Выпрямители. Схемы выпрямления электрического тока

В данной статье расскажем что такое выпрямитель тока, принципы его работы и схемы выпрямления электрического тока.

Выпрямитель электрического тока – электронная схема, предназначенная для преобразования переменного электрического тока в постоянный (одно полярный) электрический ток.

В полупроводниковой аппаратуре выпрямители исполняются на полупроводниковых диодах. В более старой и высоковольтной аппаратуре выпрямители исполняются на электровакуумных приборах – кенотронах. Раньше широко использовались – селеновые выпрямители.

Для начала вспомним, что собой представляет переменный электрический ток. Это гармонический сигнал, меняющий свою амплитуду и полярность по синусоидальному закону.

В переменном электрическом токе можно условно выделить положительные и отрицательные полупериоды. Всё то, что больше нулевого значения относится к положительным полупериодам (положительная полуволна – красным цветом), а всё, что меньше (ниже) нулевого значения – к отрицательным полупериодам (отрицательная полуволна – синим цветом).

Выпрямитель, в зависимости от его конструкции «отсекает», или «переворачивает» одну из полуволн переменного тока, делая направление тока односторонним.

Схемы построения выпрямителей сетевого напряжения можно поделить на однофазные и трёхфазные, однополупериодные и двухполупериодные.

Для удобства мы будем считать, что выпрямляемый переменный электрический ток поступает с вторичной обмотки трансформатора. Это соответствует истине и потому, что даже электрический ток в домашние розетки квартир домов приходит с трансформатора понижающей подстанции. Кроме того, поскольку сила тока – величина, напрямую зависящая от нагрузки, то при рассмотрении схем выпрямления мы будем оперировать не понятием силы тока, а понятием – напряжение, амплитуда которого напрямую не зависит от нагрузки.

На рисунке изображена схема и временная диаграмма выпрямления переменного тока однофазным однополупериодным выпрямителем.

Из рисунка видно, что диод отсекает отрицательную полуволну. Если мы перевернём диод, поменяв его выводы – анод и катод местами, то на выходе окажется, что отсечена не отрицательная, а положительная полуволна.

Среднее значение напряжения на выходе однополупериодного выпрямителя соответствует значению:

U_ср = U_max / π = 0,318 U_max

где: π — константа равная 3,14.

Однополупериодные выпрямители используются в качестве выпрямителей сетевого напряжения в схемах, потребляющих слабый ток, а также в качестве выпрямителей импульсных источников питания. Они абсолютно не годятся в качестве выпрямителей сетевого напряжения синусоидальной формы для устройств, потребляющих большой ток.

Наиболее распространёнными являются однофазные двухполупериодные выпрямители. Существуют две схемы таких выпрямителей – мостовая схема и балансная.

Рассмотрим мостовую схему однофазного двухполупериодного выпрямителя и его работу.

Если ток вторичной обмотки трансформатора течёт по направлению от точки «А» к точке «В», то далее от точки «В» ток течёт через диод VD3 (диод VD1 его не пропускает), нагрузку R_н, диод VD2 и возвращается в обмотку трансформатора через точку «А».

Когда направление тока вторичной обмотки трансформатора меняется на противоположное, то вышедший из точки «А», ток течёт через диод VD4, нагрузку R_н, диод VD1 и возвращается в обмотку трансформатора через точку «В».

Таким образом, практически отсутствует промежуток времени, когда напряжение на выходе выпрямителя равно нулю.

Рассмотрим балансную схему однофазного двухполупериодного выпрямителя.

По своей сути это два однополупериодных выпрямителя, подключенных параллельно в противофазе, при этом начало второй обмотки соединено с концом первой вторичной обмотки. Если в мостовой схеме во время действия обоих полупериодов сетевого напряжения используется одна вторичная обмотка трансформатора, то в балансной схеме две вторичных обмотки (2 и 3) используются поочерёдно.

Среднее значение напряжения на выходе двухполупериодного выпрямителя соответствует значению:

U_ср = 2*U_max / π = 0,636 U_max

где: π — константа равная 3,14.

Представляет интерес сочетание мостовой и балансной схемы выпрямления, в результате которого, получается двухполярный мостовой выпрямитель, у которого один провод является общим для двух выходных напряжений (для первого выходного напряжения, он отрицательный, а для второго — положительный):

Трёхфазные выпрямители электрического тока (Схема Ларионова)

Трёхфазные выпрямители обладают лучшей характеристикой выпрямления переменного тока – меньшим коэффициентом пульсаций выходного напряжения по сравнению с однофазными выпрямителями. Связано это с тем, что в трёхфазном электрическом токе синусоиды разных фаз «перекрывают» друг друга. После выпрямления такого напряжения, сложения амплитуд различных фаз не происходит, а выделяется максимальная амплитуда из значений всех трёх фаз входного напряжения.

На следующем рисунке представлена схема трёхфазного однополупериодного выпрямителя и его выходное напряжение (красным цветом), образованное на «вершинах» трёхфазного напряжения.

За счёт «перекрытия» фаз напряжения, выходное напряжение трёхфазного однополупериодного выпрямителя имеет меньшую глубину пульсации. Вторичные обмотки трансформатора могут быть использованы только по схеме подключения «звезда», с «нулевым» выводом от трансформатора.

На следующем рисунке представлена схема трёхфазного двухполупериодного мостового выпрямителя (схема Ларионова) и его выходное напряжение (красным цветом).

