Что значит ток непрерывный

Режим непрерывного / прерывного (прерывистого) тока через дроссель в импульсных преобразователях напряжения, источниках питания

Понятие режимов непрерывного и прерывного тока. Онлайн расчет для понижающей, пушпульной, прямоходовой, мостовой и полумостовой топологий (10+)

Режим непрерывного / прерывного (прерывистого) тока через дроссель

В импульсных источниках питания всех топологий используется дроссель (катушка индуктивности) для накопления энергии и передачи ее на выходной конденсатор.

Различают два режима работы таких схем: непрерывного тока и прерывного (прерывистого) тока через дроссель.

Диаграмма токов

Вашему вниманию подборка материалов:

Практика проектирования электронных схем Искусство разработки устройств. Элементная база. Типовые схемы. Примеры готовых устройств. Подробные описания. Онлайн расчет. Возможность задать вопрос авторам

Графики тока (суммарного тока) через дроссель в зависимости от времени

На верхнем рисунке показан режим прерывистого тока, на нижнем — непрерывного. Для непрерывного режима определена величина максимального тока через дроссель (I max) и минимального тока через дроссель (I min). Для прерывного режима I min равно нулю.

Особенности обратноходовой схемы

В обратноходовой схеме используется дроссель с несколькими обмотками, который одновременно является трансформатором. Все, сказанное верно и для этой схемы с учетом следующего соображения. Под током через дроссель понимается суммарный ток, то есть сумма токов, приведенных к первичной обмотке, через все обмотки этого дросселя, при условии, что все обмотки намотаны в одну сторону. Что это значит?

[Суммарный ток через дроссель, А] = [Ток через первичную обмотку, А] + [Ток через обмотку 2, А] * [Количество витков первичной обмотки] / [Количество витков обмотки 2] + [Ток через обмотку 3, А] * [Количество витков первичной обмотки] / [Количество витков обмотки 3] + .

Если обмотка намотана в другую сторону, то ток через нее нужно не прибавлять, а вычитать.

Действительно, катушка индуктивности накапливает энергию в магнитном поле и склонна поддерживать его (магнитного поля) напряженность, то есть величину электромагнитной индукции. Током через какую обмотку обеспечивается эта индукция — все равно. Ток в таком дросселе может как-бы перетекать из одной обмотки в другую. Можно беспрепятственно менять силу тока в разных обмотках, если сохраняется суммарный ток через дроссель. В этом случае сохраняется индукция, и не требуется подводить или отводить энергию. Индукция пропорциональна количеству витков, этим обуславливается необходимость приводить силу тока к первичной обмотке, то есть умножать на соотношение витков (коэффициент трансформации от вторичной отмотки к первичной).

Критерий режима

Для понижающего, прямоходового, пушпульного, полумостового, мостового преобразователей

В расчете пренебрегаем потерями.

[Приведенное входное напряжение, В] = [Коэффициент передачи входного напряжения] * [Входное напряжение, В]

• Понижающий: [Коэффициент передачи входного напряжения] = 1
• Прямоходовый, мостовой: [Коэффициент передачи входного напряжения] = [Количество витков вторичной обмотки] / [Количество витков первичной обмотки]
• Пушпульный: [Коэффициент передачи входного напряжения] = [Количество витков вторичной обмотки] / [Количество витков одного плеча первичной обмотки]
• Полумостовой: [Коэффициент передачи входного напряжения] = [Количество витков вторичной обмотки] / [Количество витков первичной обмотки] / 2

Тогда преобразователь будет работать в непрерывном режиме, если:

[Сила тока нагрузки, А] > ([Приведенное входное напряжение, В] — [Выходное напряжение, В]) * [Выходное напряжение, В] / [Приведенное входное напряжение, В] / [Частота преобразователя, Гц] / [Индуктивность дросселя, Гн] / 2

Онлайн расчет

Учитываем, что для пушпульной топологии в форму надо ставить количество витков одного плеча первичной обмотки, для понижающего поставьте количество витков обоих обмоток равным 1, а для полумостового количество витков первичной обмотки удвойте по сравнению с тем, что есть на самом деле.

Понять приведенную формулу очень просто, если принять во внимание, что сила тока нагрузки равна средней силе тока через дроссель. При максимально возможной для прерывного режима силе тока нагрузки график тока в катушке индуктивности выглядит так:

Работа преобразователей состоит из двух фаз: накопления энергии (T1) и отдачи энергии (T2). Накопление энергии происходит, когда дроссель подключен ко входному напряжению. Отдача энергии — когда дроссель отключен от входного напряжения.

Средняя сила тока дросселя равна половине максимальной (I max). В свою очередь максимальная сила тока (I max) достигается путем приложения разницы приведенного входного и выходного напряжений (на рисунке эта разница обозначена U1) к катушке на время, определенное длительностью периода (1 деленная на частоту) и коэффициентом наполнения (T1 / (T1 + T2)).

