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AC/DC 交直流轉換器工作原理!
發布時間: 2024-01-14 12:06 更新時間: 2024-11-21 08:00
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首先,我們過一下AC(交流)和DC(直流)的概念。
AC是大小和極性(方向)隨時間呈周期性變化的電流。
電流極性在1秒內的變化次數被稱為頻率,以Hz為單位表示。
Direct Current(直流)的首字母縮寫。
DC是極性(方向)不隨時間變化的電流。
流動極性(方向)和大小皆不隨時間變化的電流通常被稱為DC。 流動極性不隨時間變化,但大小隨時間變化的電流也是DC,通常被稱為紋波電流 (Ripple current)。
何謂AC/DC轉換器?
AC/DC轉換器是指將AC(交流電壓)轉換成DC(直流電壓)的元件。
為什么需要AC/DC轉換器?
那是因為家庭住宅和樓房接收到的電壓是100V或200V的AC電壓。然而大家大部分使用的電器是在5V或3.3V的DC電壓下工作的。也就是說,如果不把AC電壓轉換成DC電壓,電器就不能工作。
為什么傳輸的是AC電壓?
可能有人會認為“既然電器使用的是DC,那為什么不一開始就傳輸DC?”
總所周知,電力來自水力發電站、火力發電站、核電站等。這些發電站位于山區或沿海等地區,從這些地區傳輸到市區,AC電壓更有優勢。
簡而言之,通過以高電壓、低電流方式傳輸AC電壓,可以減少傳輸損耗(能量損耗)。然而,在實際家庭中,由于不能直接使用高電壓,所以需要通過幾個變電站分階段進行變壓(降壓),Zui后轉換成100V或200V后進入家庭。這些轉換也因AC更簡單,所以傳輸的是AC電壓。
全波整流和半波整流(AC/DC轉換)
將AC(交流電壓)轉換為DC(直流電壓)的整流方式有全波整流和半波整流。兩種情況都利用了二極管的電流正向流通特性來進行整流,唯樣商城在售二極管,型號多樣,原廠授權zhengpin現貨。
因此可以說,與不利用輸入負電壓成分的半波整流相比,全波整流是更具高效率的整流方法。此外,平滑后的紋波電壓根據電容器容量和負載(LOAD)而變化。
全波整流和半波整流在相同的電容器容量和負載條件下,全波整流的紋波電壓更小。紋波電壓越小,穩定性越高、性能越優。
AC/DC轉換方法
AC/DC轉換有變壓器方式和開關方式。
變壓器方式
這是普通AC/DC轉換器的變壓器方式電路結構。
接下來,通過二極管橋式整流器對經過變壓器降壓的交流電壓進行全波整流,轉換為脈沖電壓。Zui后,經電容器平滑并輸出紋波小的直流電壓,這是Zui傳統的AC/DC轉換方法。
下圖顯示了變壓器方式電壓波形的變化。開關方式
這是普通AC/DC轉換器的開關方式電路結構。
接下來,用電容器平滑直流電壓(脈沖電壓)。電容器同樣需要耐高壓的電容器。然后,通過開關元件的ON/OFF對直流電壓進行斬波(切割),并經過高頻變壓器降壓后傳送到二次側。此時,斬波波形變為方波。
與家用頻率(50/60Hz)相比,開關元件使用的頻率更高(例如,100kHz)。由于高頻工作,所以可以實現變壓器的小型化、輕便化。
下圖顯示了開關方式電壓波形的變化。
開關方式是利用控制電路控制開關元件,獲得穩定的預期的直流輸出(例如,DC12V)的方式。
與變壓器方式相比,開關方式由開關元件和控制電路組成,電路結構較復雜,但由于基于高頻控制可以使用小型變壓器,所以有助于設備小型化,這是它的一個很大的優點。
何謂反饋控制?