За счёт использования положительной и перевернутой отрицательной полуволны трёхфазного напряжения, выходное напряжение (выделено красным цветом), образованное на вершинах синусоид, имеет самую маленькую глубину пульсаций выходного напряжения по сравнению со всеми остальными схемами выпрямления. Вторичные обмотки трансформатора могут быть использованы как по схеме подключения «звезда», без «нулевого» вывода от трансформатора, так и «треугольник».

При конструировании блоков питания

Для выбора выпрямительных диодов используют следующие параметры, которые всегда указаны в справочниках:

— максимальное обратное напряжение диода – U_обр ;

— максимальный ток диода – I_max ;

— прямое падение напряжения на диоде – U_пр .

Необходимо выбирать все эти перечисленные параметры с запасом, для исключения выхода диодов из строя.

Максимальное обратное напряжение диода U_обр должно быть в два раза больше реального выходного напряжения трансформатора. В противном случае возможен обратный пробой p-n, который может привести к выходу из строя не только диодов выпрямителя, но и других элементов схем питания и нагрузки.

Значение максимального тока I_max выбираемых диодов должно превышать реальный ток выпрямителя в 1,5 – 2 раза. Невыполнение этого условия, также приводит к выходу из строя сначала диодов, а потом других элементов схем.

Прямое падение напряжения на диоде – U_пр, это то напряжение, которое падает на кристалле p-n перехода диода. Если по пути прохождения тока стоят два диода, значит это падение происходит на двух p-n переходах. Другими словами, напряжение, подаваемое на вход выпрямителя, на выходе уменьшается на значение падения напряжения.

---

Схемы выпрямителей электрического тока предназначены для преобразования переменного — изменяющего полярность напряжения в однополярное — не изменяющее полярность. Но этого недостаточно для превращения переменного напряжения в постоянное. Для того, чтобы оно преобразовалось в постоянное необходимо применение сглаживающих фильтров питания, устраняющих резкие перепады выходного напряжения от нуля до максимального значения.

 

для чего применяются, принцип действия, ВАХ

Выпрямительный диод особая разновидность диодов, созданные для трансформации переменного тока, если необходимо получить постоянный на входе или выходе. Это не единственная работа, которую выполняют данные диоды. Они нашли свое применение во всех сферах и направлениях радиоэлектроники. Они применяются для создания цепей управления, для коммутации, контроля напряжения, в цепях, где протекает сильный ток. От номинального значения тока, производится классификация выпрямительных диодов. Они бывают следующих видов:

• малой;
• средней;
• высокой.

По сфере применения на диоды из элементов германия (Gr) или кремния (Si). В статье будут описаны все особенности, технические характеристики устройства этих радиодеталей. Также читатель найдет познавательные видеоролики и интересный материал из научной статьи по данной теме.

Выпрямительные диоды.

Технология изготовления и конструкция

Конструкция выпрямительных диодов представляет собой одну пластину кристалла полупроводника, в объеме которой созданы две области разной проводимости, поэтому такие диоды называют плоскостными. Технология изготовления таких диодов заключается в следующем. На поверхность кристалла полупроводника с электропроводностью n-типа расплавляют алюминий, индий или бор, а на поверхность кристалла с электропроводностью p-типа расплавляют фосфор.

Под действием высокой температуры эти вещества крепко сплавляются с кристаллом полупроводника. При этом атомы этих веществ проникают (диффундируют) в толщу кристалла, образуя в нем область с преобладанием электронной или дырочной электропроводностью. Таким образом получается полупроводниковый прибор с двумя областями различного типа электропроводности — а между ними p-n переход. Большинство распространенных плоскостных кремниевых и германиевых диодов изготавливают именно таким способом.

Для защиты от внешних воздействий и обеспечения надежного теплоотвода кристалл с p-n переходом монтируют в корпусе.
Диоды малой мощности изготавливают в пластмассовом корпусе с гибкими внешними выводами, диоды средней мощности – в металлостеклянном корпусе с жесткими внешними выводами, а диоды большой мощности – в металлостеклянном или металлокерамическом корпусе, т.е. со стеклянным или керамическим изолятором.

Германиевые диоды.

Электрические параметры

У каждого типа диодов есть свои рабочие и предельно допустимые параметры, согласно которым их выбирают для работы в той или иной схеме:

• Iобр – постоянный обратный ток, мкА;
• Uпр – постоянное прямое напряжение, В;
• Iпр max – максимально допустимый прямой ток, А;
• Uобр max – максимально допустимое обратное напряжение, В;
• Р max – максимально допустимая мощность, рассеиваемая на диоде;
• Рабочая частота, кГц;
• Рабочая температура, С.

Здесь приведены далеко не все параметры диодов, но, как правило, если надо найти замену, то этих параметров хватает.

Материал в тему: Что такое кондесатор

Схема простого выпрямителя переменного тока на одном диоде

На вход выпрямителя подадим сетевое переменное напряжение, в котором положительные полупериоды выделены красным цветом, а отрицательные – синим. К выходу выпрямителя подключим нагрузку (Rн), а функцию выпрямляющего элемента будет выполнять диод (VD). При положительных полупериодах напряжения, поступающих на анод диода диод открывается. В эти моменты времени через диод, а значит, и через нагрузку (Rн), питающуюся от выпрямителя, течет прямой ток диода Iпр (на правом графике волна полупериода показана красным цветом).

При отрицательных полупериодах напряжения, поступающих на анод диода диод закрывается, и во всей цепи будет протекать незначительный обратный ток диода (Iобр). Здесь, диод как бы отсекает отрицательную полуволну переменного тока (на правом графике такая полуволна показана синей пунктирной линией).

