詳解直流電與直流電路基本知識(shí)

分享直流電和分類、常見直流電源、直流電與直流電路、直流電源符號(hào)和直流電路、直流電路的應(yīng)用等直流電路的基本知識(shí)，建立對(duì)直流電、直流電路的初步概念。

1、直流電和分類

直流電是指電流方向不隨時(shí)間作周期性變化，由正極流向負(fù)極，但電流的大小可能會(huì)變化的電流。

直流電可以分為穩(wěn)定（恒定）直流和脈動(dòng)直流兩種，如下圖（a）、（b）所示。

穩(wěn)定直流電是指方向固定不變并且大小也不變的直流電，穩(wěn)定直流電的電流I的大小始終保持恒定，在下圖中（a）用，穩(wěn)定直流電的電流I為直線，始終為6mA；直流電的電流方向保持不變，始終是從電源正極流向負(fù)極，圖中的直線始終在t軸上方，表示電流的方向始終不變。

用干電池供電的直流電，如手電筒，就屬于穩(wěn)定直流電。

脈動(dòng)直流中電流大小不穩(wěn)定；脈動(dòng)直流電是指方向固定不變，但大小隨時(shí)間變化的直流電。在下圖（b）中，脈動(dòng)直流電的電流I為波浪形，從圖中可以看出，脈動(dòng)直流電的電流I的大小隨時(shí)間作波動(dòng)變化（如在t1時(shí)刻電流為6mA，在t2時(shí)刻電流變?yōu)?mA），電流大小波動(dòng)變化在圖中用曲線表示；脈動(dòng)直流電的方向始終不變（電流始終從電源正極流向負(fù)極），圖中的曲線始終在t軸上方，表示電流的方向始終不變。

用整流器供電的直流電，如手機(jī)充電器，則屬于脈動(dòng)直流電。

2、常見直流電源

一般將可提供直流電的裝置稱為直流電源，其中一種是自身能發(fā)出電力的直流電源裝置，例如干電池、蓄電池、直流發(fā)電機(jī)、光伏組件等。

另外一種是自身不能直接產(chǎn)生電力，而是將交流電源轉(zhuǎn)換成直流電的直流電源裝置，例如：手機(jī)充電器、冶煉用的整流柜、電子設(shè)備中的整流電源等。

直流電源有正、負(fù)兩極，當(dāng)直流電源為電路供電時(shí)，直流電源能夠使電路兩端之間保持恒定的電位差，從而在外電路中形成由電源正極到負(fù)極的電流，如圖下圖所示。

三、直流電源符號(hào)和直流電路

由直流電源作用的電路稱為直流電路，它主要是由直流電源、負(fù)載、連接導(dǎo)線、控制裝置組成構(gòu)成的閉合電路，直流電源符號(hào)和直流電路參見下圖。

四、直流電路的應(yīng)用

直流電路在我們的日常生活和工作中可以經(jīng)常看到：在生活中，我們所用的手電筒電路、電動(dòng)單車電路、電動(dòng)汽車電路、電視機(jī)的內(nèi)部電子電路的等等，其電路都屬于直流電路；在工作中，光伏發(fā)電系統(tǒng)、變電站的直流電源系統(tǒng)、應(yīng)急照明電源系統(tǒng)等，其電路中都包含有直流電路。直流電路在輸電系統(tǒng)中最重要的應(yīng)用就是超高壓直流、特高壓直流輸電系統(tǒng)。

下圖為高層建筑常用的應(yīng)急照明電源系統(tǒng)，正常情況下，疏散指示燈、標(biāo)志燈用交流電供電，當(dāng)交流電源停電的時(shí)候，轉(zhuǎn)換成蓄電池直流電源供電。

一般情況下，無論是生活還是生產(chǎn)所見到的直流電路，除了部分是采用干電池、蓄電池等直流電源供電的直流電路；大部分情況下，各類用電設(shè)備、電子設(shè)備的電源都是取自電網(wǎng)，這些用電設(shè)備、電子設(shè)備的控制電路或控制系統(tǒng)則往往需要多種直流電壓，而電網(wǎng)一般都是交流電，此時(shí)需采用專門的整流電源，即交流-直流變換器或整流電源，將來自電網(wǎng)交流轉(zhuǎn)換成直流再為這些控制電路或控制系統(tǒng)供電，如：LED照明臺(tái)燈、冶金直流傳動(dòng)系統(tǒng)、手機(jī)充電器、直流充電樁、收音機(jī)、電視機(jī)、電腦等等。

收音機(jī)、電視機(jī)、臺(tái)式電腦等家用電器的交流-直流變換器或整流電源是安裝在電器內(nèi)部的；有的家用電器，如手機(jī)、筆記本電腦等設(shè)備，是采用充電器將交流220V變?yōu)樗璧闹绷麟妷汉笤賹?duì)蓄電池進(jìn)行充電，再由蓄電池為電器內(nèi)的電子電路、芯片提供直流電源；而監(jiān)控用的攝像機(jī)等電子產(chǎn)品，是將直流電源作為外置式附件，制成一個(gè)獨(dú)立的電路單元，稱為電源適配器，電源適配器將220V交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姾鬄閿z像機(jī)等電子產(chǎn)品提供所需要的直流電壓。

電動(dòng)汽車充電樁也是將交流電源轉(zhuǎn)換成直流電，為電動(dòng)汽車充電。

下圖所示為直流充電樁系統(tǒng)框圖，交流380V電壓經(jīng)充電機(jī)電源模塊，變成直流200~750V，再給電動(dòng)汽車充電。

審核編輯：湯梓紅