"Радио Всем", №4, февраль 1929 год, стр. 125-126

Сухие выпрямители.

Я. К.

В наших предыдущих статьях¹) мы описали явление выпрямления, имеющие место в твердых, несовершенных контактах некоторых материалов, и описали способы изготовления и конструктивного выполнения нескольких типов сухих выпрямителей. В настоящей статье мы опишем еще один тип выпрямителя, завоевывающего рынки Запада и Америки. Выпрямитель этот носит название «Купрокс» и выпускается одной американской фирмой, главным образом, для зарядки аккумуляторов, причем дает напряжения до 6 вольт и силу тока до 3 ампер.

Рис. 1.

Выпрямительный элемент Купрокса состоит из медной шайбы, на которой образован слой окисла меди. Одним электродом служит эта медная шайба, а другим — шайба из какого-либо мягкого металла (свинец или какая-либо металлическая фольга). Этот мягкий металл дает хороший контакт с внешней поверхностью слоя окисла меди. Шайбы меди и мягкого металла собираются обычно на болте с изолирующей втулкой, как показано на рис. 1, где буквой «а» обозначены толстые железные шайбы, служащие для передачи давления болта равномерно на всю поверхность сжимаемого элемента. При включении выпрямительных элементов в сеть переменного тока, для полноволнового выпрямителя (рис. 2-Б) нужно соединение 4 элементов; такая группа из 4 элементов изображена на рис. 3 Д, где буквами AC обозначены точки приключения к сети переменного тока.

Рис. 2.

Рис. 3 Е дает представление о внешнем виде такого выпрямителя. При охлаждении окружающим воздухом такое соединение может дать выпрямленный ток напряжением 6 вольт в силой до 2 ампер при указанных на рис. 1 размерах. При погружении этого выпрямителя в минеральное масло сила тока может быть увеличена до 4 ампер.

Рис. 3.

Описываемый выпрямитель обладает исключительными свойствами по данным заграничной литературы и практики. Указывается, что этот выпрямитель чрезвычайно постоянен в действии, так как процесс выпрямления происходит по всей поверхности соприкосновения меди и слоя окисла на ней, не требует абсолютно никакого надзора, не выделяет никаких газов, вполне пригоден для самых разнообразных частот и, наконец, обладает большой продолжительностью срока службы.

Рис. 4.

Следующие кривые иллюстрируют эти свойства. Рис. 4 указывает на отношения между величиной тока, пропускаемого выпрямителем в одном направлении и в обратном. При рассмотрении этой кривой надо не забывать, что шкала над горизонтальной осью координат нанесена в амперах, а ниже горизонтальной оси — в миллиамперах, т. е. в 1 000 раз меньшем масштабе.

Готовый выпрямитель.

Рис. 5 дает отношение между электродвижущей силой и сопротивлением. Рис. 6 дает участок этой кривой в увеличенном масштабе в направлении низкого сопротивления.

Рис. 5.

С увеличением напряжения от нуля низкое сопротивление уменьшается сначала очень быстро, а потом медленнее (рис. 6), а высокое сопротивление (т. е. сопротивление в обратном направлении) увеличивается до максимума (рис. 5, точка «М»), перейдя который, оно медленно уменьшается с дальнейшим повышением вольтажа. Из этих кривых ясно, что напряжение порядка 1,5 вольт на элемент является наивыгоднейшим. Коэффициент полезного действия обычного соединения в 4 элемента (рис. 3) иллюстрируется кривой на рис. 7. Этот коэффициент вычисляется, как отношение затрачиваемых ватт переменного тока к получающимся ваттам постоянного тока и может превосходить, по литературным данным, 70% (цифра, очень высокая для выпрямителей).

Рис. 6.

Изготовление выпрямляющей шайбы рисуется по заграничным данным в следующем виде.

Шайбу красной меди толщиной в 0,5 мм и диаметром в 40 мм накаливают в течение 5—10 минут до белого каления и затем, накаленную, погружают в воду. Медная шайба окажется покрытой двойным слоем окислов. Первый слой, ближайший к металлической меди, будет рубиново-красного цвета, а сверх его будет иметься тонкая пленка черного цвета. Эту пленку черного цвета следует осторожно очистить наждачной бумагой; к получившейся свободной поверхности красного окисла прижимают свинцовую шайбу. Сделав ее одним электродом, а другим сделав основную шайбу красной меди, можно получить несимметричную проводимость этого контакта.

Рис. 7.

Имеются еще несколько способов получения красного окисла меди: химических, так называемых «мокрых» и электролитических, но, мы на них не останавливаемся, так как по данным американских и французских исследователей первый описанный нами способ дает лучшие и наиболее устойчивые результаты.

Сборка отдельных элементов совершенно ясна как по аналогичным описаниям и рисункам нашей предшествующей статьи²), так и по рисункам 1 и 3 настоящей.

Готовый выпрямитель с трансформатором.

Применения выпрямителя «Купрокс» в технике очень широки. Достаточно указать, что эти выпрямители используются:

1. На линиях переменного тока для измерительных работ с приборами постоянного тока.
2. Как мощные детекторы.
3. Для зарядки батарей малого и большого вольтажа.
4. Для непосредственного питания анодов усилительных ламп в комбинации с фильтром и в ряде других случаев.

Выпрямители, выпускаемые в Америке, сконструированы в одном футляре с понижающим трансформатором, и представляют собой металлический ящик размерами 15 × 8 × 10 см (см. фотогр.), от которого отходит шнур с патронами для ввинчивания в обыкновенный патрон осветительной сети и два конца для присоединения к клеммам аккумулятора, поставленного на зарядку.