简单明了搞懂交流电和直流电!

简单明了搞懂交流电和直流电!很多电工初学者在工作实践中遇到用电设备有的要分正负极 接反了设备不能工作 甚至烧坏用电设备 如监控镜头 路由器等 有的设备又不用分正负极 如电饭锅 电视机等 无论你的插头左右怎么插都能正常工作 这时候作为电工初学者是不是有点懵 接下来咱们把

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很多电工初学者在工作实践中遇到用电设备有的要分正负极,接反了设备不能工作,甚至烧坏用电设备,如监控镜头,路由器等。有的设备又不用分正负极,如电饭锅,电视机等,无论你的插头左右怎么插都能正常工作。这时候作为电工初学者是不是有点懵?接下来咱们把交流电和直流电给聊明白。

先说交流电,最具代表性的就是220V家用电,一根火线一根零线,大家千万不要把零线认为是负极,火线是正极,这是很严重的概念性错误,其实本质上来说零线和火线是一样的,因为交流电的大小和方向是随时间做周期性变化的,为了便于理解,我们把交流电变化的速度调慢些,看下图一会很直观的理解:

简单明了搞懂交流电和直流电!

图一

第一阶段: 早上8点交流电源上班,此时电流从火线由零慢慢加大流过负载再由零线回到交流电源,到8点30分时火线流向零线的电流到最大随后慢慢减小,到9点时回到零,此时电路中没有电流。

第二阶段: 9点开始,此时交流电源换了方向,电流从零线由零慢慢加大流过负载再由火线回到交流电源,到9点30分时零线流向火线的电流到最大随后慢慢减小,到10点时又回到零,此时电路中也没有电流。10点后又开始第一阶段到第二阶段的重复,由上图一完全可以看出零线和火线一样的,是你来我往的交替重复,没有正负之分。

再来说直流电,直流电最具代表性的就是电池了,直流电的特性就是大小和方向是一直恒定不变的,不间断的供电,如下图二: 直流电源上班从8点到10点自始至终都是从上到下或是由正到负流过负载。

简单明了搞懂交流电和直流电!

图二

接下来重点来了: 我们很多用电设备本来接的是交流电,也没装电池,但在设备中又有直流电的使用,如电饭锅的控制板就是用的直流电,那么直流电又是怎么来的呢?要搞明白这个问题需要理解二极管正向导通,反向截止特性,利用二极管这个特性我们就能把交流电转换成我们所需的直流电。

还是8点到9点第一阶段

(如下图三):火线电位高于零线,电流从火线出发流过D2

(D2正向导通,D1反向截止)

流经负载R到地,再由地

通过D3回到零线。

(D3正向导通,D4反向截止)

简单明了搞懂交流电和直流电!

图三

9点到10点第二阶段

(如下图四):零线电位高于火线,电流由零线出发流过D4

(D4正向导通,D3反向截止)

流经负载R到地,再通过D1回到火线。

(D1正向导通,D2反向截止)

简单明了搞懂交流电和直流电!

图四

由图三和图四我们可以看到,在电路中加入了四个二极管以后,无论输入交流电怎么变化,对于负载R而言电流的方向一直是从上到下没有变化的,这四个二极管组合就是著名的桥式整流电路。

此时这四个二极管只是保证了负载R电流方向不变,但电流大小还是变化的,如下图五:

简单明了搞懂交流电和直流电!

图五

我们直流电要求不仅方向不变,还要大小也不变,为了保证其大小不变我们在整流桥的输出端加上一个电容,电容有储存电荷的能力,当交流电流在9点左右很低的时候,低于电容所带电荷电压时,电容就会向负载R放电,保证了负载R供电的连续性和平滑性,此时的电容我们叫滤波电容,如下图六:

简单明了搞懂交流电和直流电!

图六

所以在交流电路中加入二极管和电容后就得到我们想要的直流电了。

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