Коэффициент наполнения при максимально возможной для прерывного режима силе тока нагрузки равен отношению выходного напряжения к входному (из закона сохранения энергии и того, что мы пренебрегли потерями).

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!
Задать вопрос. Обсуждение статьи.

Инвертирующий импульсный преобразователь напряжения, источник питания.
Как сконструировать инвертирующий импульсный преобразователь. Как выбрать частот.

Повышающий импульсный источник питания. Онлайн расчет. Форма. Подавлен.
Как рассчитать повышающий импульсный преобразователь напряжения. Как подавить пу.

Мостовой импульсный источник питания. Онлайн расчет. Форма.
Как рассчитать мостовой импульсный преобразователь напряжения.

Пушпульный импульсный преобразователь напряжения. Выбор ключа — биполя.
Как сконструировать пуш-пульный импульсный источник питания. Как выбрать мощные .

Повышающий импульсный преобразователь напряжения. Силовой ключ — бипол.
Как сконструировать повышающий импульсный источник питания. Как выбрать мощный т.

Прямоходовый импульсный преобразователь напряжения. Выбор ключа — бипо.
Как сконструировать прямоходовый импульсный источник питания. Как выбрать мощные.

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Непрерывный ток

Непрерывный ток означает, что ток нагрузки всегда больше нулевого значения. Прерывание тока при этом отсутствует. Если индуктивность нагрузки достаточно большая, протекание тока становится непрерывным. [1]

Непрерывного тока построить механические характеристики весьма трудно. [2]

Обусловливают непрерывный ток крови по всей сосудистой системе резко выраженные упругие свойства аорты и крупных артерий. [3]

Устанавливают непрерывный ток воды в кожухе осветителя и тепловом фильтре и включают водоструйный насос для откачивания озона. [5]

Режим непрерывного тока более типичен для САУ с ртутными выпрямителями и рассматривается ниже. [6]

При непрерывных токах и установившемся режиме ( Ф0 const) значения тока в начале и конце проводимости каждого вентиля равны. [7]

Если используется непрерывный ток , это сопротивление оказывается быстро нарастающим после включения тока, а затем оно достигает почти постоянной величины. Если изменить форму сосуда, содержащего электролит, сопротивление меняется таким же образом, как у металлического проводника при подобном изменении формы. Но при этом к истинному сопротивлению электролита всегда следует добавлять некоторое кажущееся сопротивление, зависящее от природы электродов. [8]

ШД протекает непрерывный ток , R const и шаговый привод с нереверсивным усилителем можно считать подключенным к сети неограниченной мощности с несину-содиальным напряжением. [10]

В режиме непрерывного тока через дроссель можно считать, что относительное значение выходного напряжения полностью определяется длительностью проводящего состояния ключа прерывателя ( углом регулирования i) и не зависит от сопротивления нагрузки RH. [11]

Для поддержания непрерывного тока в контуре необходимо существование тока смещения. Но как он может возникать при отсутствии зарядов на обкладках конденсатора. [12]

В случае непрерывного тока явление, называемое поляризацией, проявляется в уменьшении тока, что указывает на силу, противодействующую току. Сопротивление также ведет себя как сила, противодействующая току, но мы можем различать эти два явления с помощью быстрого выключения или изменения знака электродвижущей силы. [13]

В режиме непрерывного тока эквивалентное сопротивление якорной цепи определяется в основном процессом коммутации якорного тока, когда якорный ток проводят два или несколько вентилей при больших токах одновременно. [15]

Источник

Чем отличаются и где используются постоянный и переменный ток

В современном мире каждый человек с детства сталкивается с электричеством. Первые упоминания об этом природном явлении относятся к временам философов Аристотеля и Фалеса, которые были заинтригованы удивительными и загадочными свойствами электрического тока. Но лишь в 17 веке великие ученые умы начали череду открытий, касающихся электрической энергии, продолжающихся по сей день.

Открытие электрического тока и создание Майклом Фарадеем в 1831 г. первого в мире генератора кардинально изменило жизнь человека. Мы привыкли, что нашу жизнь облегчают приборы, работающие с использованием электрической энергии, но до сих пор у большинства людей нет понимания этого важного явления. Для начала, чтобы понять основные принципы электричества, необходимо изучить два основных определения: электрический ток и напряжение.

Что такое электрический ток и напряжение

Электрический ток – это упорядоченное движение заряженных частиц (носителей электрического заряда). Носителями электрического тока являются электроны (в металлах и газах), катионы и анионы (в электролитах), дырки при электронно-дырочной проводимости. Данное явление проявляется созданием магнитного поля, изменением химического состава или нагреванием проводников. Основными характеристиками тока являются:

• сила тока, определяемая по закону Ома и измеряемая в Амперах (А), в формулах обозначается буквой I;
• мощность, согласно закону Джоуля-Ленца, измеряемая в ваттах (Вт), обозначается буквой P;
• частота, измеряемая в герцах (Гц).

