Чтобы легче было понять выпрямительное действие радиолампы, рассмотрим следующие примеры.
Возвратно - поступательное (переменное) движение поршня можно преобразовать в одностороннее движение.
Если соответствующим образом соединить с поршнем колесо, то оно будет вращаться только в одном направлении.
Такой способ преобразования переменного движения в одностороннее применён в механизме паровоза.
Цилиндр с поршнем наполнен водой.
Человек тянет поршень в направлении, указанном стрелкой (вправо). На правом конце цилиндра сверху имеется отверстие, из которого под давлением поршня брызжет вода. Отверстие на левом конце цилиндра соединено резиновой трубкой с ведром, наполненным водой; поршень всасывает эту воду в цилиндр.
Обратимся к следующему рисунку. Отверстие, проделанное в правом конце цилиндра, соединено резиновой трубкой с ведром, в которое налита вода. Под давлением поршня (движется он в направлении стрелки) вода брызжет из левого отверстия цилиндра. Через отверстие в правом конце вода всасывается в поршень.
Теперь отверстия цилиндра соединены между собой резиновой трубкой. Если поршень будет двигаться попеременно то в одну, то в другую сторону, направление протекания воды в резиновой трубке станет переменным — возникнет переменный ток воды.
К резиновой трубке, соединяющей отверстия цилиндра, присоединена дополнительная трубка, как это показано на рисунке. Движение поршня то в одну, то в другую сторону создаёт в обеих трубках переменный ток воды.
В одну из трубок можно вставить вентиль (выпрямитель), который будет пропускать воду только в одном направлении.
В середину вентиля вставлено сито, а над ним расположен маленький резиновый шарик.
Если вода течёт по трубке снизу вверх (как показано стрелкой), то под её давлением шарик плотно прилегает к верхнему отверстию вентиля (точки А—А) и преграждает ей дальнейший путь.
Когда вода подходит к вентилю сверху (нижнее изображение вентиля), шарик под её давлением прижимается к ситу. Теперь вода свободно проходит через вентиль.
Вентиль, включённый в ответвление трубки, пропускает воду лишь в одном направлении (с перерывами), между тем как в главной трубке вода протекает попеременно в обоих направлениях.
Подобно этому и в электрических проводах может течь переменный ток (если направление тока переменное) или постоянный ток (если ток протекает только в одном направлении — от плюса к минусу)
К розетке электрической осветительной сети можно подключить различных потребителей электрической энергии.
Нельзя присоединять к источнику переменного тока электрический прибор, рассчитанный на потребление только постоянного тока.
Чтобы этот прибор мог работать от сети переменного тока, необходимо включить между ним и розеткой соответствующий электрический вентиль — так называемый выпрямитель. Задача такого выпрямителя состоит в преобразовании переменного тока в постоянный ток, который сможет привести в действие данный прибор.
Роль такого вентиля может выполнять электронная лампа. Выпрямительное действие лампы возможно при условии, что её катод накалён. Отрицательно заряженные электроны летят от катода к аноду лишь тогда, когда на анод подаётся положительная полуволна переменного напряжения. При этом положительно заряженный анод притягивает к себе электроны. Когда анод заряжен отрицательно (отрицательная полуволна переменного напряжения), он отталкивает электроны, испускаемые катодом. Поэтому лампа пропускает ток лишь в одном направлении, и это происходит в те моменты, когда к аноду подводятся положительные полуволны переменного напряжения.
Накаливать катод электронной лампы можно не только током от батареи или аккумулятора, но также и переменным током осветительной сети. В последнем случае нити накала питают обычно через сетевой понижающий трансформатор.
Лампы, используемые в выпрямителях переменного то-зса, называются кенотронами.
На следующем рисунке приведена схема простейшего лампового выпрямителя. К левым зажимам подводится переменное напряжение сети, а с правых снимается постоянное напряжение.
Верхняя кривая изображает переменный ток. Выпрямитель срезает те её части, которые расположены в отрицательной области (средний график). В результате возникает ток одного направления, текущий с перерывами, — так называемый пульсирующий ток постоянного направления (нижний график).
В радиоприёмниках выпрямительная лампа присоединяется к сети не непосредственно, а через сетевой трансформатор, как показано на следующем рисунке. На вторичной обмотке трансформатора действует повышенное напряжение, которое и подводится к аноду лампы; напряжение для накала катода выпрямительной лампы берётся с части витков вторичной обмотки ; напряжение же для накала нитей других ламп приёмника снимается со специальной обмотки накала, показанной пунктиром.
Рассмотренный чертеж представляет собой схему од-нополупериодного выпрямления, в которой используется только одна полуволна переменного тока.
В схеме выпрямления переменного тока можно использовать лампу, имеющую не один, а два анода. В этом случае для получения выпрямленного напряжения такой же величины, как и при однополупериодном выпрямлении, требуется сетевой трансформатор, у которого вторичная повышающая обмотка содержит вдвое больше витков, чем у показанного выше трансформатора. Вывод от средней точки этой обмотки является отрицательным полюсом выпрямленного напряжения. Положительным полюсом выпрямленного напряжения служит отвод от середины обмотки накала выпрямительной лампы либо от одного из концов этой обмотки. Во время работы выпрямителя используется попеременно то одна, то другая половина повышающей обмотки.
В то время когда к одному аноду приложена отрицательная полуволна переменного напряжения, второй анод находится под воздействием положительной полуволны напряжения, и наоборот. Поэтому ток течёт через лампу непрерывно, но только то через один, то через другой анод.
Этот способ преобразования переменного тока в постоянный называется двухполупериодным выпрямлением.
Как видно из рисунка на этой странице, ток в результате такого выпрямления имее* вид отдельных полуволн, примыкающих одна к другой* т. е. он пульсирует чаще, чем при однополупериодном выпрямлении.
Если пульсирующий ток (полученный как от однополу-периодного, так и от двухпо-лупериодного выпрямителя) подвести к радиоприёмнику, то в громкоговорителе будет слышно сильное гудение.
Чтобы приёмник работал нормально, к нему нужно подводить постоянный ток, график которого показан под графиком пульсирующего тока. Постоянный ток такого вида даёт гальваническая батарея или аккумулятор.
Чтобы выпрямленный ток можно было использовать для питания радиоприёмника, не-обходимо сгладить его. Для этой цели между выпрямителем и приёмником включают сглаживающий фильтр; этот фильтр выравнивает волны, делает пульсирующий ток сходным по виду с током, получаемым от батареи.
Сглаживающий фильтр состоит из дросселя или сопротивления, включаемого обычно в положительный провод выпрямленного напряжения, причём перед дросселем (или сопротйвлением) и после него положительный провод соединяют с отрицательным через конденсаторы большой ёмкости, чаще всего через электролитические конденсаторы.
Сгладить напряжение, полученное в результате двух-полупериодного выпрямления, легче, чем напряжение, получаемое на выходе одно-полупериодного выпрямителя.
В дальнейшем мы рассмотрим действие фильтра более подробно.
Продолжение следует ...
Предыдущая глава https://dzen.ru/a/aaaGbIq1ATnA3G1T