Pengetahuan dasar AC/DC

Di sini akan dijelaskan metode dasar pengubahan tegangan AC (arus bolak-balik) menjadi tegangan DC (arus searah), mode transformator dan mode switching. Selain itu, perbandingan antara mode transformator dan mode switching akan dibahas.

Pertama-tama, "Mengapa konversi AC/DC diperlukan?" Mari kita kembali ke poin awal dulu.

Gambar 1

Seperti kita ketahui bersama, catu daya utama rumah atau gedung Jepang adalah 100V atau 200V AC. Namun sebagian besar peralatan listrik dioperasikan oleh rangkaian elektronik, dan hampir semuanya bekerja dengan tegangan 5V dan 3.3V DC. Meskipun ada peralatan motor, lampu pijar, dll., yang digerakkan langsung oleh tegangan AC, saat ini peralatan yang relatif sederhana seperti motor dan sakelar hampir pasti dilengkapi dengan rangkaian kendali elektronik, dan semua rangkaian kendali elektronik digerakkan oleh tegangan DC. Selain itu, pasar secara bertahap telah mengganti lampu pijar dengan LED, namun seperti yang kita ketahui bersama, LED pada dasarnya masih digerakkan oleh DC. Artinya, "AC ditransmisikan dari jaringan transmisi daya, tetapi karena rangkaian elektronik, yang setara dengan jantung produk elektronik, digerakkan oleh DC, jika tegangan AC tidak diubah menjadi tegangan DC, maka elektronik produk tidak dapat dimulai". Jawaban di atas adalah jawabannya. Saya yakin semua orang akan berpikir, "Dalam hal ini, bukankah lebih baik jika mentransmisikan daya DC pada awalnya?" Namun sebenarnya, terdapat faktor latar belakang sejarah dan alasan transmisi daya AC.

Perlu Anda ketahui bahwa Edison menemukan lampu listrik dengan lampu pijar pada tahun 1881. Faktanya, di Amerika Serikat saat itu, pasokan listrik DC merupakan standarnya. Untuk mempromosikan lampu pijar, Edison mulai mempraktekkan penyebab transmisi DC 110V ke jaringan listrik. Namun ketika daya DC disalurkan, tegangannya akan turun drastis, sehingga jangkauan transmisi tidak boleh melebihi 1.5 km, sehingga pembangkit listrik harus dibangun di tengah jalan. Saya tidak percaya sekarang. Metode pembangkitan, transmisi dan penggunaan listrik Nikola Tesla AC diselidiki, dan perang saat ini dimulai dengan Edison. Pada akhirnya Tesla menang dengan sistem AC yang dapat dengan mudah mengubah tegangan, dan meskipun kabelnya tipis dan panjang, tidak akan menimbulkan kerugian yang terlalu besar saat mentransmisikan daya, dan hasilnya terus berlanjut hingga sekarang.

Kelebihan AC

• Catu daya AC dapat dengan mudah mengubah tegangan (step-up dan step-down) dengan menggunakan trafo.
  

• Ini dapat menjaga tegangan tinggi/arus rendah selama transmisi daya, dan mengurangi penurunan tegangan (kehilangan I2R).
  

• Perangkat penggerak DC yang dapat dengan mudah mengubah daya AC menjadi daya DC dan dengan mudah menyuplai daya listrik.

Faktanya, setelah pembangkit listrik mengirimkan tegangan tinggi ribuan hingga 20,000 V AC, maka akan diturunkan menjadi 100V dan 200V melalui trafo di tiang listrik sebelum disalurkan ke rumah tangga umum.

Ini adalah penyimpangan. Saat ini stopkontak di rumah mensuplai listrik AC, sehingga setiap perangkat harus memasang rangkaian konversi AC/DC sendiri-sendiri. Untuk bagian ini, dari sudut pandang penghematan energi dan miniaturisasi, harus dikatakan mubazir. Baru-baru ini, dalam konsep rumah pintar yang diuji dan dipelajari di berbagai tempat, sistem suplai daya DC langsung dari stopkontak di rumah juga telah dipertimbangkan. Meski begitu, bukan berarti fasilitas transmisi tenaga listrik dapat dengan cepat diubah menjadi DC, atau konversi AC/DC tidak diperlukan. Dalam sistem ini, perangkat catu daya rumah tangga yang menyuplai daya DC tetap harus dilengkapi dengan konverter AC/DC berdaya tinggi dengan daya dan efisiensi tinggi, serta konverter AC/DC berdaya sedang yang dipasang di dekatnya.

Kalau begitu, mari kita bicara tentang pengetahuan dasar lainnya. Di atas disebutkan bahwa "dapat dengan mudah diubah dari AC ke DC", tetapi termasuk dalam fungsi "perbaikan", yang merupakan dasar dari konversi AC/DC, sehingga perlu diketahui arsitekturnya terlebih dahulu. .

Gambar 2

Gambar 2 menunjukkan rektifikasi gelombang penuh, yang termasuk dalam tipe rektifikasi dasar, dan peran rektifikasi setengah gelombang. Apa pun pilihannya, tegangan AC masukan dihubungkan ke dioda untuk menangkap amplitudo gelombang negatif. Penyearah setengah gelombang hanya menggunakan satu dioda untuk menangkap amplitudo gelombang negatif, sehingga gelombang negatif tersebut hilang, hanya menyisakan separuh bentuk gelombangnya, sehingga disebut setengah gelombang. Penyearahan gelombang penuh menggunakan dioda jembatan yang terdiri dari empat dioda, yang dapat memutar gelombang negatif dan memunculkannya di daerah gelombang positif, sedangkan bentuk gelombang penuh dapat ditampilkan melalui DC.

Setelah konversi DC, kapasitor digunakan untuk menghaluskan bentuk gelombang. Namun meskipun bentuk gelombangnya halus, akan tetap ada Ripple (riak), dan tegangan riak amplitudonya akan berubah karena kapasitansi dan beban kapasitor. Ketika kapasitansi kapasitor sama dengan beban, tegangan riak pada penyearah gelombang penuh akan lebih kecil dibandingkan dengan tegangan pada penyearah setengah gelombang.

Poin-poin penting:

  Dari sudut pandang rangkaian elektronik, konversi AC/DC merupakan dasar dari catu daya DC, jadi kita harus menguasai teori dasarnya terlebih dahulu.

Penafian: Artikel ini direproduksi dari "Catatan Insinyur Elektronik". Artikel ini hanya mewakili pandangan pribadi penulis, dan tidak mewakili pandangan Sacco Micro dan industri. Ini hanya untuk dicetak ulang dan dibagikan untuk mendukung perlindungan hak kekayaan intelektual. Harap sebutkan sumber asli dan penulisnya saat mencetak ulang. Jika ada pelanggaran, silakan hubungi kami untuk menghapusnya.

Telp Perusahaan: +86-0755-83044319
Faks/faks:+86-0755-83975897
Surel: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 Manajer Li
QQ: 332496225 Manajer Qiu
Alamat: Kamar 809, Blok C, Gedung Teknologi Zhantao, No.1079 Minzhi Avenue, Distrik Baru Longhua, Shenzhen