Je možné převést střídavý proud na stejnosměrný bez použití baterií nebo transformátorů? Mohou být pro tento účel použity čidlo?

Je možné převést střídavý proud na stejnosměrný proud bez použití baterie nebo transformátoru. Pro tento účel lze použít odporovku.

I. Princip fungování odporovek

Odporovka je elektronické zařízení, které může převést střídavý proud na stejnosměrný proud. Hlavně realizuje funkci obdélníkování pomocí unidirekčních vlastností polovodičových součástek, jako jsou diody.

Polovlnkové obdélníkování

• V obvodě s polovlnkovým obdélníkováním, když je přítomná kladná půlovlnková fáze vstupního střídavého proudu, dioda vedoucí, a proud protéká zatížením, tvoří se tak výstup stejnosměrného proudu. Během záporné půlovlnkové fáze vstupního střídavého proudu je dioda vypnutá a žádný proud neprotéká zatížením. Tímto způsobem se na výstupu získá pulzující stejnosměrný proud s pouze kladnou půlovlnkovou fází. Například jednoduchý obvod s polovlnkovým obdélníkováním může být tvořen diodou a zátěžovým odporem.

• Výhodou polovlnkového obdélníkování je, že obvod je jednoduchý a nízké náklady. Nevýhodou je, že výstupní napětí stejnosměrného proudu kolísá velmi silně a efektivita je nízká, protože se využívá pouze polovina střídavého proudu.

Úplné obdélníkování

• Obvod s úplným obdélníkováním může překonat nedostatky polovlnkového obdélníkování. Používá dvě diody nebo středově zapojený transformátor, aby umožnila průchod zatížení jak kladné, tak záporné půlovlnkové fázi střídavého proudu, což umožňuje získat relativně hladký výstup stejnosměrného proudu. Například v obvodu s úplným mostovým obdélníkováním tvoří čtyři diody most. Bez ohledu na to, zda je vstupní střídavý proud v kladné nebo záporné půlovlnkové fázi, vždy vedou dvě diody a proud protéká zatížením.

• Úplné obdélníkování má vyšší efektivitu a menší kolísání výstupního napětí stejnosměrného proudu, ale obvod je relativně složitější.

II. Jiné možné metody

Kromě odporovek lze pro převod střídavého proudu na stejnosměrný proud použít i jiné metody, ale tyto metody obvykle vyžadují některé specifické elektronické součástky.

Filtrace kondenzátorem

• Připojení kondenzátoru paralelně na výstupní straně obvodu s obdélníkováním může sloužit jako filtr a udělat výstupní stejnosměrný proud hladší. Když je přítomno vrcholové napětí vstupního střídavého proudu, kondenzátor se nabije; když klesne vstupní napětí, kondenzátor se vybije, aby udržel napětí na zatížení. Například v jednoduchém obvodu s polovlnkovým obdélníkováním a filtrací kondenzátorem může kondenzátor velmi snížit kolísání výstupního napětí.

• Filtrovací efekt kondenzátoru závisí na kapacitě kondenzátoru a velikosti zatížení. Obecně platí, že čím větší kapacita, tím lepší filtrovací efekt, ale náklady se také zvýší.

Stabilizační obvod

• Pro další stabilizaci výstupního napětí stejnosměrného proudu lze přidat stabilizační obvod na základě obvodu s obdélníkováním a filtrací. Stabilizační obvod může automaticky upravovat výstupní napětí podle změny zatížení, aby se udrželo v relativně stabilním rozmezí. Například běžně používané stabilizační diody, třípolohové stabilizátory atd. lze použít k sestavení stabilizačního obvodu.

• Stabilizační obvod může zlepšit kvalitu stejnosměrného proudu a je vhodný pro případy s vysokými požadavky na stabilitu napětí.

Závěrem, když se nepoužívá baterie nebo transformátor, lze střídavý proud převést na stejnosměrný proud metodami, jako jsou odporovky, kombinované s filtrací kondenzátorem a stabilizačními obvody.