В итоге получается, что через нагрузку (Rн), подключенную к сети через диод (VD), течет уже не переменный, поскольку этот ток протекает только в положительные полупериоды, а пульсирующий ток – ток одного направления. Это и есть выпрямление переменного тока. Но таким напряжением можно питать лишь маломощную нагрузку, питающуюся от сети переменного тока и не предъявляющую к питанию особых требований, например, лампу накаливания.

Напряжение через лампу будет проходить только во время положительных полуволн (импульсов), поэтому лампа будет слабо мерцать с частотой 50 Гц. Однако, за счет тепловой инертности нить не будет успевать остывать в промежутках между импульсами, и поэтому мерцание будет слабо заметным. Если же запитать таким напряжением приемник или усилитель мощности, то в громкоговорителе или колонках мы будем слышать гул низкого тона с частотой 50 Гц, называемый фоном переменного тока. Это будет происходить потому, что пульсирующий ток, проходя через нагрузку, создает в ней пульсирующее напряжение, которое и является источником фона.

Этот недостаток можно частично устранить, если параллельно нагрузке подключить фильтрующий электролитический конденсатор (Cф) большой емкости. Заряжаясь импульсами тока во время положительных полупериодов, конденсатор (Cф) во время отрицательных полупериодов разряжается через нагрузку (Rн). Если конденсатор будет достаточно большой емкости, то за время между импульсами тока он не будет успевать полностью разряжаться, а значит, на нагрузке (Rн) будет непрерывно поддерживаться ток как во время положительных, так и во время отрицательных полупериодов. Ток, поддерживаемый за счет зарядки конденсатора, показан на правом графике сплошной волнистой красной линией.

Силовой выпрямительный диод.

Но и таким, несколько сглаженным током тоже нельзя питать приемник или усилитель потому, что они будут «фонить», так как уровень пульсаций (Uпульс) пока еще очень ощутим. В выпрямителе, с работой которого мы познакомились, полезно используется энергия только половины волн переменного тока, поэтому на нем теряется больше половины входного напряжения и потому такое выпрямление переменного тока называют однополупериодным, а выпрямители – однополупериодными выпрямителями. Эти недостатки устранены в выпрямителях с использованием диодного моста.

Диодный мост

Диодный мост – это небольшая схема, составленная из 4-х диодов и предназначенная для преобразования переменного тока в постоянный. В отличие от однополупериодного выпрямителя, состоящего из одного диода и пропускающего ток только во время положительного полупериода, мостовая схема позволяет пропускать ток в течение каждого полупериода. Диодные мосты изготавливают в виде небольших сборок заключенных в пластмассовый корпус. Из корпуса сборки выходят четыре вывода напротив которых расположены знаки «+», «—» или «~», указывающие, где у моста вход, а где выход. Но не обязательно диодные мосты можно встретить в виде такой сборки, их также собирают включением четырех диодов прямо на печатной плате, что очень удобно.

Интересный материал для ознакомления: что нужно знать об устройстве силового трансформатора.

Например. Вышел из строя один из диодов моста, если будет стоять сборка, то ее смело выкидываем, а если мост будет собран из четырех диодов прямо на плате — меняем неисправный диод и все готово. На принципиальных схемах диодный мост обозначают включением четырех диодов в мостовую схему, как показано в левой части нижнего рисунка: здесь, диоды являются как бы плечами выпрямительного моста. Такое графическое обозначение моста можно встретить еще в старых журналах по радиотехнике. Однако, на сегодняшний день, в основном, диодный мост обозначают в виде ромба, внутри которого расположен значок диода, указывающий только на полярность выходного напряжения. Теперь рассмотрим работу диодного моста на примере низковольтного выпрямителя. В таком выпрямителе, с использованием четырех диодов, во время каждой полуволны работают поочередно два диода противоположных плеч моста, включенных между собой последовательно, но встречно по отношению ко второй паре диодов.

Диодный мост.

Применение диодов

Не следует думать, что диоды применяются лишь как выпрямительные и детекторные приборы. Кроме этого можно выделить еще множество их профессий. ВАХ диодов позволяет использовать их там, где требуется нелинейная обработка аналоговых сигналов. Это преобразователи частоты, логарифмические усилители, детекторы и другие устройства. Диоды в таких устройствах используются либо непосредственно как преобразователь, либо формируют характеристики устройства, будучи включенными в цепь обратной связи. Широкое применение диоды находят в стабилизированных источниках питания, как источники опорного напряжения (стабилитроны), либо как коммутирующие элементы накопительной катушки индуктивности (импульсные стабилизаторы напряжения).

Выпрямительные диоды.

С помощью диодов очень просто создать ограничители сигнала: два диода включенные встречно – параллельно служат прекрасной защитой входа усилителя, например, микрофонного, от подачи повышенного уровня сигнала. Кроме перечисленных устройств диоды очень часто используются в коммутаторах сигналов, а также в логических устройствах. Достаточно вспомнить логические операции И, ИЛИ и их сочетания. Одной из разновидностей диодов являются светодиоды. Когда-то они применялись лишь как индикаторы в различных устройствах. Теперь они везде и повсюду от простейших фонариков до телевизоров с LED – подсветкой, не заметить их просто невозможно.

Параметры диодов

Параметров у диодов достаточно много и они определяются функцией, которую те выполняют в конкретном устройстве. Например, в диодах, генерирующих СВЧ колебания, очень важным параметром является рабочая частота, а также та граничная частота, на которой происходит срыв генерации. А вот для выпрямительных диодов этот параметр совершенно не важен. Основные параметры выпрямительных диодов приведены в таблице ниже.

