Рудольф Сворень - Шаг за шагом. Транзисторы

С лампочкой Л 2 все происходит наоборот. Шунтирующий ее диод Д л2 включен в противоположную сторону (если сравнивать с диодом Д л1 , и поэтому лампочка Л 2 горит только во время положительных полупериодов.

Когда замкнуты оба выключателя, горят обе лампочки поочередно, если можно так сказать — через такт. Мы, конечно, этой очередности не замечаем: лампочки слишком быстро сменяют друг друга, одна зажигается позже другой всего лишь на сотую долю секунды.

Правда, присмотревшись, можно отметить некоторое мигание лампочек, которого не бывает при включении их в сеть переменного тока без диодов. Мигание появляется потому, что через лампочку, параллельно которой подключен диод, проходит ток только одного направления (используется лишь один полупериод). Через лампочку проходит 50 толчков (импульсов) тока в секунду. Если же лампочка включена в сеть без диода, то ток через нее идет и «туда», и «обратно» (используются оба полупериода), то есть толчки тока следуют в два раза чаще и притом без перерывов. Нить не успевает остывать, и никакого мелькания практически нет.

Итак, при замкнутых выключателях горят обе лампочки: одна — во время положительных полупериодов, другая — во время отрицательных. Как только вы разомкнете один из выключателей, одна из лампочек потухнет. Так, в частности, если разомкнуть Вк 2 , то потухнет Л 1 , а если разомкнуть Вк 1 , то потухнет Л 2 . И, наконец, если разомкнуть оба выключателя, то потухнут обе лампочки. Это очень эффектное зрелище, когда, манипулируя последовательно соединенными и, казалось бы, совершенно одинаковыми выключателями, вы поочередно зажигаете так же последовательно соединенные и уж наверняка одинаковые лампочки.

Механизм «чуда» довольно прост. Размыкая выключатель, вы вводите в цепь полупроводниковый диод, который преграждает путь току во время одного из полупериодов. Так, например, диод Д 1 преграждает путь положительному току (ток положительного полупериода), который заставлял светиться лампочку Л 2 , и она гаснет. Точно так же диод Д 2 преграждает путь отрицательному току (ток отрицательного полупериода), который зажигал лампочку Л 1 . Когда включены в цепь оба диода, то закрыт путь току и положительного, и отрицательного направления, поэтому ни одна из лампочек не горит.

Можно проделать много очень интересных опытов, показывающих, как диод изменяет форму сигнала, преобразует его спектр. Но мы пока ограничимся одним опытом, простейшим среди простых. Включите громкоговоритель в трансляционную сеть через диод (рис. 41, листок Б ), и вы сразу услышите сильнейшее искажение звука. Это как раз и есть результат появления в спектре новых составляющих, результат изменений формы сигнала из-за односторонней проводимости диода.

Все, что мы до сих пор делали, это, если можно так сказать, учебные опыты. А сейчас попробуем собрать несколько схем, которые могут найти практическое применение. Это три схемы выпрямителей для питания транзисторной аппаратуры небольшой мощности, выпрямитель для зарядки автомобильных аккумуляторов и двухдиапазонный детекторный приемник. Принципиальные и монтажные схемы всех этих простейших устройств приведены на цветной вклейке (рис. 42, 43) [1] Цветные вклейки (рис. 42, 43, 44, 45) см. между стр. 128–129. .

Никаких пояснений схемы эти, по-видимому, не требуют: в общем виде, без конкретного указания деталей, мы с ними встречались и раньше (рис. 27).

В выпрямителях для питания маломощной транзисторной аппаратуры (рис. 42— 1, 2, 3 ) проще всего применить небольшой силовой трансформатор, который понижает напряжение сети до 6—12 в.

рис. 42— 1, 2, 3

Выпрямив это пониженное напряжение и погасив часть его, если в этом будет необходимость, на сопротивлении фильтра R 1 ( R 2 ), мы как раз и получим нужное постоянное напряжение 8—10 в. Во всех наших выпрямителях в качестве понижающего используется накальный трансформатор телевизора «Рекорд», который дает необходимое переменное напряжение 6,3 в.

