แหล่ง DC

กระแสตรงเป็นกระแสที่เกือบ (เนื่องจากไม่มีอะไรในอุดมคติในโลก) การเปลี่ยนแปลงในเวลาไม่ในขนาดหรือในทิศทาง ประวัติศาสตร์แหล่งที่มากระแสตรงครั้งแรกเป็นสารเคมีเท่านั้น ตอนแรกพวกมันจะถูกแทนที่ด้วยเซลล์กัลวานิกเท่านั้นและต่อมาแบตเตอรี่ก็จะปรากฏขึ้น

เซลล์และแบตเตอรี่กัลวานิกมีขั้วที่กำหนดอย่างเคร่งครัดและทิศทางของกระแสในตัวพวกมันจะไม่เปลี่ยนแปลงตามธรรมชาติดังนั้น แหล่งเคมีในปัจจุบัน - แหล่งเหล่านี้เป็นแหล่งจ่ายกระแสตรง

เซลล์กัลวานิค

แบตเตอรี่ AA AA เป็นตัวอย่างสำคัญของเซลล์กัลวานิคที่ทันสมัย แบตเตอรี่อัลคาไลน์ทรงกระบอก (ซึ่งพวกเขาต้องการเรียกว่าอัลคาไลน์ในขณะที่คำว่าอัลคาไลน์แปลเป็นอัลคาไลน์) มีสารละลายโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์เป็นอิเล็กโทรไลต์ภายใน แมงกานีสไดออกไซด์อยู่บนขั้วบวกของแบตเตอรี่และสังกะสีในรูปแบบของผงจะติดลบ

เมื่อวงจรแบตเตอรีภายนอกถูกปิดการโหลดปฏิกิริยาทางเคมีของซิงค์ออกไซด์จะเกิดขึ้นที่ขั้วบวก (ขั้วลบ) และในเวลาเดียวกันปฏิกิริยาของการลดแมงกานีสเตตร้าวาเลนต์กับแมงกานีสออกไซด์แบบไตรวาเลนต์จะเกิดขึ้นที่ขั้วแคโทด

เป็นผลให้อิเล็กตรอนวิ่งออกจากขั้วลบไปยังขั้วบวกผ่านวงจรโหลดภายนอก นี่คือการทำงานของแหล่งกระแสตรง - เซลล์กัลวานิก

กระบวนการทางเคมีในเซลล์กัลวานิคนั้นไม่สามารถย้อนกลับได้นั่นคือพยายามคิดว่ามันไร้ประโยชน์ แรงดันไฟฟ้าระหว่างขั้วของแบตเตอรี่นิ้วใหม่คือ 1.5 โวลต์ซึ่งเกิดจากศักยภาพของสารที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาเคมีภายใน

แบตเตอรี่

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนซึ่งแตกต่างจากแบตเตอรี่สามารถเรียกเก็บเงินได้อีกครั้งหลังจากจำหน่ายเนื่องจากกระบวนการทางเคมีในมันสามารถย้อนกลับได้ ในลักษณะที่ปรากฏแบตเตอรี่ทำงานเหมือนแบตเตอรี่นั่นคือมันยังให้กระแสตรงกับวงจรโหลดเท่านั้น แต่ความจุของแบตเตอรี่มักจะมากกว่าแบตเตอรี่ที่มีขนาดเท่ากัน

ในระหว่างการคายประจุของแบตเตอรี่ลิเธียมปฏิกิริยาทางเคมีที่ขั้วบวก (ขั้วลบ) ประกอบด้วยการแยกลิเทียมออกจากคาร์บอนและเปลี่ยนเป็นเกลือที่ขั้วแคโทด (ขั้วบวก) และเมื่อทำการชาร์จลิเทียมไอออนจะผ่านไปยังคาร์บอนบนขั้วบวกอีกครั้ง

ความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นระหว่างขั้วของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสามารถทำได้ถึง 4.2 โวลต์ กระแสสูงสุดขึ้นอยู่กับพื้นที่ของการมีปฏิสัมพันธ์ของอิเล็กโทรดภายในแบตเตอรี่ด้วยอิเล็กโทรไลต์และตามซึ่งกันและกัน

เครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ในระดับอุตสาหกรรมจะได้รับกระแสตรงโดยใช้ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า dc. ตามกฎแล้วบนสเตเตอร์ของเครื่องดังกล่าวมีแม่เหล็กถาวรหรือแม่เหล็กไฟฟ้าที่เหนี่ยวนำให้เกิด EMF ในวงจรหมุนตามกฎหมายของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า

วงจรหมุนแต่ละอันเชื่อมต่อกับแผ่นสัมผัสของชุดแปรงเก็บซึ่งกระแสที่สร้างขึ้นจะถูกลบออกผ่านแปรงถาวร เนื่องจากรูปทรงสัมผัสกับแปรงบวกและลบเฉพาะเมื่อผ่านขั้วแม่เหล็กบางตัวของสเตเตอร์เท่านั้นกระแสในวงจรภายนอกจะได้รับโดยตัวแปรที่แก้ไขนั่นคือค่าคงที่การเต้นเป็นจังหวะ

ขนาดของกระแสขึ้นอยู่กับหน้าตัดของสายไฟการเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กของสเตเตอร์และพื้นที่สเตเตอร์ ขนาดของแรงดันไฟฟ้า - จากความเร็วในการหมุนของโรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและจากการเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กของสเตเตอร์