Таблица основных параметров выпрямительных диодов.

В импульсных и переключающих диодах важна скорость переключения и время восстановления, то есть скорость полного открытия и полного закрытия. В мощных силовых диодах важна рассеиваемая мощность. Для этого их монтируют на специальные радиаторы. А вот диоды, работающие в слаботочных устройствах, ни в каких радиаторах не нуждаются. Но есть параметры, которые считаются важными для всех типов диодов, перечислим их:

• U пр.– допустимое напряжение на диоде при протекании через него тока в прямом направлении. Превышать это напряжение не стоит, так как это приведёт к его порче.
• U обр.– допустимое напряжение на диоде в закрытом состоянии. Его ещё называют напряжением пробоя. В закрытом состоянии, когда через p-n переход не протекает ток, на выводах образуется обратное напряжение. Если оно превысит допустимое значение, то это приведёт к физическому «пробою» p-n перехода. В результате диод превратиться в обычный проводник (сгорит).

Очень чувствительны к превышению обратного напряжения диоды Шоттки, которые очень часто выходят из строя по этой причине.

Обычные диоды, например, выпрямительные кремниевые более устойчивы к превышению обратного напряжения. При незначительном его превышении они переходят в режим обратимого пробоя. Если кристалл диода не успевает перегреться из-за чрезмерного выделения тепла, то изделие может работать ещё долгое время.

• I пр.– прямой ток диода. Это очень важный параметр, который стоит учитывать при замене диодов аналогами или при конструировании самодельных устройств. Величина прямого тока для разных модификаций может достигать величин десятков и сотен ампер. Особо мощные диоды устанавливают на радиатор для отвода тепла, который образуется из-за теплового действия тока. P-N переход в прямом включении также обладает небольшим сопротивлением. На небольших рабочих токах его действие не заметно, но вот при токах в единицы-десятки ампер кристалл диода ощутимо нагревается. Так, например, выпрямительный диодный мост в сварочном инверторном аппарате обязательно устанавливают на радиатор.
• I обр.– обратный ток диода. Обратный ток – это так называемый ток неосновных носителей. Он образуется, когда диод закрыт. Величина обратного тока очень мала и его в подавляющем числе случаев не учитывают.
• U стаб.– напряжение стабилизации (для стабилитронов). Подробнее об этом параметре читайте в статье про стабилитрон.

Кроме того следует иметь в виду, что все эти параметры в технической литературе печатаются и со значком “max”. Здесь указывается предельно допустимое значение данного параметра. Поэтому подбирая тип диода для вашей конструкции необходимо рассчитывать именно на максимально допустимые величины.

Диоды высокого тока.

Заключение

В статье описаны все тонкости и нюансы работы и устройства выпрямительных диодов и схема их устройства. Более подробно о них можно узнать из стать Что такое диоды. 

В нашей группе ВК можно задавать вопросы и получать на них подробные ответы от профессиональных электронщиков. Чтобы подписаться на группу, вам необходимо будет перейти по следующей ссылке: https://vk.com/electroinfonet. В завершение статьи хочу выразить благодарность источникам, откуда мы черпали информацию:

www.go-radio.ru

www.electrik.info

www.gaw.ru

www.sesaga.ru

Предыдущая

ПолупроводникиКак устроен туннельный диод?

Следующая

ПолупроводникиМаркировка различных видов диодов

Что такое выпрямитель тока и для чего нужен

Опубликовано 08.11.2019 | Автор: kmveg

В физике существует такое понятие, как постоянный и переменный ток. По сути, эти два понятия, не совсем корректны, однако так сложилось исторически. Постоянный ток – это направленное движение частиц, которое не изменяются ни по направлению, ни по величине вне зависимости от времени.

Наряду с этим, существует еще и переменный ток, в частном случае направление которого постоянно, а вот величина его изменяется. Для того, чтобы его выпрямить, применяют выпрямитель тока.

При помощи такого устройства получается однонаправленный пульсирующий ток. На самом деле конструкция сложна и специфична, поэтому требуется внимательное отношение к деталям при выборе. Выбрать выпрямитель тока по доступной цене можно на сайте компании newet.ru.

Что такое выпрямитель

Выпрямителем постоянного тока называется устройство, посредством которого преобразуется электрическая энергия. Выпрямители могут быть механическими, электровакуумными, полупроводниковыми устройствами.

На входе переменного электрического тока, при помощи таких устройств, на выходе создается постоянный электрический ток. Данный процесс называется выпрямлением.

Классификация выпрямителей

Данные устройства классифицируются по следующим признакам:

• по мощности;
• по виду переключателя выпрямляемого тока;
• по уровню использования полупериодов переменного напряжения;
• по схеме выпрямления;
• по количеству фаз;
• в зависимости от схемы выпрямления;
• от типа электронного вентиля и пр.

Параметров, которые показывают разновидности выпрямителей много.

Назначение и применение выпрямителей

Назначение выпрямителей заключается в преобразовании переменного тока в постоянный. Данные устройства широко используются в разных сферах деятельности, в частности:

• в блоках питания радио- и электроаппаратуры, как промышленного, так и бытового назначения;
• в блоках питания в бортовых радиоэлектронных системах транспортных средств;
• в блоках питания автотракторной, железнодорожной, водной, авиационной технике и др.;
• в сварочных аппаратах;
• в подстанциях систем энергоснабжения и пр.

Какие бывают выпрямители

Если задачей выпрямителя предусматривается только преобразование тока, то их изготавливают на основе неуправляемых вентилях, т.е., диодов.

