作為AC / DC轉換的方法,我們將解釋基于變壓器的系統。圖3說明了變壓器系統的一般配置。
這里我們假設輸入電壓為100VAC,變壓器將100VAC輸入降壓(變換)為交流電壓,從中可以產生所需的直流電壓,這部分操作構成AC / AC轉換,變換的電平(在變壓器的次級側產生的降壓電壓)根據變壓器的初級側和次級側之間的繞組比來設定。
如果輸入側和輸出側之間需要絕緣,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換為直流電,并通過電容器平滑,終轉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。
當不需要調節輸出時,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,并且隨著負載電流的增加電壓下降。如果需要調節,則使用電壓調節器進行調節。在這種情況下,變壓器次級側的電壓必須設置為適合穩壓器轉換的電平。
例如,如果終目標是創建12VDC,通常的方法是將整流后的電壓設置為大約18VDC,這樣對于正常工作而言它不會太低而不能太高以使損耗小化。
變壓器系統中使用的組件
下圖顯示了基于變壓器的AC / DC轉換過程中使用的實際組件的示例。
對于用于AC / AC轉換的變壓器,由于AC頻率為50或60 Hz,因此使用低頻變壓器,設計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),可以認為變壓器的尺寸(體積)與電源單元的輸出功率成比例。一個熟悉的例子是交流適配器,它以單位供應,使得它們的當前容量越大,單位越大越重,變壓器的基本結構包括鐵芯,初級和次級繞組線,芯通常由硅鋼板制成。
二極管橋式整流器作為單個封裝提供,其包含連接的四個二極管以執行整流。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。
對于電容器,基本上使用電解電容器。所需的電容隨負載或允許的紋波而變化,范圍從數百到數千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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