โซล่าเซลล์

แผงเซลล์แสงอาทิตย์ยังให้กระแสตรงโฟตอนของแสงอาทิตย์ที่ตกบนตาแมวทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของหลุมที่มีประจุบวกและอิเล็กตรอนที่มีประจุลบผ่านทางแยก pn ดังนั้นจึงได้รับกระแสตรงในวงจรภายนอก

ยิ่งพื้นที่ทั้งหมดของเซลล์แสงอาทิตย์ยิ่งมีอิเล็กตรอนและรูมากเท่าไรก็ยิ่งมีส่วนร่วมในการก่อตัวของกระแสไฟฟ้ามากขึ้นเท่านั้นซึ่งสามารถรับกระแสได้มากขึ้นจากแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ แรงดันไฟฟ้าที่สร้างขึ้นของแบตเตอรี่โซล่าร์นั้นขึ้นอยู่กับความเข้มของแสงอาทิตย์และจำนวนโฟโตเซลล์ที่เชื่อมต่อเป็นชุดซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการออกแบบแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์

หม้อแปลงไฟฟ้าพร้อมวงจรเรียงกระแส

ก่อนหน้านี้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อรับกระแสตรงเมื่อขับเคลื่อนจากเครือข่าย AC ในครัวเรือนอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีหม้อแปลงไฟฟ้ามักถูกใช้บ่อยๆ แรงดันไฟเมนสำรองถูกลดลงโดยใช้หม้อแปลงแล้วแก้ไขโดยใช้หลอดหรือ วงจรเรียงกระแสไดโอด.

หลังจากวงจรเรียงกระแสในวงจรมีตัวกรองอย่างน้อยประกอบด้วยเสมอ ตัวเก็บประจุและในกรณีที่ดีที่สุด - จากตัวเก็บประจุและตัวเหนี่ยวนำและแม้แต่ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าของทรานซิสเตอร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าแหล่งจ่ายกระแสต้องปรับได้

แรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟนั้นขึ้นอยู่กับจำนวนรอบของขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงและค่ากระแสสูงสุดจะขึ้นอยู่กับกำลังไฟที่กำหนดของหม้อแปลง

แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง

ทุกวันนี้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับการผลิตไฟฟ้ากระแสตรงอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีหม้อแปลงความถี่ต่ำบนเหล็กแทบจะไม่ได้ใช้เลยพวกเขามาแทนที่พวกเขา การเปลี่ยนแหล่งจ่ายไฟ. ในพวกเขาแรงดันไฟหลักที่แก้ไขแล้วจะลดลงเป็นครั้งแรกด้วยหม้อแปลงความถี่สูงและสวิตช์ทรานซิสเตอร์แล้วแก้ไข กระแสจะถูกส่งผ่านตัวกรองไปยังตัวเก็บประจุตัวกรอง

การออกแบบของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งมีขนาดเล็กกว่าหม้อแปลงไฟฟ้ามาก แต่มีสัญญาณรบกวนมากขึ้นในกระแสไฟขาออก ดังนั้นจึงมีความสนใจเป็นพิเศษในการออกแบบอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งเพื่อกรองกระแสที่เอาต์พุตไปยังโหลด

แรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟสลับขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ของวงจรอิเล็กทรอนิกส์และกระแสสูงสุดขึ้นอยู่กับขนาดของหม้อแปลงความถี่สูงและคุณภาพของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ในวงจร

ตัวเก็บประจุและตัวต้านทาน

ในแง่หนึ่งตัวเก็บประจุไฟฟ้าสามารถเรียกได้ว่าเป็นแหล่งกระแสไฟฟ้าตรง ตัวเก็บประจุสะสมพลังงานไฟฟ้าในรูปแบบของสนามไฟฟ้าคงที่ระหว่างแผ่นของมันและจากนั้นสามารถให้พลังงานนี้ในรูปแบบของการปล่อยกระแสตรงหรือพัลซิ่ง ทั้งที่และอีกอันในความเป็นจริง - กระแสตรงต่างกันในระยะเวลาของการสำแดง

แต่วันนี้ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าถูกผลิตขึ้นในความจุมหาศาลของไมโครพันหรือมากกว่า ตัวเก็บประจุชนิดพิเศษคือ ไอออน (ซุปเปอร์คาปาซิเตอร์) - จะใช้สถานที่ระหว่างแบตเตอรี่และตัวเก็บประจุ

กระบวนการทางเคมีในตัวเก็บประจุจะดำเนินการด้วยความเร็วเกือบเท่าในตัวเก็บประจุ แต่ไม่เหมือนกับแบตเตอรี่ตัวเก็บประจุจะมีความต้านทานภายในที่ต่ำกว่าซึ่งทำให้สามารถรับกระแสโดยตรงขนาดใหญ่จากตัวเก็บประจุเป็นเวลานาน ยิ่งมีความจุมากเท่าไรก็ยิ่งสามารถรับกระแสได้มากขึ้นและยาวนานขึ้นเท่านั้น

การแก้ไข AC อย่างไร

ควบคุมแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง

กระแสไหนที่เป็นอันตรายมากกว่าตรงหรือสลับกัน

เซ็นเซอร์และแคลมป์มิเตอร์ทำงานอย่างไรสำหรับการวัดกระแสโดยตรงและกระแสสลับ