Если на выпрямитель накладывается обязанность регулировка уровня напряжения, то здесь используются управляемые вентили – тиристоры.

Твитнуть

Похожие материалы

Выпрямитель тока — это… Что такое Выпрямитель тока?

        преобразователь электрического тока переменного направления в ток постоянного направления. Большинство мощных источников электрической энергии вырабатывают ток переменного направления (см. Переменный ток). Однако многие электрические устройства на городском и железнодорожном транспорте, в химической и радиотехнической промышленности, в цветной металлургии и др. работают на токе постоянного направления (см. Постоянный ток) различного напряжения. В простейшем случае переменный ток выпрямляется вентилем электрическим (См. Вентиль электрический), пропускающим ток (например, синусоидальный) только или преимущественно в одном направлении. По видам применяемых вентилей В. т. подразделяют на электроконтактные, кенотронные, газотронные, тиратронные, ртутные, полупроводниковые и тиристорные.

         Различают схемы В. т. однополупериодные, двухполупериодные с нулевым выводом и мостовые. На рис. 1, а приведена однополупериодная схема выпрямителя однофазного тока. Основные элементы В. т.: трансформатор Тр, вентиль В и сглаживающий фильтр С. Напряжение U₁, обычно синусоидальное, от источника переменного тока через трансформатор Тр подаётся на вентиль В. Ток J в нагрузке R_н течёт только при положительной полярности подводимого напряжения, т. е. при открытом состоянии В. Конденсатор С заряжается положительными полуволнами пульсирующего тока, а в паузах, соответствующих по времени отрицательным полуволнам, разряжается на нагрузку. Таким образом, пульсирующий ток сглаживается, усредняется.

         Однополупериодные однофазные схемы В. т. применяют главным образом в маломощных устройствах с ёмкостным или индуктивным сглаживающим фильтром. Основное преимущество — простота и малое число вентилей; недостатки — большие пульсации выпрямленного напряжения и высокое обратное напряжение на вентилях (при ёмкостном фильтре).

         В двухполупериодной схеме В. т. (рис. 1, б) применяют трансформатор со средней точкой во вторичной обмотке. Благодаря такому соединению обмотки с вентилями выпрямленный ток формируется из обеих полуволн тока. Частота пульсаций выпрямленного тока при этом возрастает в два раза по сравнению с однополупериодным В. т. (так, если U₁ — напряжение промышленной частоты 50 гц, то частота пульсации тока на нагрузке будет 100 гц), что облегчает сглаживание. Мостовая схема В. т. (рис. 1, в) также двухполупериодная, но вторичная обмотка трансформатора выполнена без средней точки и имеет в два раза меньшее количество витков по сравнению со вторичной обмоткой трансформатора на

рис. 1, б. Дополнительное сглаживание выпрямленного тока в этих схемах обеспечивается индуктивно-ёмкостными либо резистивно-ёмкостными фильтрами (см. Электрический фильтр). Указанные схемы В. т. применяют обычно в системах питания устройств, у которых потребляемая мощность не превышает нескольких квт (радиоприёмники, телевизоры, некоторые устройства автоматики и телемеханики и др.), и лишь в отдельных случаях для питания мощных (до тысячи квт) устройств (например, двигателей электровозов). Существуют В. т., в которых наряду с выпрямлением тока осуществляется умножение выпрямленного напряжения. Схемы с умножением обычно применяют в высоковольтных установках, предназначенных для испытания электрической изоляции, а также в рентгеновских установках, электронных осциллографах и т.п.          В трёхфазных цепях (См. Трёхфазная цепь) для питания мощных промышленных установок, во избежание несимметричности нагрузки на сеть электроснабжения, применяют схемы трёхфазных В. т. Первичная обмотка трансформатора в таких В. т. соединяется в звезду или треугольник. В зависимости от числа вторичных обмоток трансформатора различают 3-, 6-, 12-, 18-фазные и т.д. однополупериодные и мостовые выпрямители трёхфазного тока. На

рис. 2, а приведена трёхфазная однополупериодная схема. Первичная обмотка трансформатора соединена треугольником, а вторичная — звездой. Фазные токи i₁, i₂, i₃ выпрямляются и суммируются, образуя выпрямленный выходной ток J. В мостовой трёхфазной схеме (рис. 2, б) обе обмотки трансформатора соединены звездой. Основные преимущества её такие же, как и у однофазных схем В. т.

         Лит.: Каганов И. Л., Электронные и ионные преобразователи, ч. 1—3, М. — Л., 1950—56.

         М. М. Гельман.

        

        Рис. 1. Схемы выпрямителей однофазного тока: а — однополупериодная; б — двухполупернодная; в — мостовая.

        

        Рис. 2. Схемы выпрямителей трёхфазного тока: а — однополупериодная; б — двухполупериодная мостовая.

Для чего нужен в генераторе переменного тока диодный выпрямитель? Виды выпрямителей

1. Аккумуляторная батарея автомобиля служит для хранения запаса электрической энергии и является устройством постоянного тока. Аккумулятор снабжает потребители энергии постоянным током и требует для своей подзарядки также постоянный ток.

2. Перед тем, как использовать энергию генератора переменного тока в автомобиле, необходимо преобразовать переменный ток в постоянный. Как видно из рис. 3.7, ток генератора движется по цепи сначала в одну сторону, затем в другую. Если убрать нижнюю полуволну синусоиды, то ток станет пульсирующим, но зато не будет менять направления. Для аккумулятора такая пульсация не имеет значения, а если к выходу генератора подключить амперметр, то он покажет среднее значение постоянного тока.

