Conocimientos básicos de AC/DC.

Aquí, se explicará el método básico para convertir voltaje CA (corriente alterna) en voltaje CC (corriente continua), el modo de transformador y el modo de conmutación. Además, se discutirá la comparación entre el modo transformador y el modo conmutación.

En primer lugar, "¿Por qué es necesaria la conversión CA/CC?" Volvamos primero al punto original.

Figura 1 y XNUMX

Como todos sabemos, la fuente de alimentación principal de los hogares o edificios japoneses es de 100 V o 200 V CA. Sin embargo, la mayoría de los aparatos eléctricos funcionan mediante circuitos electrónicos y casi todos funcionan con voltajes de 5 V y 3.3 V CC. Aunque hay equipos de motor, bombillas incandescentes, etc., que funcionan directamente con voltaje de CA, recientemente, equipos relativamente simples, como motores e interruptores, están casi inevitablemente equipados con circuitos de control electrónico, y todos los circuitos de control electrónico funcionan con voltaje de CC. Además, el mercado ha ido reemplazando gradualmente las bombillas incandescentes por LED, pero como todos sabemos, los LED todavía funcionan básicamente con CC. Es decir, "la CA se transmite desde la red de transmisión de energía, pero dado que el circuito electrónico, que es equivalente al corazón del producto electrónico, es impulsado por CC, si el voltaje de CA no se convierte en voltaje de CC, la electrónica el producto no se puede iniciar". Lo anterior es la respuesta. Creo que todos pensarán: "En este caso, ¿no sería bueno transmitir energía CC al principio?" Sin embargo, de hecho, existen factores y razones históricas para transmitir energía de CA.

Debes saber que Edison inventó la lámpara eléctrica con bombillas incandescentes en 1881. De hecho, en Estados Unidos en aquella época, el suministro de energía CC era el estándar. Para promover las bombillas incandescentes, Edison comenzó a poner en práctica la causa de la transmisión de 110 V CC a la red eléctrica. Sin embargo, cuando se transmite energía CC, el voltaje caerá mucho, por lo que el alcance de transmisión no puede exceder los 1.5 km, lo que lleva a que la planta de energía tenga que construirse en medio de la calle. No puedo creerlo ahora. Se investigaron los métodos de generación, transmisión y uso de energía de Nikola Tesla AC, y se inició una guerra actual con Edison. Al final, Tesla ganó con el sistema de CA que puede transformar fácilmente el voltaje, e incluso si el cable es delgado y largo, no causará demasiada pérdida al transmitir energía, y el resultado ha continuado hasta ahora.

Ventajas del aire acondicionado

• La fuente de alimentación de CA puede convertir fácilmente el voltaje (aumentador y reductor) mediante el uso de un transformador.
  

• Puede mantener alto voltaje/baja corriente durante la transmisión de energía y reducir la caída de voltaje (pérdida I2R).
  

• Un dispositivo de accionamiento de CC que puede convertir fácilmente la energía de CA en energía de CC y suministrar energía eléctrica fácilmente.

De hecho, después de que la planta de energía envíe miles de voltios a 20,000 V CA de alto voltaje, se reducirá a 100 V y 200 V a través del transformador en el poste de servicios públicos antes de transmitirse a los hogares en general.

Esto es una digresión. En la actualidad, el enchufe de la casa suministra alimentación CA, por lo que cada dispositivo debe instalar su propio circuito de conversión CA/CC. Por esta parte, desde el punto de vista del ahorro energético y la miniaturización, hay que decir que sobra. Recientemente, en el concepto de hogar inteligente probado y estudiado en varios lugares, también se ha considerado el sistema de suministro directo de energía CC desde el enchufe de la casa. Aun así, eso no significa que las instalaciones de transmisión de energía puedan convertirse rápidamente a CC, o que la conversión CA/CC sea innecesaria. En este sistema, los dispositivos de suministro de energía domésticos que suministran energía CC aún deben estar equipados con convertidores CA/CC de alta potencia con alta potencia y eficiencia, y convertidores CA/CC de potencia media instalados cerca.

Entonces, hablemos de otro conocimiento básico. Lo anterior menciona que "se puede convertir fácilmente de CA a CC", pero pertenece a la función de "rectificación", que es la base de la conversión CA/CC, por lo que primero es necesario conocer su arquitectura. .

Figura 2 y XNUMX

La Figura 2 muestra la rectificación de onda completa, que pertenece al tipo básico de rectificación, y la función de la rectificación de media onda. De cualquier manera, el voltaje CA de entrada se conecta al diodo para capturar la amplitud de la onda negativa. La rectificación de media onda solo utiliza un diodo para captar la amplitud de la onda negativa, por lo que la onda negativa desaparece, dejando solo la mitad de la forma de onda, por lo que se llama media onda. La rectificación de onda completa utiliza un diodo puente compuesto por cuatro diodos, que pueden rotar la onda negativa y hacerla aparecer en la región de onda positiva, mientras que CC puede mostrar la forma de onda completa.

Después de la conversión de CC, el condensador se utiliza para suavizar la forma de onda. Sin embargo, incluso si la forma de onda es suave, todavía habrá ondulación (ondulación) y su voltaje de ondulación de amplitud cambiará debido a la capacitancia y la carga del capacitor. Cuando la capacitancia del capacitor es la misma que la de la carga, el voltaje de ondulación de la rectificación de onda completa será menor que el de la rectificación de media onda.

Puntos clave:

  Desde el punto de vista del circuito electrónico, la conversión CA/CC es la base del suministro de energía CC, por lo que primero debemos dominar la teoría básica.

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