Электрический ток, как носитель энергии используют для получения механической энергии с помощью электродвигателей, для получения тепловой энергии в отопительных приборах, электросварке и нагревателях, возбуждения электромагнитных волн различной частоты, создания магнитного поля в электромагнитах и для получения световой энергии в осветительных приборах и различного рода лампах.

Напряжение – это работа, совершаемая электрическим полем для перемещения заряда в 1 кулон (Кл) из одной точки проводника в другую. Исходя из данного определения, все-таки сложно осознать, что же такое напряжение.

Чтобы заряженные частицы перемещались от одного полюса к другому, необходимо создать между этими полюсами разность потенциалов (именно она и именуется напряжением). Единицей измерения напряжения является вольт (В).

Для окончательного понимания определения электрического тока и напряжения, можно привести интересную аналогию: представьте, что электрический заряд — это вода, тогда давление воды в столбе – это и есть напряжение, а скорость потока воды в трубе – это сила электрического тока. Чем выше напряжение, тем больше сила электрического тока.

Что такое переменный ток

Если менять полярность потенциалов, то направление протекания электрического тока меняется. Именно такой ток и называется переменным. Количество изменений направления за определенный промежуток времени называется частотой и измеряется, как уже было сказано выше, в герцах (Гц). Например, в стандартной электрической сети в нашей стране частота равна 50 Гц, то есть направление движения тока за секунду меняется 50 раз.

Что такое постоянный ток

Когда упорядоченное движение заряженных частиц имеет всегда только одно направление, то такой ток именуется постоянным. Постоянный ток возникает в сети постоянного напряжения, когда полярность зарядов с одной и другой стороны постоянна во времени. Его очень часто используют в различных электронных устройствах и технике, когда не требуется передача энергии на большое расстояние.

Источники электрического тока

Источником электрического тока обычно называется прибор или устройство, с помощью которого в цепи можно создать электрический ток. Такие устройства могут создавать как переменный ток, так и постоянный. По способу создания электрического тока они подразделяются на механические, световые, тепловые и химические.

Механические источники электрического тока преобразуют механическую энергию в электрическую. Таким оборудованием являются различного рода генераторы, которые за счет вращения электромагнита вокруг катушки асинхронных двигателей вырабатывают переменный электрический ток.

Световые источники преобразуют энергию фотонов (энергию света) в электрическую энергию. В них используется свойство полупроводников при воздействии на них светового потока выдавать напряжение. К такому оборудованию можно отнести солнечные батареи.

Тепловые – преобразуют энергию тепла в электричество за счет разности температур двух пар контактирующих полупроводников – термопар. Величина тока в таких устройствах напрямую связана с разностью температур: чем больше разница – тем больше сила тока. Такие источники применяются, например, в геотермальных электростанциях.

Химический источник тока производит электричество в результате химических реакций. Например, к таким устройствам можно отнести различного рода гальванические батареи и аккумуляторы. Источники тока на основе гальванических элементов обычно применяются в автономных устройствах, автомобилях, технике и являются источниками постоянного тока.

Преобразование переменного тока в постоянный

Электрические устройства в мире используют постоянный и переменный ток. Поэтому возникает потребность в том, чтобы преобразовывать один ток в другой или наоборот.

Из переменного тока можно получить постоянный ток с помощью диодного моста или, как его еще называют, «выпрямителя». Основной частью выпрямителя является полупроводниковый диод, который проводит электрический ток только в одном направлении. После этого диода ток не изменяет своего направления, но появляются пульсации, которые устраняют при помощи конденсаторов и других фильтров. Выпрямители бывают в механическом, электровакуумном или полупроводниковом исполнении.

В зависимости от качества изготовления такого устройства, пульсации тока на выходе будут иметь разное значение, как правило, чем дороже и качественнее сделан прибор – тем меньше пульсаций и чище ток. Примером таких устройств являются блоки питания различных приборов и зарядные устройства, выпрямители электросиловых установок в различных видах транспорта, сварочные аппараты постоянного тока и другие.

Для того, чтобы преобразовать постоянный ток в переменный используются инверторы. Такие приборы генерируют переменное напряжение с синусоидой. Существует несколько видов таких аппаратов: инверторы с электродвигателями, релейные и электронные. Все они отличаются друг от друга по качеству выдаваемого переменного тока, стоимости и размерам. В качестве примера такого устройства можно привести блоки бесперебойного питания, инверторы в автомобилях или, например, в солнечных электростанциях.

Где используется и в чём преимущества переменного и постоянного тока

Для выполнения различных задач может потребоваться использование как переменного тока, так и постоянного. У каждого вида тока есть свои недостатки и достоинства.