Можно использовать и любой другой накальный трансформатор от телевизора, да и вообще любой трансформатор, имеющий шестивольтовую обмотку. Желательно лишь, чтобы этот трансформатор был поменьше размером, так как транзисторные приемники, которые будет питать наш выпрямитель, потребляют очень небольшую мощность — всего каких-нибудь 0,5–1 вт. Даже сравнительно мощные потребители, такие, например, как переносная радиола «Отдых», и то берут от выпрямителя не больше чем 3–5 вт. А сетевые трансформаторы, как правило, рассчитаны на мощность 30–60 вт и более. Поэтому, выбрав готовый трансформатор, мы неизбежно создаем огромный запас по допустимой для трансформатора мощности и платим за этот запас весом, габаритами трансформатора и, конечно, рублями. Страшного в этом, конечно, ничего нет. Жаль только, что трансформатор оказывается значительно б'ольше и тяжелее, чем он мог бы быть, если бы был рассчитан специально на наш выпрямитель.

Сердечник выбранного трансформатора собран из пластин УШ-19, толщина набора 28 мм. Первичная обмотка содержит 820 витков провода ПЭЛ 0,23 (секция для сети с напряжением 127 в) и 640 витков провода ПЭЛ 0,2 (секция, которая добавляется к первой секции при включении трансформатора в сеть 220 в). Вторичная обмотка содержит 49 витков провода ПЭЛ 1,2 и дает напряжение, необходимое для питания сетевых ламп, то есть 6,3 в. Не забудьте, что это эффективное значение напряжения, а амплитуда его в 1,4 раза больше.

Иными словами, амплитуда переменного напряжения достигает 8,8 в, и именно таким будет выпрямленное напряжение при достаточно большой емкости конденсатора С 1 и сравнительно небольшом потребляемом токе (рис. 28, стр. 74). Практически даже в однополупериодном выпрямителе (рис. 42— 1 ) на выходе получается 7–8 в выпрямленного напряжения, а этого, как показал опыт, достаточно для питания таких приемников, как «Альпинист», «Атмосфера», «Нейва», «Спорт-2» и многие другие.

Можно несколько повысить выпрямленное напряжение и, конечно, уменьшить пульсации, если собрать выпрямитель по мостовой схеме, используя тот же трансформатор (рис. 42— 2 ), или по двуполупериодной схеме на трансформаторе, где имеется еще одна накальная обмотка (как, например, в другом накальном трансформаторе того же телевизора «Рекорд»).

Наконец, если нужно получить более высокое напряжение, то можно, используя тот же трансформатор с одной шестивольтовой обмоткой, собрать выпрямитель по схеме с удвоением напряжения (рис. 42— 3 ).

Собранные нами выпрямители можно использовать для питания микроэлектродвигателей, в частности, для питания электрифицированных игрушек. К наиболее распространенному двигателю (официальное его название ДП-10) нужно подвести напряжение 3–5 в. Потребляемый двигателем ток может составлять 200–500 ма, в зависимости от нагрузки, то есть от той работы, которую этот двигатель выполняет. Чтобы погасить излишек напряжения, резистор R 1 (рис. 42— 1, 2 ) должен иметь сопротивление 10–20 ом, рассчитанное на мощность 1–2 вт. Вместо этого резистора можно включить лампочку на 3,5 или на 6,3 в. Если сопротивление одной лампочки мало, можно включить две лампочки последовательно, а если велико — параллельно. Поскольку двигателю не страшны пульсации напряжения, то питание его осуществляется прямо с первого конденсатора фильтра С 1 . Можно обойтись вообще без конденсатора С 1 , но при этом выпрямленное напряжение несколько уменьшится (рис. 28). Кстати, воспользовавшись этой неприятностью, можно создать предельно простой выпрямитель питания для микроэлектродвигателя. В таком выпрямителе есть только один диод, через который с шестивольтовой обмотки напряжение подается прямо на двигатель без всякого фильтра и гасящего резистора. Постоянная составляющая напряжения при этом получается около 5 в, что вполне терпимо.