоест пулсираща константа.

Големината на тока зависи от напречното сечение на проводниците, индукцията на магнитното поле на статора и зоната на статора. Величината на напрежението - от скоростта на въртене на ротора на генератора и от индукцията на магнитното поле на статора.

Слънчева клетка

Слънчевите панели също осигуряват постоянен ток.Фотоните на слънчевата светлина, попадащи върху фотоклетката, причиняват движението на положително заредени отвори и отрицателно заредени електрони през pn пресечната точка и по този начин се получава постоянен ток във външната верига.

Колкото по-голяма е общата площ на слънчевите клетки - колкото повече електрони и дупки участват в образуването на ток, толкова повече ток може да се получи от слънчевата батерия. Генерираното напрежение на слънчевата батерия зависи от интензивността на слънчевата светлина и от броя на фотоклетките, свързани последователно, които са част от дизайна на слънчевата батерия.

Трансформатор с токоизправител

Преди това в електронното оборудване за получаване на постоянен ток, когато се захранва от домакинска мрежа за променлив ток, много често се използват захранвания с трансформатори на желязо. Променливото напрежение на мрежата се понижава с помощта на трансформатор и след това се изправя чрез тръба или диоден изправител.

След токоизправителя в такава верига винаги има филтър, състоящ се от поне кондензатор, и в най-добрия случай - от кондензатор и индуктор и дори транзисторен регулатор на напрежението, особено ако източникът на ток трябва да бъде регулируем.

Напрежението на изхода на такова захранване зависи от броя на завъртанията на вторичната намотка на трансформатора, а максималната стойност на тока зависи от номиналната мощност на трансформатора.

Превключващо захранване

Днес в електронното оборудване за производство на постоянен ток захранванията с нискочестотни трансформатори на желязо почти не се използват, те дойдоха да ги заменят превключване на захранващи устройства, В тях първо поправеното мрежово напрежение се намалява първо с високочестотни трансформаторни и транзисторни превключватели и след това се коригира. Токът се превежда през филтъра към филтърния кондензатор.

Дизайнът на захранващото захранване е много по-малък, отколкото при трансформатор на желязо. Но има повече шум в изходния ток. Ето защо при проектирането на комутационни захранващи устройства се обръща специално внимание на филтрирането на изходния ток към товара.

Напрежението на изхода на превключващото захранване зависи от устройството на електронната верига, а максималният ток зависи от размера на високочестотния трансформатор и качеството на електронните компоненти на веригата.

Кондензатор и йонистор

В определен смисъл електрически кондензатор може да се нарече източник на директен електрически ток. Кондензатор акумулира електрическа енергия под формата на постоянно електрическо поле между своите плочи и след това може да даде тази енергия под формата на постоянен ток или импулсен разряд. И това, и друго в интерес на истината - постоянен ток, различаващ се само по продължителност на проявление.

Но днес електролитичните кондензатори се предлагат в огромен капацитет от хиляди или повече микрофарада. Специален вид кондензатор е йонистор (суперкондензатор) - Заема междинно място между батерията и кондензатора.

Химичните процеси в йонистатора протичат с почти същата скорост, както в кондензатора, но за разлика от акумулатора, йонисторът има по-ниско вътрешно съпротивление, което позволява да се получават големи постоянни токове от йонисторите за по-дълго време. Колкото по-голям е кондензаторът, толкова по-голям и по-дълъг ток може да се получи с него.

Как се извършва корекция на променлив ток

Регулиране на постояннотоковото напрежение

Кой ток е по-опасен, директен или променлив?

Как работят сензорите и скобите за измерване на постоянен и променлив ток