開關式AC/DC轉換器通過確認實際輸出的DC電壓值,并根據該電壓信息對開關元件進行控制,從而確保穩定實現規定的DC輸出。這種確認該輸出電壓值以控制開關元件的機制叫做反饋控制(FB控制)。
何謂AC
AC是大小和極性(方向)隨時間呈周期性變化的電流。
電流極性在1秒內的變化次數被稱為頻率,以Hz為單位表示。
何謂DC
Direct Current(直流)的首字母縮寫。
DC是極性(方向)不隨時間變化的電流。
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AC/DC轉換器
何謂AC/DC轉換器?
AC/DC轉換器是指將AC(交流電壓)轉換成DC(直流電壓)的元件。
為什么需要AC/DC轉換器?
那是因為家庭住宅和樓房接收到的電壓是100V或200V的AC電壓。然而大家大部分使用的電器是在5V或3.3V的DC電壓下工作的。也就是說,如果不把AC電壓轉換成DC電壓,電器就不能工作。
為什么傳輸的是AC電壓?
可能有人會認為“既然電器使用的是DC,那為什么不一開始就傳輸DC?”
總所周知,電力來自水力發電站、火力發電站、核電站等。這些發電站位于山區或沿海等地區,從這些地區傳輸到市區,AC電壓更有優勢。
簡而言之,通過以高電壓、低電流方式傳輸AC電壓,可以減少傳輸損耗(能量損耗)。然而,在實際家庭中,由于不能直接使用高電壓,所以需要通過幾個變電站分階段進行變壓(降壓),Zui后轉換成100V或200V后進入家庭。這些轉換也因AC更簡單,所以傳輸的是AC電壓。
全波整流和半波整流(AC/DC轉換)
將AC(交流電壓)轉換為DC(直流電壓)的整流方式有全波整流和半波整流。兩種情況都利用了二極管的電流正向流通特性來進行整流,唯樣商城在售二極管,型號多樣,原廠授權zhengpin現貨。
因此可以說,與不利用輸入負電壓成分的半波整流相比,全波整流是更具高效率的整流方法。此外,平滑后的紋波電壓根據電容器容量和負載(LOAD)而變化。
全波整流和半波整流在相同的電容器容量和負載條件下,全波整流的紋波電壓更小。紋波電壓越小,穩定性越高、性能越優。
AC/DC轉換方法
AC/DC轉換有變壓器方式和開關方式。
這是普通AC/DC轉換器的變壓器方式電路結構。
接下來,通過二極管橋式整流器對經過變壓器降壓的交流電壓進行全波整流,轉換為脈沖電壓。Zui后,經電容器平滑并輸出紋波小的直流電壓,這是Zui傳統的AC/DC轉換方法。
下圖顯示了變壓器方式電壓波形的變化。
這是普通AC/DC轉換器的開關方式電路結構。
接下來,用電容器平滑直流電壓(脈沖電壓)。電容器同樣需要耐高壓的電容器。然后,通過開關元件的ON/OFF對直流電壓進行斬波(切割),并經過高頻變壓器降壓后傳送到二次側。此時,斬波波形變為方波。
與家用頻率(50/60Hz)相比,開關元件使用的頻率更高(例如,100kHz)。由于高頻工作,所以可以實現變壓器的小型化、輕便化。
下圖顯示了開關方式電壓波形的變化。
開關方式是利用控制電路控制開關元件,獲得穩定的預期的直流輸出(例如,DC12V)的方式。
與變壓器方式相比,開關方式由開關元件和控制電路組成,電路結構較復雜,但由于基于高頻控制可以使用小型變壓器,所以有助于設備小型化,這是它的一個很大的優點。
何謂反饋控制?
開關式AC/DC轉換器通過確認實際輸出的DC電壓值,并根據該電壓信息對開關元件進行控制,從而確保穩定實現規定的DC輸出。這種確認該輸出電壓值以控制開關元件的機制叫做反饋控制(FB控制)。
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