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AC/DC

AC/DC的基础

作为AC/DC转换的方法之一,也就是安装变压器,以变压器为主的方法。图3是采用变压器方式的一般构造。

在此以输入电压100VAC为例。通过变压器,将100VAC降压(变压)至可获得所需DC电压的AC电压值。这一部分称为AC/AC转换。利用调整变压器一次侧和二次侧的线圈,来设定变压值(发生在变压器二次侧的降压值)。

图 3:变压器方式的 AC/DC 转换

如果,输入输出间必需绝缘时,可利用变压器绝缘。

而且,利用二极管桥式整流器将已经降压的AC电压转换成DC,接着用电容器加以平滑,最终转换成纹波较小的DC电压。整流后的DC电压是指AC的峰值电压(AC×√2)减去二极管的正向电压后的数值。

当不必确保输出稳定时,就可以将DC电压作为输出电压。电压的初期值取决于变压器的匝数比,负载电流越增加,电压越降低。必须确保输出稳定时,使用稳压器稳定电压。此时,将变压器二次侧的电压,设定成适合利用稳压器转换的电压。例如最后设定

12VDC,整流后的电压为18VDC,就能抑制电压损耗,不会因为工作而变低,但也不会因此变高。

变压器方式使用部件

使用变压器方式的AC/DC转换实际的部件示例。

图4:变压器方式的AC/DC转换使用部件例

图4:变压器方式的AC/DC转换使用部件例
由左至右分别是变压器、二极管桥式整流器、电解电容器

虽然是转换AC/AC的变压器,但AC的频率为50/60Hz,因此必须使用低频变压器。设计电源用变压器,称为电源变压器或商用频率用变压器(商用变压器)等。请将变压器的大小(体积)考虑成和电源输出功率量成正比。我们身边最常见到的例子就是AC适配器,电流容量的越大,也越大越重。变压器的基本构造是指被称为Core的铁芯和一次及二次的线圈所组成。铁芯一般以硅钢片制造而成。

二极管桥式整流器是连接4个整流用二极管,并一体化封装。形状除了照片所示范例外,还有SIP和DIP的方形封装。此外,也可以使用4个整流二极管组装成桥式二极管。二极管也有随容许电流增大尺寸增大的倾向。

至于电容器,基本上使用电解电容器。所需电容值会因负载或可容许纹波而变化,但大致上约数百~数千μF。电源输出功率愈大,电容器的体积就会愈大。

在产生一般电子电路电源电压的电路中,只有变压器能处理高电压。其他部件选择符合所制作dDC电压的额定值产品。

此变压器方式是指以往最常使用的方式。

关键要点:

・AC/DC转换是基础中的基础。

・转换后尚未稳定的DC电压,以取出负载就会下降为前提进入下一個设计阶段。