7. Источники тока

Источники электропитания, или просто источники тока, являются важной составной частью любой электрической цепи. Источники тока бывают различные. В электронной аппаратуре, работающей от постоянного напряжения, широко используются

Рис. 17. Химические источники тока: а — элемент; б - батарея; в — аккумулятор

Рис. 18. Последовательное соединение источников электрического тока

химические источники — различные элементы и батареи, аккумуляторы, они относятся к первичным источникам электропитания (рис. 17). Электронные установки и приборы, питающиеся от сети, имеют специальное устройство — выпрямитель, в котором переменное напряжение преобразуется в постоянное. Такие выпрямители являются вторичными источниками тока. В последнее время в промышленной и бытовой аппаратуре все чаще применяется такой первичный источник тока, как солнечный элемент и солнечная батарея.

Источник тока (первичный или вторичный) характеризуется следующими основными электрическими величинами: номинальным (рабочим) напряжением, номинальной и максимально допустимой силой тока и внутренним сопротивлением, т. е. сопротивлением самого источника. Вторичный источник, в отличие от первичного, характеризуется также коэффициентом пульсации выходного напряжения. О причинах появления этих пульсаций и способах их уменьшения будет рассказано в § 16.

Поясним важность такой характеристики, как внутреннее сопротивление источника тока. Например, батарея карманного фонаря типа 3336, имеет напряжение 3,7 В при номинальной силе тока нагрузки 0,26 А. В этом случае ее внутреннее сопротивление равно примерно 3 Ом. Напомним, что чем меньше внутреннее сопротивление источника, тем меньше меняется напряжение на его полюсах с изменением силы тока нагрузки. Примером источника с очень малым внутренним сопротивлением является электрическая сеть. Включение в сеть электролампы, телевизора, пылесоса и других приборов практически не меняет напряжения в сети.

Источники тока можно соединять в батареи последовательно и параллельно. При последовательном соединении напряжение источников и их внутренние сопротивления

Рис. 19. Школьный выпрямитель ВУ-4

Рис. 20. Школьный источник для питания электронных цепей ИЭПП-2

складываются, при параллельном — напряжение не возрастает, уменьшается внутреннее сопротивление батареи. Последовательное соединение двух батарей (рис. 18) используется, например, для получения разнополярных напряжений относительно средней или нулевой точки.

Примером вторичного источника электропитания может служить школьный выпрямитель выходное напряжение которого 4 В (рис. 19). Он питается от сети напряжением 36 В, выпрямленное напряжение равно . В в зависимости от силы тока нагрузки. Максимальный ток нагрузки 1,2 А. Выпрямленное напряжение пульсирует с частотой 100 Гц, поэтому для питания электронных схем этот источник можно использовать только после сглаживания пульсаций специальной электронной схемой.

Основным источником питания электронных схем является школьный прибор ИЭПП-1 или ИЭПП-2 (источник

электропитания для практикума), показанный на рисунке 20. Он имеет следующие основные электрические характеристики. Прибор может питаться от источников с напряжением 220 и 36 В. Выходное постоянное напряжение может плавно изменяться от 0,5 до 12 В при максимальном токе нагрузки 1 А. В приборе ИЭПП-1 используется специальная электрическая схема стабилизации, благодаря которой выходное напряжение практически не меняется при изменении силы тока нагрузки от 0 до 1 А. Важной особенностью прибора является наличие схемы электронной защиты от перегрузки, позволяющей сохранить прибор при увеличении нагрузки сверх максимально допустимого значения. В приборах имеется также источник нестабилизированного выпрямленного напряжения с плавной регулировкой от 0 до 40 В и источник переменного напряжения 12 В. Зажимы и гнезда источников расположены в нижней части лицевой (передней) панели прибора. Над ними находятся две ручки плавной регулировки напряжения. Между ними расположен переключатель, с помощью которого вольтметр прибора подключается к выходам одного из выпрямителей.

(см. скан)