Sådan konverteres AC-spænding til DC:En praktisk vejledning

Ting påkrævet

• Transformer
• Diodebroensretter
• Elektrolytisk kondensator
• Spændingsregulator
• Lommeregner
• Blyant
• Papir

En reguleret strømforsyning kan bygges til at omdanne højspændingsvekselstrøm (AC) til en stabil jævnstrøm (DC). Konverteringen sker i fire trin:stepping af spændingen, ensretning af den, udjævning af krusningen og regulering af det endelige output. At forstå de elektriske sammenhænge bag hvert trin er afgørende for at designe en pålidelig forsyning.

Konvertering af AC til DC spænding elektrisk

Trin 1:Spændingstransformation

Start med en step-up eller step-down transformer for at justere den indgående AC spænding til det ønskede niveau. Transformatorens output er dikteret af vindingsforholdet mellem dens primære og sekundære viklinger.

Trin 2:Udbedring

Tilslut en broensretter med fire dioder til transformatorudgangen. Broen konverterer de skiftende positive og negative cyklusser til en ensrettet pulseret jævnspænding, da par af dioder leder skiftevis.

Trin 3:Udjævning

Brug en reservoirkondensator til at reducere krusningen i den pulserede DC. Kondensatoren oplades under spændingsspidser og aflades under lavninger, hvilket producerer en næsten konstant spænding med minimal udsving.

Trin 4:Regulering

Tilslut en spændingsregulator, der indstiller det endelige DC-niveau. Regulatorens indgangsspænding skal overstige måloutputtet med et par volt for at rumme krusning og spændingsfald over broen.

Konvertering af vekselstrøm til jævnspænding matematisk

Trin 1:Beregning af spidsspænding

Multiplicer AC rod-middelkvadratværdien (RMS) med 1,414 (kvadratroden af to) for at finde spidsspændingen. For eksempel bliver 10VRMS til 14V peak.

Trin 2:Tilsvarende jævnspænding

Divider spidsspændingen med 1,414 for at estimere den ensrettede jævnspænding. En 14V peak giver ca. 10V DC.

Trin 3:Praktiske overvejelser

Den faktiske DC-output vil være lidt lavere end RMS-værdien på grund af diodeforlænsfald, transformatortab og resterende rippel. Korrekt komponentvalg og udjævning vil minimere denne uoverensstemmelse.

TL;DR

AC-spænding rapporteres som en RMS-værdi (~71% af spidsværdi). Konvertering til DC involverer stepping, opretning, udjævning og regulering. Den endelige jævnspænding afhænger af komponenttab og undertrykkelse af krusninger.

Sikkerhedsadvarsel

Arbejde med elektrisk strøm indebærer iboende risici. Følg de korrekte sikkerhedsprotokoller for at forhindre personskade eller dødsfald.