3. Устройство, которое пропускает ток в одном направлении и не пропускает в другом, называется выпрямителем. Современные выпрямители выполнены из полупроводниковых материалов и имеют высокий коэффициент полезного действия.

На рис. 3.7 показана простейшая схема подключения генератора переменного тока к нагрузке через диодный выпрямитель. Выпрямитель пропускает только верхнюю полуволну тока, отсекая нижнюю, поэтому с выпрямителя на нагрузку поступает пульсирующий ток всегда одного направления. По очевидным причинам такой выпрямитель известен под названием однополупериодного. Выпрямитель такого типа прост, но малоэффективен, потому что нижний полупериод тока просто теряется.

Рис. 3.7. Однополупериодный выпрямитель генератора переменного тока.

4. Более эффективным является двухполупериодный выпрямитель, который использует обе полуволны синусоиды тока генератора. Для его реализации требуется четыре диода (см. рис. 3.8(а)). Собранный по такой схеме выпрямитель называют мостом.

Рис. 3.8(а). Схема и работа двухполупериодного выпрямителя генератор переменного тока.

5. Ток от генератора проходит через диоды выпрямителя только в направлении стрелки, но не наоборот. Так, если верхний вывод генератора в некоторый момент имеет положительное напряжение, то ток от него пойдет на зарядку аккумулятора через одну пару диодов, как показано на рис. 3.8(б).

Рис. 3.8(б). Схема и работа двухполупериодного выпрямителя генератор переменного тока.

При смене полярности выводов генератора ток на аккумулятор пойдет через другую пару диодов (см. рис. 3.8(в)).

Рис. 3.8(в). Схема и работа двухполупериодного выпрямителя генератор переменного тока.

Таким образом, на аккумулятор пройдут обе полуволны синусоиды. На рис. З.9 показан для сравнения результирующий ток на выходе как одно-, так и двухполупериодного выпрямителя.

Однополупериодный выпрямитель

Двухполупериодный выпрямитель

Рис. 3.9. Ток на выходе генератора переменного тока и выпрямителя.

Одна из возможных конструкций двухполупериодного выпрямителя показана на рис. 3.10. Отдельные элементы выпрямителя называются диодами.

Рис. 3.10. Одна из конструкций двухполупериодного выпрямителя генератора переменного тока.

6. Трехфазный выпрямитель имеет тот же принцип действия, что и двухполупериодный.

На рис. 3.11 показано соединение трехфазного генератора с трехфазным выпрямителем.

Рис. 3.11. Трехфазный выпрямитель генератора переменного тока. Показан момент, когда на фазе R напряжение максимально.

Поскольку генератор имеет три пары полюсов, выпрямленный ток будет состоять из шести полуволн синусоид за один оборот генератора (см. рис. 3.12) и средний ток будет лишь не намного ниже пиковых значений каждой полуволны.

Имейте в виду, что приведенные схемы еще не являются схемами зарядки аккумулятора, поскольку они должны быть дополнены устройствами регулирования выходных параметров генератора.

Рис. 3.12. Напряжение или ток на выходе трехфазного выпрямителя генератора переменного тока.

7. Генератор делается трехфазным, чтобы с максимальной пользой использовать габариты статора, так что практически весь статор занят обмотками. Каждая из обмоток работает как однофазная, т.е. дает на выходе одну синусоиду напряжения.

8. Некоторые французские фирмы выпускают однофазные генераторы для автомобилей, которые не требуют большого потребления тока. Однофазные генераторы дешевле трехфазных и, к тому же требуют установки только однофазного двухполупериодного выпрямителя.

Выбираем выпрямитель для волос (2018) | Выпрямители и мультистайлеры | Блог

Прямые – завить, а кудри – распрямить. Вот такая переменчивая женская натура. Современные приборы позволяют сделать и то, и другое легко и с минимальным вредным воздействием на волосы. Остается только правильно подобрать выпрямитель.

Выпрямители для волос часто называют «утюжками». С ними вы добьетесь безупречной ровности волос, а при должном умении сделаете и стильные «голливудские локоны».

Современные выпрямители могут справиться даже с тугими кудрями и непослушными волосами. Если обратиться к физиологии человека, то волосы вьются из-за особого строения луковиц. В структуре волоса есть водородные связи, которые вызывают непроизвольное завивание. Активность соединений зависит не только от индивидуальных особенностей организма человека, но и от влажности воздуха.

Принцип действия утюжка основывается на выпаривании влаги из волос. Кроме этого, выпрямитель «запаивает» поднятые чешуйки волос. Результат – идеальная гладкость и блеск локонов.

Но у утюжков есть и недостатки. Частое выпрямление приводит к ломкости и сечению волос, а также нарушению их структуры. Особенно высок риск повредить волосы, если неправильно подобрать рабочую температуру пластин.

Чтобы прическа радовала, а волосы оставались в безопасности, важно правильно подобрать утюжок. Давайте разберемся, на что стоит обращать особое внимание при покупке выпрямителя.

Тип выпрямителя

Классические выпрямители выполнены в форме щипцов. Они удобно ложатся в руку и позволяют добиться гладкости легко и быстро. Утюжком можно сделать и мягкие локоны, что безопаснее обычной плойки. За счет большей площади рабочей поверхности укладка делается быстрее и с меньшим вредом для волос.

В последнее время в продаже встречаются не только классические выпрямители-щипцы, но и расчески.

Их преимущества:

— Безопасность. Прорезиненные наконечники на зубчиках исключают риск ожога от нагревательных элементов. В случае с обычным утюжком по неаккуратности можно обжечь кожу шеи и лица.

