Примерное время на чтение статьи: 4 минуты

Вступление к курсу Автоэлектрик с нуля.

Привет! Я рад снова увидеть вас в рубрике «Автоэлектрик с нуля». С каждым уроком мы вместе все ближе и ближе продвигаемся к моменту, когда самостоятельно сможем найти неисправность в автомобиле. И мы сделаем это благодаря своей голове и своим рукам.

Давайте продолжим изучение основ автоэлектрики для начинающих, чтобы приблизить этот долгожданный момент.

Серия публикаций по теме «Автоэлектрик с нуля» позволит вам самостоятельно освоить новую профессию и перейти к практическому ремонту автомобильной электрики на любой машине.

Выпрямление переменного напряжения по однополупериодной схеме.

На прошлом уроке мы изучили свойства диода. Чаще всего эти свойства используются в автомобилях для выпрямления переменного тока, т.е. для преобразования переменного тока в постоянный.

Каким образом это происходит?

Чтобы понять принцип выпрямления, мы подключим к генератору нагрузку (Rн) через диод. И далее проследим процесс протекания электрического тока по рисунку и графику, которые я нарисовал.

В то время, когда на генераторе возникает положительная полуволна напряжения, на диоде появляется плюс. Вследствие этого ток идёт через диод в прямом направлении и поступает в нагрузку.

При отрицательной полуволне диод запирается, и, следовательно, в нагрузку ничего не поступает. В итоге на графике вместо синусоиды переменного напряжения мы видим выпрямленное напряжение только положительных полуволн. При этом на графике полностью отсутствуют отрицательные полуволны.

Вот такая схема выпрямления называется однополупериодной схемой. Здесь один полупериод напряжения выпрямляется, а второй полупериод попусту теряется. Конечно, это отрицательный момент такой схемы. Поэтому такая схема практически не применяется.

А вот следующая схема куда более интересна для практического использования. Так как в ней вместо одного диода используют четыре элемента, то и эффект преобразования коренным образом поменялся.

Выпрямление переменного напряжения по двухполупериодной схеме.

На практике для выпрямления переменного напряжения применяют другую схему. В ней основную роль играет, так называемый диодный мост. Что это такое?

Я нарисую схему выпрямления переменного напряжения с диодным мостом.

Роль источника переменного напряжения вновь будет играть генератор. Далее я внесу в схему диодный мост, который состоит из 4 диодов. Диоды соединил попарно. В каждой паре диоды подключил последовательно, а сами пары состыковал параллельно друг другу. Обозначу диоды как Д1, Д2, Д3 и Д4. Далее в схеме есть нагрузка (Rн), которая замыкает электрическую цепь.

Теперь проследим направления токов при положительных и отрицательных полуволнах переменного напряжения. Прочертим красным цветом направление тока при положительной полуволне, а синим цветом – при отрицательной полуволне.

При положительной полуволне плюс с генератора поступает на диоды Д3 и Д4.

Но Д3 включен в обратной полярности, и соответственно он заперт. Тем временем диод Д4 включен в прямой полярности, то есть он открыт.

Таким образом, электрический ток пойдет через диод Д4. Далее ток поступает в нагрузку Rн. После нагрузки Rн ток через открытый диод Д1 возвращается на минус генератора.

Теперь проследим направление тока, когда с генератора пойдет отрицательная полуволна. Это означает, что на выводах генератора поменялась полярность.

При отрицательной полуволне плюс с генератора поступает на диоды Д1 и Д2.

Но Д1 включен в обратной полярности, и соответственно он заперт. Тем временем диод Д2 включен в прямой полярности, то есть он открыт.

Таким образом, электрический ток пойдет через диод Д2.

Далее ток поступает в нагрузку Rн, не обращая внимания на диод Д4, т.к. он заперт для плюса. После нагрузки Rн ток через открытый диод Д3 возвращается на минус генератора.

Вот это уже двухполупериодная схема выпрямления. Именно по такой схеме с диодным мостом работают все автомобильные генераторы.

Роль конденсатора в двухполупериодной схеме выпрямления.

Таким образом в итоге мы получаем такую картину, что из переменного напряжения формируется напряжение постоянное. Оно, конечно, пока не похоже на прямую линию. Но здесь уже можно выделить постоянную составляющую (проведу ее пунктирной линией). Это как раз то постоянное напряжение, которое мы хотим получить после выпрямления. А переменные составляющие может убрать конденсатор, тем самым сгладив (выпрямив) постоянную составляющую. Конденсатор не пропускает постоянную составляющую, зато прекрасно шунтирует переменные составляющие. Поэтому параллельно нагрузке Rн дорисуем конденсатор. При наличии конденсатора в параллели с нагрузкой в нагрузку идет только постоянная составляющая напряжения, а все переменные составляющие идут в обход нагрузки через конденсатор. Роль такого конденсатора на автомобиле замечательно выполняет аккумуляторная батарея. Она очень хорошо сглаживает пульсации благодаря тому, что обладает большой электрической ёмкостью.

А для совсем уж высокочастотных помех ставятся помехоподавляющие конденсаторы. Они сглаживают высокочастотные помехи, которые влияют на работу, например, автомобильной электроники, на работу радиоприемника и другого оборудования.

Заключение.

Сегодня мы изучили две схемы выпрямления переменного напряжения, благодаря чему вы получили знания о принципе работы диода и диодного моста. Теперь вам известно, что в автомобиле применяется схема двухполупериодного выпрямления, смонтированная на самом корпусе генератора.

Желаю дальнейших успехов на пути к самостоятельному ремонту автоэлектрики и приглашаю на следующий урок курса «Автоэлектрик с нуля».

Динамика продвижения по курсу Автоэлектрик с нуля.

Сегодня вами изучено 30% программы!