Kiến thức cơ bản về AC/DC

Ở đây, phương pháp cơ bản để chuyển đổi điện áp AC (dòng điện xoay chiều) thành điện áp DC (dòng điện một chiều), chế độ máy biến áp và chế độ chuyển mạch sẽ được giải thích. Ngoài ra, việc so sánh giữa chế độ máy biến áp và chế độ chuyển mạch sẽ được thảo luận.

Trước hết, "Tại sao cần phải chuyển đổi AC/DC?" Chúng ta hãy quay lại điểm ban đầu trước.

Hình 1

Như chúng ta đã biết, nguồn điện chính của các ngôi nhà hoặc tòa nhà ở Nhật Bản là nguồn điện xoay chiều 100V hoặc 200V. Tuy nhiên, hầu hết các thiết bị điện đều được vận hành bằng mạch điện tử và hầu hết chúng đều hoạt động với điện áp DC 5V và 3.3V. Mặc dù có các thiết bị động cơ, bóng đèn sợi đốt, v.v. được điều khiển trực tiếp bởi điện áp xoay chiều, nhưng gần đây, các thiết bị tương đối đơn giản như động cơ và công tắc hầu như không thể tránh khỏi việc trang bị mạch điều khiển điện tử và tất cả các mạch điều khiển điện tử đều được điều khiển bởi điện áp DC. Ngoài ra, thị trường đã dần thay thế bóng đèn sợi đốt bằng đèn LED, nhưng như chúng ta đã biết, đèn LED về cơ bản vẫn được điều khiển bởi DC. Nghĩa là, “AC được truyền từ mạng truyền tải điện, nhưng do mạch điện tử tương đương với trái tim của sản phẩm điện tử được điều khiển bởi DC nên nếu điện áp AC không được chuyển thành điện áp DC thì điện áp AC sẽ sản phẩm không thể khởi động được". Câu trên là câu trả lời. Tôi tin rằng mọi người sẽ nghĩ, "Trong trường hợp này, ban đầu truyền tải nguồn DC có tốt không?" Tuy nhiên, trên thực tế, có những yếu tố lịch sử và lý do truyền tải nguồn điện xoay chiều.

Bạn nên biết rằng Edison đã phát minh ra bóng đèn điện dùng bóng đèn sợi đốt vào năm 1881. Trên thực tế, tại Hoa Kỳ thời đó, việc cung cấp nguồn DC là tiêu chuẩn. Để phát huy bóng đèn sợi đốt, Edison bắt đầu đưa vào thực tế nguyên nhân truyền tải điện áp DC 110V lên lưới điện. Tuy nhiên, khi truyền tải nguồn DC, điện áp sẽ giảm rất nhiều nên phạm vi truyền tải không thể vượt quá 1.5 km, dẫn đến việc nhà máy điện phải xây dựng giữa lòng đường. Bây giờ tôi không thể tin được. Các phương pháp sản xuất, truyền tải và sử dụng điện của Nikola Tesla AC đã được điều tra và một cuộc chiến hiện tại đã bắt đầu với Edison. Cuối cùng, Tesla đã giành chiến thắng với hệ thống AC có thể dễ dàng biến đổi điện áp, và dù dây mỏng và dài cũng không gây tổn thất quá lớn khi truyền tải điện, và kết quả đó vẫn tiếp tục cho đến tận bây giờ.

Ưu điểm của AC

• Nguồn điện xoay chiều có thể dễ dàng chuyển đổi điện áp (tăng và giảm) bằng cách sử dụng máy biến áp.
  

• Nó có thể giữ điện áp cao/dòng điện thấp trong quá trình truyền tải điện và giảm sụt áp (tổn thất I2R).
  

• Một thiết bị điều khiển DC có thể dễ dàng chuyển đổi nguồn AC thành nguồn DC và dễ dàng cung cấp nguồn điện.

