Conoscenza base di AC/DC

Qui verrà spiegato il metodo di base per convertire la tensione CA (corrente alternata) in tensione CC (corrente continua), la modalità trasformatore e la modalità di commutazione. Inoltre verrà discusso il confronto tra la modalità trasformatore e la modalità commutazione.

Innanzitutto: "Perché è necessaria la conversione AC/DC?" Torniamo prima al punto originale.

Figure 1

Come tutti sappiamo, l'alimentazione principale delle case o degli edifici giapponesi è di 100 V o 200 V CA. Tuttavia, la maggior parte degli apparecchi elettrici sono gestiti da circuiti elettronici e quasi tutti funzionano con tensioni CC di 5 V e 3.3 V. Sebbene esistano apparecchiature motorie, lampadine a incandescenza, ecc., che sono azionate direttamente dalla tensione CA, recentemente apparecchiature relativamente semplici come motori e interruttori sono quasi inevitabilmente dotate di circuiti di controllo elettronici e tutti i circuiti di controllo elettronici sono azionati da tensione CC. Inoltre, il mercato ha gradualmente sostituito le lampadine a incandescenza con i LED, ma come tutti sappiamo, i LED sono ancora alimentati sostanzialmente dalla corrente continua. Vale a dire: "La corrente alternata viene trasmessa dalla rete di trasmissione di potenza, ma poiché il circuito elettronico, che equivale al cuore del prodotto elettronico, è alimentato da corrente continua, se la tensione alternata non viene convertita in tensione continua, l'elettronica impossibile avviare il prodotto". Quanto sopra è la risposta. Credo che tutti penseranno: "In questo caso, non sarebbe carino trasmettere inizialmente l'energia CC?" Tuttavia, in realtà, ci sono fattori e ragioni di fondo storici per la trasmissione di potenza CA.

Devi sapere che Edison ha inventato la lampada elettrica con lampadine a incandescenza nel 1881. Infatti, a quel tempo negli Stati Uniti la fornitura di energia elettrica continua era lo standard. Per promuovere le lampadine a incandescenza, Edison iniziò a mettere in pratica la causa della trasmissione di 110 V CC alla rete elettrica. Tuttavia, quando viene trasmessa la corrente continua, la tensione scende notevolmente, quindi il raggio di trasmissione non può superare 1.5 km, il che porta alla necessità di costruire la centrale elettrica in mezzo alla strada. Non posso crederci adesso. Furono studiati i metodi di generazione, trasmissione e utilizzo dell'energia elettrica di Nikola Tesla AC e fu iniziata una guerra in corso con Edison. Alla fine, Tesla ha vinto con il sistema AC che può facilmente trasformare la tensione, e anche se il filo è sottile e lungo, non causerà troppe perdite durante la trasmissione di potenza, e il risultato è continuato fino ad ora.

Vantaggi dell'aria condizionata

• L'alimentatore CA può convertire facilmente la tensione (step-up e step-down) utilizzando il trasformatore.
  

• Può mantenere alta tensione/bassa corrente durante la trasmissione di potenza e ridurre la caduta di tensione (perdita I2R).
  

• Un dispositivo di azionamento CC in grado di convertire facilmente l'alimentazione CA in corrente CC e fornire facilmente energia elettrica.

Infatti, dopo che la centrale elettrica emette alta tensione da migliaia a 20,000 V CA, questa verrà ridotta a 100 V e 200 V attraverso il trasformatore sul palo della luce prima di essere trasmessa alle famiglie in generale.

Questa è una digressione. Attualmente la presa di casa fornisce alimentazione AC, quindi ogni dispositivo deve installare il proprio circuito di conversione AC/DC. Questa parte, dal punto di vista del risparmio energetico e della miniaturizzazione, va detto che è superflua. Recentemente, nel concetto di casa intelligente sperimentato e studiato in vari luoghi, è stato considerato anche il sistema di fornitura di corrente continua direttamente dalla presa di casa. Anche così, ciò non significa che gli impianti di trasmissione di energia possano essere rapidamente convertiti in corrente continua, o che la conversione CA/CC non sia necessaria. In questo sistema, i dispositivi di alimentazione domestica che forniscono energia CC devono ancora essere dotati di convertitori CA/CC ad alta potenza con elevata potenza ed efficienza e convertitori CA/CC di media potenza installati nelle vicinanze.

Poi parliamo di un'altra conoscenza di base. In precedenza si è detto che "può essere facilmente convertito da AC a DC", ma appartiene alla funzione di "rettifica", che è il fondamento della conversione AC/DC, quindi è necessario prima conoscerne l'architettura .

Figure 2

La Figura 2 mostra il raddrizzamento a onda intera, che appartiene al tipo base di raddrizzamento, e il ruolo del raddrizzamento a semionda. In entrambi i casi, la tensione CA in ingresso viene collegata al diodo per catturare l'ampiezza dell'onda negativa. La rettificazione a semionda utilizza un solo diodo per catturare l'ampiezza dell'onda negativa, quindi l'onda negativa scompare, lasciando solo metà della forma d'onda, per questo viene chiamata semionda. La rettificazione a onda intera utilizza un diodo a ponte composto da quattro diodi, che può ruotare l'onda negativa e farla apparire nella regione dell'onda positiva, mentre la forma d'onda completa può essere visualizzata tramite CC.

Dopo la conversione CC, il condensatore viene utilizzato per attenuare la forma d'onda. Tuttavia, anche se la forma d'onda è uniforme, ci sarà comunque un'ondulazione (ondulazione) e la sua tensione di ondulazione di ampiezza cambierà a causa della capacità e del carico del condensatore. Quando la capacità del condensatore è uguale al carico, la tensione di ondulazione della rettifica a onda intera sarà inferiore a quella della rettifica a semionda.

Punti chiave:

  Dal punto di vista del circuito elettronico, la conversione AC/DC è il fondamento dell'alimentazione DC, quindi dobbiamo prima padroneggiare la teoria di base.

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