Vai ir iespējams pārveidot maiņstrāmi (AC) uz galdstrāmi (DC), nē izmantojot akumulatorus vai transformatorus? Vai šim nolūkam var izmantot rektifikatorus?
Ir ir iespējams pārvērtēt maiņstrāmi par direct current bez akumulatora vai transformatora izmantošanas. Šim nolūkam var izmantot rektifikatoru.
I. Rektifikatoru darbības princips
Rektifikators ir elektronisks ierīce, kas var pārvērst maiņstrāmi par direct current. Galvenokārt tas realizē rektifikācijas funkciju, izmantojot polāroju vadītāju, piemēram, diodu, vienvirziena vadošanos.
Pusemaiņas rektifikācija
Pusemaiņas rektifikācijas shēmā, kad ieejas maiņstrāma ir pozitīvā pusgaitā, diode ved, un strāva plūst caur slodzes, veidojot direct current izvadi. Negatīvajā pusgaitā ieejas maiņstrāmas laikā diode tiek nogriezta, un caur slodzi neplūst strāva. Tādējādi izvadē tiek iegūts pulsojošs direct current ar tikai pozitīvo pusgaitu. Piemēram, vienkārša pusemaiņas rektifikācijas shēma var sastāvēt no diodes un slodzes rezistora.
Pusemaiņas rektifikācijas priekšrocība ir tā, ka šķira ir vienkārša un zema cena. Tomēr trūkums ir tāds, ka izvades direct current sprieguma svārstības ir lielas, un efektivitāte ir zema, izmantojot tikai pusi no maiņstrāmas formas.
Pilnmaiņas rektifikācija
Pilnmaiņas rektifikācijas shēma var pārvarēt pusemaiņas rektifikācijas trūkumus. Tā izmanto divas diodes vai centra punktā apgrieztu transformatoru, lai gan pozitīvā, gan negatīvā pusgaitā maiņstrāma varētu plūst caur slodzi, tādējādi iegūstot salīdzinoši vienmērīgu direct current izvadi. Piemēram, pilnmaiņas tilta rektifikācijas shēmā četras diodes veido tiltu. Neatkarīgi no tā, vai ieejas maiņstrāma ir pozitīvā vai negatīvā pusgaitā, vienmēr divas diodes ved, un strāva plūst caur slodzi.
Pilnmaiņas rektifikācija ir augstāka efektivitāte un mazākas izvades direct current sprieguma svārstības, bet šķira ir salīdzinoši sarežģītāka.
II. Citi iespējamie metodes
Kā alternatīva rektifikatoriem, citi metodes var tikt izmantoti, lai pārvērstu maiņstrāmi par direct current, taču šiem metožiem parasti ir nepieciešami arī daži specifiski elektroniski komponenti.
Kondensatora filtrācija
Paralēla savienojuma izveide ar kondensatoru rektifikācijas shēmas izvades beigās var nodrošināt filtrācijas lomu, padarot izvades direct current salīdzinoši vienmērīgu. Kad ieejas maiņstrāmas virsotnes spriegums ir klāt, kondensators uzsāk uzlādi; kad ieejas spriegums samazinās, kondensators atdalās, lai uzturētu slodzes galu starpā esošo spriegumu. Piemēram, vienkāršā pusemaiņas rektifikācijas shēmā ar kondensatora filtrāciju, kondensators var būtiski samazināt izvades sprieguma svārstības.
Kondensatora filtrācijas efekts atkarīgs no kondensatora kapacitātes un slodzes lieluma. Parasti, jo lielāka kapacitāte, jo labāks filtrācijas efekts, tomēr tā cena arī palielināsies.
Sprieguma stabilizācijas shēma
Lai vēl vairāk stabilizētu izvades direct current spriegumu, var pievienot sprieguma stabilizācijas shēmu uz rektifikācijas un filtrācijas shēmām. Sprieguma stabilizācijas shēma var automātiski pielāgot izvades spriegumu atkarībā no slodzes izmaiņām, lai saglabātu to relatīvi stabila līmenī. Piemēram, bieži izmantotie stabilizējošie diodi, trīspoliņu stabilizatori utt. var tikt izmantoti, lai konstruētu sprieguma stabilizācijas shēmu.
Sprieguma stabilizācijas shēma var uzlabot direct current kvalitāti un ir piemērota gadījumiem, kad ir augsti prasības pret sprieguma stabilitāti.
Secinājumā, ja nav izmantots akumulators vai transformators, maiņstrāmu var pārvērst par direct current, izmantojot rektifikatorus, kombinējot to ar kondensatora filtrāciju un sprieguma stabilizācijas shēmām.
