Nguồn DC

Một dòng điện trực tiếp là một dòng điện mà hầu như (vì không có gì lý tưởng trên thế giới) thay đổi theo thời gian, không theo độ lớn cũng như hướng. Trong lịch sử, các nguồn hiện tại trực tiếp đầu tiên là độc quyền hóa học. Lúc đầu, chúng chỉ được đại diện bởi các tế bào điện, và sau đó pin xuất hiện.

Các tế bào điện và pin có cực tính được xác định nghiêm ngặt và hướng của dòng điện trong chúng không thay đổi một cách tự nhiên, do đó nguồn hóa chất - đây là những nguồn DC cơ bản.

Tế bào mạ điện

Pin AA AA là một ví dụ điển hình của pin điện kế hiện đại. Một pin kiềm hình trụ (mà họ thích gọi là kiềm, trong khi từ kiềm được dịch là kiềm) chứa dung dịch kali hydroxit như một chất điện phân bên trong. Mangan dioxide nằm trên cực dương của pin, và kẽm ở dạng bột là âm tính.

Khi mạch pin ngoài đóng vào một tải, một phản ứng hóa học oxy hóa kẽm xảy ra ở cực dương (cực âm), đồng thời, cực âm (cực dương) bị khử thành oxit mangan tetravalent thành oxit mangan hóa trị ba.

Kết quả là, các electron chạy từ cực âm về phía cực dương thông qua mạch tải ngoài. Đây là cách một nguồn hiện tại trực tiếp hoạt động - một tế bào điện.

Quá trình hóa học trong một tế bào điện không thể đảo ngược, nghĩa là cố gắng sạc nó là vô ích. Điện áp giữa các cực của pin ngón tay mới là 1,5 volt, đó là do tiềm năng của các chất liên quan đến phản ứng hóa học bên trong nó.

Pin

Pin lithium-ion, không giống như pin, có thể được sạc lại sau khi xả, vì quá trình hóa học trong nó có thể đảo ngược. Về ngoại hình, pin hoạt động giống như pin, nghĩa là nó cũng chỉ cung cấp dòng điện trực tiếp cho mạch tải, nhưng dung lượng của pin thường lớn hơn pin có cùng kích cỡ.

Trong quá trình xả pin lithium, phản ứng hóa học ở cực dương (điện cực âm) bao gồm việc tách lithium khỏi carbon và chuyển đổi thành muối ở cực âm (điện cực dương). Và khi sạc, các ion lithium lại chuyển sang carbon trên cực dương.

Sự khác biệt tiềm năng giữa các cực của pin lithium-ion có thể đạt tới 4.2 volt. Dòng điện tối đa phụ thuộc vào diện tích tương tác của các điện cực bên trong pin với chất điện phân và tương ứng với nhau.

Máy phát điện

Ở quy mô công nghiệp, dòng điện trực tiếp thu được bằng cách sử dụng máy phát điện dc. Theo quy định, trên stato của một máy như vậy có nam châm hoặc nam châm điện cố định tạo ra EMF trong các mạch quay theo định luật cảm ứng điện từ.

Mỗi mạch quay được kết nối với các tấm tiếp xúc của cụm bộ thu gom bàn chải, qua đó dòng điện được tạo ra được loại bỏ thông qua các bàn chải cố định. Do các mạch chỉ tiếp xúc với các chổi dương và âm khi đi qua các cực từ nhất định của stato, nên dòng điện trong mạch ngoài thu được bởi một biến được chỉnh lưu, nghĩa là hằng số dao động.

Độ lớn của dòng điện phụ thuộc vào tiết diện của dây dẫn, cảm ứng từ trường của stato và khu vực stato. Độ lớn của điện áp - từ tốc độ quay của rôto của máy phát và từ cảm ứng từ trường của stato.

Pin mặt trời

Các tấm pin mặt trời cũng cung cấp dòng điện trực tiếp.Các photon ánh sáng mặt trời rơi vào tế bào quang điện gây ra sự chuyển động của các lỗ tích điện dương và các electron tích điện âm qua tiếp giáp pn, và do đó một dòng điện trực tiếp thu được trong mạch ngoài.

