Възможно ли е да се преобразува CA в CD без използването на батерии или трансформатори? Могат ли да се използват ректификатори за тази цел?

Възможно е да се преобразува променливото напрежение в постоянното без използване на батерия или трансформатор. За тази цел може да се използва выпрямител.

I. Принцип на действие на выпрямителите

Выпрямител е електронно устройство, което може да преобразува променливото напрежение в постоянно. То осъществява функцията на выпрямяване чрез еднопосочната проводимост на полупроводници като диоди.

Половинчесто выпрямяване

• В половинчеста выпрямителна верига, когато е наличен положителния половин период на входящото променливо напрежение, диодът провежда и токът протича през натоварването, формирайки постоянен ток на изхода. По време на отрицателния половин период на входящото променливо напрежение, диодът е изключен и няма ток, протичащ през натоварването. По този начин, на изхода се получава пулсиращ постоянен ток само с положителния половин период. Например, проста половинчеста выпрямителна верига може да се състои от диод и резистор за натоварване.

• Преимуществото на половинчестото выпрямяване е, че веригата е проста и евтина. Но недостатъкът е, че изходното постоянното напрежение варира значително и ефективността е ниска, използвайки само половината от променливата вълна.

Пълно выпрямяване

• Пълната выпрямителна верига може да преодолее недостатъците на половинчестото выпрямяване. Тя използва два диода или центърно свързан трансформатор, за да позволи както положителния, така и отрицателния половин период на променливото напрежение да минават през натоварването, по този начин се получава относително гладък постоянен ток на изхода. Например, в пълната мостова выпрямителна верига, четири диода формират мост. Независимо дали входящото променливо напрежение е в положителния или отрицателния половин период, винаги има два диода, които провеждат, и токът винаги протича през натоварването.

• Пълното выпрямяване има по-висока ефективност и по-малко вариации на изходното постоянното напрежение, но веригата е сравнително по-сложна.

II. Други възможни методи

Освен выпрямителите, други методи също могат да се използват за преобразуване на променливото напрежение в постоянно, но тези методи обикновено също изискват някои специфични електронни компоненти.

Филтриране с кондензатор

• Свързването на кондензатор паралелно на изхода на выпрямителната верига може да играе филтрираща роля и да направи изходния постоянен ток по-гладък. Когато е наличен върховният вълнолиней на входящото променливо напрежение, кондензаторът се зарежда; когато входното напрежение спадне, кондензаторът разтегля, за да поддържа напрежението върху натоварването. Например, в проста половинчеста выпрямителна верига с филтриране с кондензатор, кондензаторът може значително да намали вариациите на изходното напрежение.

• Филтриращият ефект на кондензатора зависи от капацитета на кондензатора и размера на натоварването. Обикновено, колкото по-голям е капацитетът, толкова по-добър е филтриращият ефект, но цената ще се увеличи.

Стабилизираща верига

• За да се стабилизира още повече изходното постоянното напрежение, може да се добави стабилизираща верига върху базата на выпрямителната и филтриращата верига. Стабилизиращата верига може автоматично да регулира изходното напрежение в зависимост от промяната на натоварването, за да го поддържа в относително стабилен диапазон. Например, често използваните стабилизиращи диоди, триадни стабилизатори и т.н. могат да се използват за изграждане на стабилизираща верига.

• Стабилизиращата верига може да подобри качеството на постоянното напрежение и е подходяща за случаи, когато се изисква висока стабилност на напрежението.

В заключение, когато не се използва батерия или трансформатор, променливото напрежение може да се преобразува в постоянно чрез методи като выпрямители, комбинирани с филтриране с кондензатори и стабилизиращи вериги.