Conhecimento básico de AC/DC

Aqui, será explicado o método básico de conversão de tensão CA (corrente alternada) em tensão CC (corrente contínua), modo de transformador e modo de comutação. Além disso, será discutida a comparação entre o modo transformador e o modo de comutação.

Em primeiro lugar, "Por que é necessária a conversão AC/DC?" Vamos voltar ao ponto original primeiro.

Figura 1

Como todos sabemos, a principal fonte de alimentação das casas ou edifícios japoneses é 100V ou 200V AC. Porém, a maioria dos aparelhos elétricos são operados por circuitos eletrônicos, e quase todos funcionam com tensões de 5V e 3.3V DC. Embora existam equipamentos motores, lâmpadas incandescentes, etc., que são acionados diretamente por tensão CA, recentemente, equipamentos relativamente simples, como motores e interruptores, são quase inevitavelmente equipados com circuitos de controle eletrônico, e todos os circuitos de controle eletrônico são acionados por tensão CC. Além disso, o mercado tem substituído gradualmente as lâmpadas incandescentes por LEDs, mas como todos sabemos, os LEDs ainda são basicamente alimentados por DC. Ou seja, "A CA é transmitida pela rede de transmissão de energia, mas como o circuito eletrônico, que equivale ao coração do produto eletrônico, é acionado por CC, se a tensão CA não for convertida em tensão CC, o eletrônico produto não pode ser iniciado". O acima é a resposta. Acredito que todos pensarão: "Neste caso, não seria bom transmitir energia CC primeiro?" No entanto, na verdade, existem fatores históricos e razões para a transmissão de energia CA.

Você deve saber que Edison inventou a lâmpada elétrica com lâmpadas incandescentes em 1881. Na verdade, naquela época, nos Estados Unidos, o fornecimento de energia CC era o padrão. Para divulgar as lâmpadas incandescentes, Edison começou a colocar em prática a causa da transmissão de 110V DC para a rede elétrica. Porém, quando a energia CC é transmitida, a tensão cai muito, de modo que o alcance de transmissão não pode ultrapassar 1.5 km, o que faz com que a usina tenha que ser construída no meio da rua. Eu não posso acreditar agora. Os métodos de geração, transmissão e uso de energia de Nikola Tesla AC foram investigados, e uma guerra atual foi iniciada com Edison. No final, Tesla venceu com o sistema AC que pode facilmente transformar a tensão, e mesmo que o fio seja fino e longo, não causará muitas perdas na transmissão de energia, e o resultado continuou até agora.

Vantagens do AC

• A fonte de alimentação CA pode converter facilmente a tensão (aumento e redução) usando um transformador.
  

• Ele pode manter alta tensão/baixa corrente durante a transmissão de energia e reduzir a queda de tensão (perda I2R).
  

• Um dispositivo de acionamento CC que pode facilmente converter energia CA em energia CC e fornecer energia elétrica com facilidade.

Na verdade, depois que a usina enviar milhares de alta tensão de 20,000 V CA, ela será reduzida para 100 V e 200 V através do transformador no poste antes de ser transmitida para as residências em geral.

Esta é uma digressão. Atualmente, a tomada da casa fornece energia CA, portanto cada dispositivo deve instalar seu próprio circuito de conversão CA/CC. Nesta parte, do ponto de vista da poupança de energia e da miniaturização, é preciso dizer que é supérfluo. Recentemente, no conceito de casa inteligente testado e estudado em diversos locais, também foi considerado o sistema de fornecimento direto de energia CC a partir da tomada da casa. Mesmo assim, isso não significa que as instalações de transmissão de energia possam ser rapidamente convertidas em CC, ou que a conversão CA/CC seja desnecessária. Neste sistema, os dispositivos de alimentação doméstica que fornecem energia CC ainda precisam ser equipados com conversores CA/CC de alta potência com alta potência e eficiência, e conversores CA/CC de média potência instalados nas proximidades.

Então, vamos falar sobre outro conhecimento básico. Acima, menciona-se que “pode ser facilmente convertido de AC para DC”, mas pertence à função de “retificação”, que é a base da conversão AC/DC, por isso é necessário conhecer primeiro a sua arquitetura .

Figura 2

A Figura 2 mostra a retificação de onda completa, que pertence ao tipo básico de retificação, e o papel da retificação de meia onda. De qualquer forma, a tensão CA de entrada é conectada ao diodo para capturar a amplitude da onda negativa. A retificação de meia onda usa apenas um diodo para capturar a amplitude da onda negativa, então a onda negativa desaparece, deixando apenas metade da forma de onda, por isso é chamada de meia onda. A retificação de onda completa usa um diodo de ponte composto por quatro diodos, que pode girar a onda negativa e fazê-la aparecer na região da onda positiva, enquanto a forma de onda completa pode ser exibida por DC.

Após a conversão DC, o capacitor é usado para suavizar a forma de onda. No entanto, mesmo que a forma de onda seja suave, ainda haverá ondulação (ondulação), e sua tensão de ondulação de amplitude mudará devido à capacitância e à carga do capacitor. Quando a capacitância do capacitor é igual à da carga, a tensão de ondulação da retificação de onda completa será menor do que a da retificação de meia onda.

Pontos chave:

  Do ponto de vista do circuito eletrônico, a conversão CA/CC é a base da fonte de alimentação CC, portanto, devemos primeiro dominar a teoria básica.

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