Tổng diện tích pin mặt trời càng lớn - càng nhiều electron và lỗ trống tham gia vào sự hình thành dòng điện, thì càng có thể thu được dòng điện từ pin mặt trời. Điện áp được tạo ra của pin mặt trời phụ thuộc vào cường độ ánh sáng mặt trời và vào số lượng tế bào quang được kết nối nối tiếp là một phần của thiết kế của pin mặt trời.

Máy biến áp có bộ chỉnh lưu

Trước đây, trong các thiết bị điện tử để có được dòng điện trực tiếp, khi được cấp nguồn từ mạng AC hộ gia đình, nguồn cung cấp điện với máy biến áp trên sắt được sử dụng rất thường xuyên. Điện áp nguồn xoay chiều được giảm bằng cách sử dụng máy biến áp, và sau đó được chỉnh lưu bằng ống hoặc chỉnh lưu diode.

Sau bộ chỉnh lưu trong mạch như vậy, luôn có một bộ lọc bao gồm ít nhất tụ điệnvà trong trường hợp tốt nhất - từ tụ điện và cuộn cảm, và thậm chí cả bộ điều chỉnh điện áp bóng bán dẫn, đặc biệt nếu nguồn hiện tại phải được điều chỉnh.

Điện áp ở đầu ra của nguồn cung cấp như vậy phụ thuộc vào số vòng dây của cuộn dây thứ cấp của máy biến áp, và giá trị dòng điện tối đa phụ thuộc vào công suất định mức của máy biến áp.

Chuyển đổi nguồn điện

Ngày nay, trong các thiết bị điện tử để sản xuất dòng điện trực tiếp, nguồn cung cấp năng lượng với máy biến áp tần số thấp trên sắt hầu như không được sử dụng, họ đã đến để thay thế chúng chuyển đổi nguồn cung cấp năng lượng. Trong đó, điện áp nguồn được chỉnh lưu trước tiên được giảm bằng một biến áp tần số cao và các công tắc bóng bán dẫn, sau đó được chỉnh lưu. Dòng điện được dẫn qua bộ lọc đến tụ lọc.

Thiết kế của bộ nguồn chuyển đổi nhỏ hơn nhiều so với máy biến áp trên sắt. Nhưng có nhiều tiếng ồn hơn trong hiện tại đầu ra. Do đó, đặc biệt chú ý đến việc lọc dòng điện đầu ra cho phụ tải khi thiết kế bộ nguồn chuyển mạch.

Điện áp ở đầu ra của nguồn cấp điện chuyển đổi phụ thuộc vào thiết bị của mạch điện tử và dòng điện tối đa phụ thuộc vào kích thước của máy biến áp cao tần và chất lượng của các thành phần điện tử trên mạch.

Tụ điện và ion

Theo một nghĩa nào đó, một tụ điện có thể được gọi là nguồn của dòng điện trực tiếp. Một tụ điện tích lũy năng lượng điện dưới dạng một điện trường không đổi giữa các bản của nó, và sau đó có thể cung cấp năng lượng này dưới dạng dòng điện trực tiếp hoặc xung. Cả điều đó và điều khác như một vấn đề của thực tế - một dòng điện trực tiếp chỉ khác nhau về thời gian biểu hiện.

Nhưng ngày nay, các tụ điện điện phân có sẵn với công suất khổng lồ từ hàng ngàn microfarad trở lên. Một loại tụ điện đặc biệt là ionistor (siêu tụ điện) - Nó chiếm một vị trí trung gian giữa pin và tụ điện.

Các quá trình hóa học trong điện cực ion tiến hành với tốc độ gần như tương tự như trong tụ điện, nhưng không giống như pin, điện cực ion có điện trở trong thấp hơn, giúp có thể thu được dòng điện trực tiếp lớn từ các ionist trong thời gian dài hơn. Điện dung càng lớn, dòng điện càng lớn và dài hơn có thể thu được với nó.

AC chỉnh lưu như thế nào

Điều chỉnh điện áp DC

Dòng điện nào nguy hiểm hơn, trực tiếp hay xen kẽ?

Làm thế nào cảm biến và đồng hồ kẹp làm việc để đo dòng điện trực tiếp và xoay chiều