— Удобство в использовании. Если для работы утюжком нужна сноровка, то с расческой все просто и понятно. Достаточно всего 10 минут, чтобы привести волосы в идеальный порядок.

— Массаж кожи головы. Он улучшает кровоснабжение волосяных луковиц, позволяет избавиться от мигрени и головной боли.

— Положительное воздействие на волосы. У зубчиков расчески турмалиновое покрытие. Оно не пересушивает волосы, а риски травмировать локоны минимальны.

— Экономия времени. Пользоваться расческой можно сразу после включения в сеть. Просто выберите нужный режим и приступайте к укладке.

Но есть у расчесок и недостаток. Как правило, корпус у них хрупкий, а шнур достаточно короткий. Обращаться с ними надо аккуратно, а короткий провод ограничивает движения во время укладки.

Покрытие насадок/пластин

Во время выпрямления прямой контакт с волосами имеют именно пластины. Они должны иметь равномерный нагрев и обеспечивать гладкое скольжение. Сейчас производители предлагают разные варианты, которые отличаются не только способом изготовления, но и материалом.

В продаже встречаются:

— Алюминиевое покрытие. Такие утюжки самые бюджетные и имеют некоторые недостатки. Алюминиевые пластины прогреваются неравномерно, чаще всего по центру температура выше, а по краям ниже. В итоге выпрямление происходит неравномерно и приходится по нескольку раз проводить утюжком по волосам. Это приводит к пережиганию. Кроме этого металлические пластины быстро царапаются и вступают в реакцию со средствами для укладки волос. Царапины – это не только косметический дефект прибора, но и риск сильно травмировать волос. Внимательно следите за их состоянием. Если пластины перестают скользить по пряди, то могут начать рвать волосы. Пользоваться утюжком с металлическими пластинами лучше не чаще раза в неделю.

— Алюминиевое покрытие с анодированием. Утюжок с такими пластинами стоит дороже, но и щадящим по отношению к волосам его назвать сложно. Единственный плюс – анодированное покрытие не царапается и не вступает в реакцию с пенками и спреями для укладки.

— Керамическое покрытие. Оно встречается чаще всего. Керамические пластины деликатно воздействуют на волосы. Высокая теплопроводность обеспечивает равномерный прогрев и сохранение заданной температуры. Керамические пластины с легкостью скользят по прядям, защищая их от механических повреждений. Кроме этого такое покрытие прочное и устойчиво к царапинам.

— Турмалиновое покрытие. Оно наносится на керамику. Это единственное покрытие, у которого при нагреве появляются отрицательные ионы, которые нейтрализуют статическое электричество. Вы забудете об эффекте «одуванчика», а волосы будут идеально гладкие и блестящие. Отрицательные ионы передаются волосам, и микрочешуйки волос не теряют влагу. Пряди получаются ровные, а волосы шелковистые. Утюжки с турмалиновым покрытием считаются самыми безопасными и подходят для профессионального использования.

— Тефлоновое покрытие. Отличное скольжение без спутывания и выдергивания волос. Несколько движений утюжком и волосы гладкие и с соблазнительным блеском. К тефлоновому покрытию не прилипают волосы, даже при использовании защитных и укладочных средств. Равномерный прогрев и идеальное скольжение – залог минимального вреда для волос. Единственный недостаток — тефлоновое покрытие недолговечно и быстро царапается.

— Титановое покрытие. Такие пластины быстро прогреваются до нужной температуры и не портят волосы. Как правило, титановые утюжки используют профессиональные стилисты и парикмахеры. Возможность равномерно прогреваться до очень высоких температур позволяет использовать их для кератинового выпрямления. Но не забывайте – очень высокие температуры вредны для волос и использовать щипцы в таком режиме дома не стоит.

Ширина пластин

Выбирать ширину пластин необходимо в зависимости густоты и длины волос. Главный принцип – чем гуще, тем более широкие пластины потребуются. Например:

— для коротких причесок и негустых волос выбирайте ширину 2-2,5 см;

— волосы средней густоты до лопаток отлично выпрямляют утюжки с шириной пластин 2,5-3 см;

— для густых волос до лопаток подходят выпрямители с толщиной пластин 3-4 см;

— обладательницам густых и длинных волос лучше отдавать предпочтение самым широким пластинам – 7-8 см.

Конечно, пользоваться можно утюжками с любой шириной пластин. Просто в некоторых случаях процесс укладки будет дольше. Но если командировки и путешествия – не редкость для вас, то стоит обратить внимание на компактные утюжки с узкими пластинами, которые без проблем найдут место в чемодане.

Время и температура нагрева

Лучше выбирать утюжки с возможностью регулировки температуры. Как правило, она варьируется от 150 до 235 °С. Устанавливать её также нужно в зависимости от качества волос:

— для тонких, поврежденных и окрашенных волос – не более 120 °С;

— для не очень густых, нормальных волос – до 150 °С;

— для пышных и очень вьющихся – до 200 °С,

Некоторые модели имеют дисплей, на который выводится информация об установленной температуре.

В зависимости от мощности утюжка его нагрев до максимальной температуры длится от 2 секунд до 3 минут. Конечно, в эксплуатации удобнее «быстрые» приборы, которые имеют более высокую мощность. Лучше, если в них будет функция автоматического отключения. Если прибором перестать пользоваться, то спустя несколько минут он сам выключится. Это исключит риск перегрева пластин, а вас защитит от ожогов.

