Постоянный ток (Direct Current, DC) — это однонаправленный поток электрических зарядов, величина и направление которого не изменяются с течением времени. Основными источниками являются гальванические элементы, аккумуляторы, выпрямители и солнечные батареи. В электронике постоянный ток используется для питания активных компонентов: микросхем, транзисторов, светодиодов.
Основные соотношения и параметры
Связь между основными электрическими величинами в цепях постоянного тока описывается законом Ома для участка цепи:
U = I × R
где U — напряжение в вольтах (В), I — сила тока в амперах (А), R — сопротивление в омах (Ом).
Мощность, рассеиваемая на нагрузке, определяется выражением:
P = U × I = I² × R = U² / R
где P — мощность в ваттах (Вт).
Типичные значения постоянного тока в электронных устройствах варьируются от микроампер (мкА) в схемах с низким энергопотреблением (например, в микроконтроллерах в режиме сна) до десятков ампер в силовых преобразователях и цепях питания процессорных ядер.
Практическое значение в производстве
Стабильность параметров постоянного тока (напряжение, отсутствие пульсаций) — основа надёжности электронных модулей. При проектировании печатных плат для цепей питания рассчитывается минимальная ширина проводников, исходя из максимального постоянного тока, чтобы избежать чрезмерного падения напряжения (IR drop) и перегрева. Например, медный проводник шириной 1 мм и толщиной 35 мкм (1 oz) на внешнем слое платы при температуре 20°C может длительно проводить ток примерно 2.5 А. В процессе контроля измеряется потребляемый постоянный ток для выявления коротких замыканий или обрывов. Источники постоянного тока используются при испытаниях для имитации нагрузки.
Источники: ГОСТ Р МЭК 60050-131 «Международный электротехнический словарь. Часть 131: Электрические и магнитные цепи», ГОСТ Р 52907-2008 «Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Общие технические условия», базовые учебники по электротехнике и схемотехнике.