Импульсный постоянный ток ( PDC ) или пульсирующий постоянный ток — это периодический ток, который изменяется по значению, но никогда не меняет направление. Некоторые авторы используют термин импульсный постоянный ток для описания сигнала, состоящего из одного или нескольких прямоугольных («плосковершинных»), а не синусоидальных импульсов. [1]
Импульсный постоянный ток обычно вырабатывается из переменного тока ( переменного тока ) с помощью однополупериодного выпрямителя или двухполупериодного выпрямителя . Двухполупериодный выпрямленный переменный ток более известен как выпрямленный переменный ток . PDC имеет некоторые характеристики как переменного тока (AC), так и постоянного тока (DC). Напряжение волны постоянного тока примерно постоянно, тогда как напряжение волны переменного тока постоянно изменяется между положительными и отрицательными значениями. Как и волна переменного тока, напряжение волны PDC постоянно изменяется, но, как и волна постоянного тока, знак напряжения постоянен.
В ШИМ-контроллерах используется пульсирующий постоянный ток.
Большинство современных электронных устройств работают с использованием постоянного напряжения, поэтому форму волны PDC обычно необходимо сглаживать перед использованием. Резервуарный конденсатор преобразует волну PDC в форму волны постоянного тока с некоторой наложенной пульсацией . Когда напряжение PDC изначально подается, оно заряжает конденсатор, который действует как кратковременное запоминающее устройство, чтобы поддерживать выход на приемлемом уровне, пока форма волны PDC находится на низком напряжении. Регулирование напряжения часто также применяется с использованием либо линейного , либо импульсного регулирования.
Пульсирующий постоянный ток имеет среднее значение, равное константе (DC) вместе с зависящей от времени пульсирующей составляющей, добавленной к нему, в то время как среднее значение переменного тока равно нулю в устойчивом состоянии (или константе, если он имеет смещение DC, значение которого затем будет равно этому смещению). Устройства и схемы могут реагировать на пульсирующий постоянный ток по-разному, чем на непульсирующий постоянный ток, например, батарея или регулируемый источник питания, и должны быть оценены.
Импульсный постоянный ток может также генерироваться для целей, отличных от выпрямления. Он часто используется для уменьшения электрических дуг при создании тонких углеродных пленок, [2] и для увеличения выхода при производстве полупроводников за счет снижения электростатического накопления. [3] Он также генерируется регуляторами напряжения в некоторых автомобилях , например, в классическом Volkswagen Beetle с воздушным охлаждением .
Импульсный постоянный ток также обычно используется для управления светодиодами (LED) для снижения интенсивности. Поскольку светодиоды нельзя надежно затемнить простым снижением напряжения, как в лампе накаливания , импульсный постоянный ток используется для создания множества быстрых вспышек света, которые для человеческого глаза неразличимы как отдельные вспышки, но воспринимаются как более низкая яркость. Поскольку у светодиода нет традиционной нити накаливания, это также имеет дополнительный эффект продления срока службы светодиода за счет сокращения времени его включения. Иногда это можно увидеть на видео, где светодиод или сборка лампы, состоящая из светодиодов, снимается с частотой кадров, очень близкой к частоте импульсного постоянного тока, но не в точности, что заставляет лампу медленно и время от времени затухать и включаться, поскольку светодиоды выходят из синхронизации с видеокадром.
В то время как сглаженный постоянный ток менее опасен, чем тот же уровень тока переменного тока, импульсный постоянный ток может быть более опасным, чем переменный ток. Короткие импульсы постоянного тока менее 100 мкс более эффективны для вызывания потенциалов действия и нарушения систем проводимости в организме, чем переменный ток, который обычно имеет гораздо более плавную и длинную форму волны. Поэтому более низких уровней тока будет достаточно, чтобы вызвать те же эффекты, что и переменный ток. [4] [ проверка не удалась ] С другой стороны, при более короткой форме волны переменный ток также будет иметь более высокую частоту, которая менее эффективна для стимуляции нервов и мышц из-за его двухфазной природы, которая не позволяет накапливать достаточно заряда за короткое время между фазами, чтобы деполяризовать клеточные мембраны для того, чтобы вызвать потенциал действия.
В этой статье использованы материалы из Федерального стандарта 1037C. Администрация общих служб . Архивировано из оригинала 2022-01-22.