Плавающие пластины

Более дорогие модели утюжков имеют плавающие пластины. Они крепятся к основанию с помощью специальной подвески, пружинящей всю пластину. Это дает ей определенную свободу, и позволяет менять угол относительно основы на несколько миллиметров. Это обеспечивает особую деликатность по отношению к волосам. Дело в том, что пряди имеют разную толщину у корней и кончиков, и обычным утюжком разглаживаются неравномерно. При плавающих пластинах происходит их подстройка под толщину пряди – меняется угол прижима для максимального захвата всей пряди. Итог – меньшее число проходов утюжком по волосам и быстрая укладка.

Особенности конструкции

Самое уязвимое место выпрямителя – его пластины. Именно поэтому важно аккуратное хранение. Если планируется подвешивание утюжка на крючок – выбирайте модели с петлей для подвешивания. Помните, что укладка требует свободы движения руками – в данном случае «ограничителем» может стать сетевой провод утюжка. Он может быть от 1.4 до 3 метров. Лучше, если шнур будет длинным.

Варианты выбора

Сегодня в продаже есть множество моделей утюжков. Но помните, что от выпрямителя зависит не только красота, но и здоровье волос.

— Для здоровых волос средней густоты и если пользоваться утюжком будете не часто, то можно смело выбирать простейшие [url=»https://www.dns-shop.ru/catalog/17a8cea916404e77/vypryamiteli-dlya-volos/?p=1&mode=list&f=199-2000&f=6b63&f=nt0-nsy-nsw]модели с металлическими и керамическими пластинами.

— Обладательницам тонких, окрашенных, травмированных и ослабленных волос лучше обратить внимание на выпрямители с тефлоновым или турмалиновым покрытием. Отлично, если в них будет функция регулировки температуры и дисплей. [url=»https://www.dns-shop.ru/catalog/17a8cea916404e77/vypryamiteli-dlya-volos/?p=1&mode=list&f=6b63&f=bkz3-nsx&f=np2-np6-noz-npa-8e2p-np7-np1-np0-c37k]Такие утюжки можно смело использовать для повседневной укладки. Но помните, что для ежедневного выпрямления стоит дополнительно приобрести термозащитное средство для волос.

— Ведете активную профессиональную деятельность или только делаете первые шаги в этом? Тогда присмотритесь[url=»https://www.dns-shop.ru/catalog/17a8cea916404e77/vypryamiteli-dlya-volos/?p=1&mode=list&f=6b63&f=bkz3-nsx&f=31-60] к устройствам с быстрым выходом на рабочую температуру, длинным шнуром, дисплеем, функцией ионизацией и очень высокими температурами работы. С ними можно не только разгладить даже самые густые и кудрявые волосы, но и сделать мягкие локоны или сделать салонные процедуры.

— Если вы часто путешествуете или ездите в командировки, а идеальная гладкость волос — неотъемлемая часть облика, то обратите внимание на компактные модели утюжков. Они легко поместятся в дорожную сумку и весят совсем немного.

— Любите простоту во всем и смотрите в сторону расчесок выпрямителей? Тогда стоит также обращать внимание на температуру. Бюджетные модели [url=»https://www.dns-shop.ru/catalog/17a8cea916404e77/vypryamiteli-dlya-volos/?p=1&mode=list&f=du1g&f=npn-npq]с низкой рабочей температурой справятся только с негустыми и тонкими волосами. Более [url=»https://www.dns-shop.ru/catalog/17a8cea916404e77/vypryamiteli-dlya-volos/?p=1&mode=list&f=du1g&f=nsx&f=npm-npj]мощные расчески с турмалиновым покрытием, генератором ионов и автоотключением помогут получить идеальную прическу с минимальным вредом даже обладательницам длинных густых волос.

«Какие утюжки для волос лучшие?» – Яндекс.Кью

Утюжки или выпрямители для волос могут кроме внешнего вида и цены различаться важными функциями и техническими характеристиками, благодаря которым вы сможете подобрать лучшую модель именно для вас.

Прежде всего, стоит поговорить о покрытии рабочей поверхности. Сейчас основными являются металлическое, керамическое и кератиновое покрытия. Металлическое покрытие является бюджетным вариантом, сильно воздействующим на волосы. Если у вас сильные и трудно поддающиеся укладке волосы – такое покрытие существенно облегчит процесс выпрямления. Керамическое и кератиновое покрытия призваны воздействовать на волосы в более щадящем режиме, обеспечивая скольжение по волосам и приятные бонусы в виде выравнивания структуры волоса и улучшение внешнего вида.

Далее важно определиться с шириной и длиной рабочих пластин. Чем гуще и длиннее ваша шевелюра, тем эффективнее и быстрее будет проходить процесс обработки волос выпрямителем с широкой и большой рабочей поверхностью. Короткие волосы удобнее укладывать узкими моделями.

Также необходимо упомянуть и о моделях с возможностью регулировки температуры. Разные режимы помогут вам сохранить здоровье волос, выбирая более низкие температуры для ежедневной укладки и высокие для сложных или праздничных причёсок. Немало важным может стать и быстрый нагрев до нужной температуры – это поможет существенно сэкономить время при необходимости быстро подготовиться к выходу в свет.

К дополнительным возможностям можно отнести смену пластин (например, использование не только прямой поверхности, но и волнообразной и гофре) или даже насадок (выпрямитель, плойки разных диаметров, сушки), функции ионизации, наличие встроенной расчёски, дисплея управления или чехла для хранения и перевозки.

А потому, рекомендуем подбирать модель, исходя из ваших волос и потребностей в использовании. Если вам понадобится более детальная консультация, напишите нам по удобному каналу связи или в любую официальную группу в соцсетях.