Специальный электронный прибор, преобразующий электрический ток, из переменного в постоянный, называют выпрямителем электрического тока. В электронной аппаратуре, работающей на полупроводниках, схемы выпрямления используют в своей основе полупроводниковые диоды. Прежде чем подробно останавливаться на выпрямлении, следует вспомнить об электрическом переменном токе.
Суть переменного тока
В самом простом варианте, переменный ток представляет собой направленное движение заряженных частиц, постоянно меняющее свою полярность и амплитуду по графику в виде правильной синусоиды. При этом, все полупериоды синусоиды условно разделяются на положительные и отрицательные. Полупериод, расположенный выше нулевой отметки, считается положительным, и обозначается красным цветом. Все полупериоды, находящиеся ниже нуля, относятся к отрицательным и обозначаются синим цветом. Полный период называется волной, а половина периода, в зависимости от расположения, носит название положительной или отрицательной полуволны.
Основной принцип действия выпрямителя заключается в переворачивании или отсекании какой-либо полуволны, при этом, направление тока становится односторонним. Все выпрямители условно разделены на приборы с одной и тремя фазами, одним или двумя полупериодами.
Выпрямление переменного тока
Как правило, для выпрямления используется переменный ток, поступающий с вторичной трансформаторной обмотки. Это совершенно точно, поскольку во все квартиры электрический ток идет через понижающий трансформатор подстанции. В любой схеме выпрямления основной величиной является напряжение. Это связано с тем, что напряжение, в отличие от силы тока, совершенно не зависит от нагрузки.
Самым простым считается однофазный выпрямитель с одним полупериодом
Согласно данной схеме, с помощью диода отсекается отрицательная полуволна. При переворачивании диода, происходит перемена местами выводов – анода и катода. В этом случае происходит отсечение положительной полуволны. Такие выпрямители применяют схемы выпрямления, при потреблении слабых токов и импульсном питании. Они совершенно непригодны для выпрямления сетевого напряжения с большим значением.
Самым распространенным, является однофазный выпрямитель на два полупериода
Здесь электрический ток с вторичной обмотки поступает по маршруту «А – В» и в обратном направлении, через определенные диоды и нагрузку. Направление постоянно изменяется в таком быстром темпе, что на выходе выпрямителя его нулевое значение, практически, отсутствует.
Для нормального преобразования напряжения, кроме выпрямителей, используются сглаживающие фильтры питания, которые окончательно устраняют резкие колебания выходного напряжения.
