作為AC / DC轉(zhuǎn)換的方法,我們將解釋基于變壓器的系統(tǒng)。圖3說明了變壓器系統(tǒng)的一般配置。
這里我們假設(shè)輸入電壓為100VAC,變壓器將100VAC輸入降壓(變換)為交流電壓,從中可以產(chǎn)生所需的直流電壓,這部分操作構(gòu)成AC / AC轉(zhuǎn)換,變換的電平(在變壓器的次級(jí)側(cè)產(chǎn)生的降壓電壓)根據(jù)變壓器的初級(jí)側(cè)和次級(jí)側(cè)之間的繞組比來設(shè)定。
如果輸入側(cè)和輸出側(cè)之間需要絕緣,則可以使用變壓器來提供絕緣。
降壓的交流電壓通過二極管橋式整流器轉(zhuǎn)換為直流電,并通過電容器平滑,終轉(zhuǎn)換為具有小紋波的直流電壓。整流后的直流電壓等于交流峰值電壓(AC×√2)減去二極管的正向電壓。
當(dāng)不需要調(diào)節(jié)輸出時(shí),DC電壓可以用作輸出。電壓的初始值取決于變壓器中的繞組比,并且隨著負(fù)載電流的增加電壓下降。如果需要調(diào)節(jié),則使用電壓調(diào)節(jié)器進(jìn)行調(diào)節(jié)。在這種情況下,變壓器次級(jí)側(cè)的電壓必須設(shè)置為適合穩(wěn)壓器轉(zhuǎn)換的電平。
例如,如果終目標(biāo)是創(chuàng)建12VDC,通常的方法是將整流后的電壓設(shè)置為大約18VDC,這樣對(duì)于正常工作而言它不會(huì)太低而不能太高以使損耗小化。
變壓器系統(tǒng)中使用的組件
下圖顯示了基于變壓器的AC / DC轉(zhuǎn)換過程中使用的實(shí)際組件的示例。
對(duì)于用于AC / AC轉(zhuǎn)換的變壓器,由于AC頻率為50或60 Hz,因此使用低頻變壓器,設(shè)計(jì)為電源單元的變壓器稱為電力變壓器或商用變壓器(商用變壓器),可以認(rèn)為變壓器的尺寸(體積)與電源單元的輸出功率成比例。一個(gè)熟悉的例子是交流適配器,它以單位供應(yīng),使得它們的當(dāng)前容量越大,單位越大越重,變壓器的基本結(jié)構(gòu)包括鐵芯,初級(jí)和次級(jí)繞組線,芯通常由硅鋼板制成。
二極管橋式整流器作為單個(gè)封裝提供,其包含連接的四個(gè)二極管以執(zhí)行整流。就二極管橋式整流器的形狀而言,除了照片中所示的配置之外,還有具有方形封裝的SIP和DIP。可以組合四個(gè)單單元整流二極管以形成二極管橋。隨著允許電流量的增加,二極管的尺寸也趨于變大。
對(duì)于電容器,基本上使用電解電容器。所需的電容隨負(fù)載或允許的紋波而變化,范圍從數(shù)百到數(shù)千μF。電源輸出功率越大,電容器的尺寸也越大。
在為一般電子電路提供電源電壓的電路中,處理高電壓的唯一部件是變壓器。對(duì)于其他組件,必須選擇與要提供的特定DC電壓相匹配的額定電壓。
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