Как работает выпрямитель электрического тока?

Что такое выпрямитель.

Выпрямитель — это устройство для преобразования переменного тока в постоянный ток. Переменный ток (AC) течет в обоих направлениях, много раз меняя направление движения каждую секунду. Постоянный ток (DC) течет только в одном направлении. Мощные линии по транспортировке электроэнергии используют переменный ток, но большинство необходимых в быту приборов используют для своей работы постоянный ток. Внутри почти каждого электрического устройства расположен выпрямитель, обеспечивающий питание постоянным током.


Трансформатор.

Переменный ток поступает на трансформатор. Трансформатор имеет две катушки, установленных бок о бок. Движущееся магнитное поле в одной катушке будет вызывать ток в другой. Если вторая обмотка имеет меньше витков, чем первая, устройство будет называться понижающим трансформатором — девайсом, который снижает напряжение.
На выпрямитель из сети поступает переменный ток, который сразу попадает на первую катушку. В ней создается движущееся магнитное поле, которое индуцирует ток во второй катушке. Напряжение электрической сети составляет 220 вольт, но большинству электрических приборов нужно около 1/10 от этого значения. Поэтому, как правило, трансформатор понижает напряжение.

Диоды.

Функция диодов похожа на работу клапанов. Они позволяют движение электрического тока в одном направлении практически беспрепятственно, но остановят его, когда он попытается течь в обратную сторону. В выпрямителях, диоды используются для разделения тока на две составляющих. Когда переменный ток течет в отрицательной фазе, он уходит вниз, на отрицательный провод и положительный провод закрыт. Когда ток течет в его положительной фазе, он попадает на положительный вывод, а отрицательный вывод закрыт. В этот момент происходит преобразование переменного тока в постоянный.

Сглаживание тока.

Переменный ток выглядит как синусоида. Он течет вверх и вниз от отрицательного значения к положительному. Диоды в выпрямителе отделят положительные и отрицательные составляющие тока, но они не устраняют колебания. Многие схемы требуют плавного, постоянного тока для нормальной работы. Один из способов сгладить ток, добавить в схему конденсатор. Конденсатор действует как миниатюрный аккумулятор. Когда происходит скачек тока, конденсатор поглощает часть всплеска, выравнивая значение. Когда значение опять падает, конденсатор высвобождает немного электроэнергии, исключения колебания. Очень хорошие блоки питания имеют сложную систему регулирования выходной мощности, чтобы получить прогнозируемо стабильный ток, но для многих бытовых устройств простейший конденсатор надёжно выполняет нужную работу.