Trên thực tế, sau khi nhà máy phát điện áp cao từ hàng nghìn đến 20,000 V AC sẽ giảm xuống còn 100V và 200V thông qua máy biến áp trên cột điện trước khi truyền tải đến các hộ dân chung.

Đây là một sự lạc đề. Hiện nay, ổ cắm trong nhà cung cấp nguồn điện xoay chiều nên mỗi thiết bị phải lắp đặt mạch chuyển đổi AC/DC riêng. Về phần này, xét về mặt tiết kiệm năng lượng và thu nhỏ thì phải nói là thừa. Gần đây, trong khái niệm nhà thông minh đã được thử nghiệm và nghiên cứu ở nhiều nơi, hệ thống cấp nguồn DC trực tiếp từ ổ cắm trong nhà cũng đã được xem xét. Mặc dù vậy, điều đó không có nghĩa là các thiết bị truyền tải điện có thể được chuyển đổi nhanh chóng thành DC hoặc việc chuyển đổi AC/DC là không cần thiết. Trong hệ thống này, các thiết bị cấp điện gia dụng cấp nguồn DC vẫn phải được trang bị bộ chuyển đổi AC/DC công suất cao, công suất và hiệu suất cao và các bộ chuyển đổi AC/DC công suất trung bình được lắp đặt gần đó.

Sau đó, hãy nói về một kiến thức cơ bản khác. Ở trên có đề cập rằng "nó có thể dễ dàng chuyển đổi từ AC sang DC", nhưng nó thuộc chức năng "chỉnh lưu", là nền tảng của chuyển đổi AC/DC, vì vậy trước tiên cần phải biết kiến trúc của nó .

Hình 2

Hình 2 cho thấy chỉnh lưu toàn sóng, thuộc loại chỉnh lưu cơ bản và vai trò của chỉnh lưu nửa sóng. Dù bằng cách nào, điện áp xoay chiều đầu vào được kết nối với diode để ghi lại biên độ của sóng âm. Chỉnh lưu nửa sóng chỉ sử dụng 1 diode để bắt biên độ của sóng âm nên sóng âm biến mất, chỉ để lại một nửa dạng sóng nên gọi là nửa sóng. Chỉnh lưu toàn sóng sử dụng một diode cầu gồm bốn điốt, có thể xoay sóng âm và làm cho nó xuất hiện ở vùng sóng dương, trong khi dạng sóng đầy đủ có thể được hiển thị bởi DC.

Sau khi chuyển đổi DC, tụ điện được sử dụng để làm mịn dạng sóng. Tuy nhiên, ngay cả khi dạng sóng trơn tru, vẫn sẽ có Ripple (gợn sóng) và điện áp gợn biên độ của nó sẽ thay đổi do điện dung và tải của tụ điện. Khi điện dung của tụ điện bằng tải thì điện áp gợn sóng của chỉnh lưu toàn sóng sẽ nhỏ hơn điện áp gợn sóng của chỉnh lưu nửa sóng.

Những điểm chính:

  Từ quan điểm của mạch điện tử, chuyển đổi AC/DC là nền tảng của nguồn điện DC, vì vậy trước tiên chúng ta phải nắm vững lý thuyết cơ bản.

Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm: Bài viết này được sao chép từ "Ghi chú của kỹ sư điện tử". Bài viết này chỉ thể hiện quan điểm cá nhân của tác giả, không thể hiện quan điểm của Sacco Micro và ngành. Nó chỉ dành cho việc in lại và chia sẻ để hỗ trợ việc bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ. Vui lòng ghi rõ nguồn và tác giả khi tái bản. Nếu có vi phạm vui lòng liên hệ với chúng tôi để xóa.

Điện thoại công ty: +86-0755-83044319
Fax/fax:+86-0755-83975897
Email: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 Quản lý Li
QQ: 332496225 Quản lý Qiu
Địa chỉ: Phòng 809, Khu C, Tòa nhà Công nghệ Zhantao, Số 1079 Đại lộ Minzhi, Quận Mới Long Hoa, Thâm Quyến