Переменный ток чаще всего используется тогда, когда присутствует необходимость передачи тока на большие расстояния. Такой ток передавать целесообразнее с точки зрения возможных потерь и стоимости оборудования. Именно поэтому в большинстве электроприборов и механизмов используется только этот вид тока.

Жилые дома и предприятия, инфраструктурные и транспортные объекты находятся на расстоянии от электростанций, поэтому все электрические сети — переменного тока. Такие сети питают все бытовые приборы, аппаратуру на производствах, локомотивы поездов. Приборов, работающих на переменном токе невероятное количество и намного проще описать те устройства, в которых используется постоянный ток.

Постоянный ток используется в автономных системах, таких, например, как бортовые системы автомобилей, летательных аппаратов, морских судов или электропоездов. Он широко используется в питании микросхем различной электроники, в средствах связи и прочей технике, где требуется минимизировать количество помех и пульсаций или исключить их полностью. В ряде случае, такой ток используется в электросварочных работах с помощью инверторов. Существуют даже железнодорожные локомотивы, которые работают от систем постоянного тока. В медицине такой ток используется для введения лекарств в организм с помощью электрофореза, а в научных целях для разделения различных веществ (электрофорез белков и прочее).

Обозначения на электроприборах и схемах

Часто возникает потребность в том, чтобы определить на каком токе работает устройство. Ведь подключение устройства, работающего на постоянном токе в электрическую сеть переменного тока, неминуемо приведет к неприятным последствиям: повреждению прибора, возгоранию, электрическому удару. Для этого в мире существуют общепринятые условные обозначения для таких систем и даже цветовая маркировка проводов.

Условно, на электроприборах, работающих на постоянном токе указывается одна черта, две сплошных черты или сплошная черта вместе с пунктирной, расположенные друг под другом. Также такой ток маркируется обозначением латинскими буквами DC. Электрическая изоляция проводов в системах постоянного тока для положительного провода окрашена в красный цвет, отрицательного в синий или черный цвет.

На электрических аппаратах и машинах переменный ток обозначается английской аббревиатурой AC или волнистой линией. На схемах и в описании устройств его также обозначают двумя линиями: сплошной и волнистой, расположенных друг под другом. Проводники в большинстве случаев обозначаются следующим образом: фаза – коричневым или черным цветом, ноль – синим, а заземление желто-зеленым.

Почему переменный ток используется чаще

Выше мы уже говорили о том, почему переменный ток в настоящее время используется чаще, чем постоянный. И все же, давайте рассмотрим этот вопрос подробнее.

Споры о том, какой же ток в использовании лучше идет со времен открытий в области электричества. Существует даже такое понятие, как «война токов» — противоборство Томаса Эдисона и Николы Теслы за использование одного из видов тока. Борьба между последователями этих великих ученых просуществовала вплоть до 2007 года, когда город Нью-Йорк перевели на переменный ток с постоянного.

Самая главная причина, по которой переменный ток используется чаще – это возможность передавать его на большие расстояния с минимальными потерями . Чем больше расстояние между источником тока и конечным потребителем, тем больше сопротивление проводов и тепловые потери на их нагрев.

Для того, чтобы получить максимальную мощность необходимо увеличивать либо толщину проводов (и уменьшать тем самым сопротивление), либо увеличивать напряжение.

В системах переменного тока можно увеличивать напряжение при минимальной толщине проводов тем самым сокращая стоимость электрических линий. Для систем с постоянным током доступных и эффективных способов увеличивать напряжение не существует и поэтому для таких сетей необходимо либо увеличивать толщину проводников, либо строить большое количество мелких электростанций. Оба этих способа являются дорогостоящими и существенно увеличивают стоимость электроэнергии в сравнении с сетями переменного тока.

При помощи электротрансформаторов напряжение переменного тока эффективно (с КПД до 99%) можно изменять в любую сторону от минимальных до максимальных значений, что тоже является одним из важных преимуществ сетей переменного тока. Применение трехфазной системы переменного тока еще больше увеличивает эффективность, а механизмы, например, двигатели, которые работают в электросетях переменного тока намного меньше, дешевле и проще в обслуживании, чем двигатели постоянного тока.

Исходя из всего вышесказанного можно сделать вывод о том, что использование переменного тока выгодно в больших сетях и при передаче электрической энергии на большие расстояния, а для точной и эффективной работы электронных приборов и для автономных устройств целесообразно использовать постоянный ток.

Что такое короткое замыкание по-простому?

Какие существуют виды источников электрического тока?

Способы вычисления потребления электроэнергии бытовыми приборами

Как пользоваться мультиметром – измерение напряжения, силы тока и сопротивления

Что такое фазное и линейное напряжение?

Сравнение основных параметров светодиодных ламп и ламп накаливания, таблица соответствия мощности и светового потока

Источник