Радио и телевидение?.. Это очень просто!

Обрати внимание на то, что здесь используется двойной диод прямого накала — сама нить накала служит катодом (рис. 107). В этом случае положительный полюс высокого напряжения получается на отводе от средней точки обмотки, служащей для накала выпрямительного диода.

Рис. 107.Блок питания, в котором используется двойной диод с прямым накалом.

Фильтрация высокого напряжения

Форма тока, оба полупериода которого выпрямлены, приближается к горизонтальной линии, характеризующей постоянный ток (рис. 108).

Рис. 108. Сплошной линией показан ток, являющийся результатом выпрямления обоих полупериодов напряжения. Пунктирной линией обозначены полупериоды напряжения, задержанные одним, но пропущенные другим диодом.

Как сгладить, или, как говорят, отфильтровать этот ток, чтобы сделать его действительно постоянным?

Для этой цели применяют фильтры, состоящие из катушки индуктивности, называемой дросселем, и конденсаторов (рис. 109).

Рис. 109.Между выпрямителем и приемником установлено звено сглаживающего фильтра, состоящее из двух электролитических конденсаторов и катушки индуктивности L.

Дроссель имеет стальной сердечник, называемый магнитопроводом, и обладает большой индуктивностью, которая препятствует нарастанию и убыванию тока в цепи и поэтому способствует сглаживанию пульсаций выпрямляемого тока.

Кроме того, чтобы уменьшить колебания тока, на выходе выпрямителя параллельно нагрузке включают конденсатор с большой емкостью между положительным и отрицательным полюсами высокого напряжения. Конденсатор в момент нарастания тока заряжается, а когда ток в цепи уменьшается, отдает накопленный заряд, тем самым компенсируя уменьшение напряжения в цепи.

Чем больше емкость конденсатора, тем больше и его заряд и, следовательно, тем лучше он сможет поддержать ток в цепи. Обычно включают два конденсатора: один до дросселя, а другой после него. Такая схема представляет собой фильтрующее звено. В некоторых случаях используют даже два таких звена, включая их последовательно.

Электролитические конденсаторы

Конденсаторы фильтра, как я тебе уже сказал, должны иметь большую емкость. Поэтому используют электролитические конденсаторы, емкость которых может достигать нескольких десятков микрофарад. Какие конденсаторы называют электролитическими?

Это конденсаторы, у которых в качестве одной обкладки, подключаемой к положительному полюсу, используется алюминиевая пластина; ее поверхность увеличивается благодаря большому количеству небольших углублений. Второй обкладкой служит жидкий проводник или полужидкая паста. Все это помещается в цилиндрический металлический корпус, имеющий контакт с электролитом, выполняющим роль отрицательной обкладки. Когда между двумя обкладками прилагается напряжение, электролит разлагается и создает на поверхности алюминия тонкую пленку окиси алюминия толщиной около одного микрометра.

Ты, конечно, не забыл, что емкость конденсатора обратно пропорциональна толщине диэлектрика, разделяющего обкладки. И ты, несомненно, понимаешь, почему электролитические конденсаторы обладают такой большой емкостью.

Но увы, ничто не свободно от недостатков. Чрезвычайно малая толщина диэлектрического слоя увеличивает вероятность пробоя, если разность потенциалов между обкладками превысит некоторую величину. Величина рабочего напряжения указывается для каждого электролитического конденсатора. Если в цепи конденсатора напряжение превысит допустимый предел, то через слой окиси алюминия проскочит искра. Но не беспокойся, это не испортит конденсатора. Как только напряжение снизится, слой диэлектрика восстановится.

Обычные конденсаторы не обладают такой способностью к восстановлению. Вследствие чрезмерного напряжения искры пробивают твердый диэлектрик. Он обугливается и становится проводником; конденсатор выходит из строя.

Не забывай, Незнайкин, что в отличие от обычных конденсаторов электролитический обладает емкостью только при определенной полярности. Поэтому следует внимательно включать его в цепь в соответствии с указанной на нем полярностью.

Полупроводниковые выпрямители

Теперь, когда мы рассмотрели устройство звеньев фильтра, вернемся к проблеме выпрямления тока.