Меню

Для преобразования напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока используется

Как конвертировать переменный ток в постоянный

В создании этой статьи участвовала наша опытная команда редакторов и исследователей, которые проверили ее на точность и полноту.

Команда контент-менеджеров wikiHow тщательно следит за работой редакторов, чтобы гарантировать соответствие каждой статьи нашим высоким стандартам качества.

Количество источников, использованных в этой статье: 12. Вы найдете их список внизу страницы.

Количество просмотров этой статьи: 64 620.

Переменный ток (AC) является наиболее эффективным способом передачи электроэнергии на большие расстояния. Тем не менее многим бытовым и электронным устройствам для работы необходим постоянный ток (DC). Для бытовых нужд обычно используется переменный ток, поскольку он эффективнее и не приводит к падению напряжения на больших расстояниях. Однако во многих бытовых приборах и электронике используется постоянный ток, который обеспечивает непрерывное питание устройства. Если вам необходимо определить напряжение постоянного тока, которое даст источник питания переменного тока, используйте формулу VAC/√(2), где VAC — переменное напряжение. Можно также самостоятельно собрать цепь, которая будет преобразовывать переменный ток в постоянный!

Изображение с названием Convert AC to DC Step 1

». Прижмите щупы к положительным и отрицательным клеммам источника питания, на котором вы хотите измерить напряжение, и проверьте показания на дисплее мультиметра. Запишите измеренную величину напряжения. [1] X Источник информации

  • Не имеет значения, какой контакт прижать к какой клемме.
  • Никогда не пользуйтесь мультиметром, если резиновая изоляция вокруг его щупов повреждена и разорвана, так как в этом случае можно получить удар током.

Изображение с названием Convert AC to DC Step 2

Совет: если у вас нет калькулятора, можно округлить √(2) до 1,4, чтобы облегчить вычисления.

Источник



Преобразование переменного тока в постоянный

Преобразователь переменного тока в постоянный — это устройство, преобразующее энергию переменного тока в постоянный. Это устройство нелинейное, поэтому спектр напряжения на его выходе отличается от входного. В иностранной литературе подобные устройства называются преобразователями AC/DC (переменный/постоянный ток). На рисунке 1 приведено условно-графическое обозначение преобразователя AC/DC. На его входе и выходе приведены осциллограммы и спектрограммы напряжения.

Рисунок 1. Условно-графическое обозначение выпрямителя

В состав преобразователя переменного напряжения в постоянное входят как выпрямитель, так и фильтр, подавляющий нежелательные составляющие выходного напряжения. Задача фильтра, подключаемого к выходу выпрямителя, выделить только постоянную составляющую U (полезный эффект выпрямления) и подавить все остальные составляющие спектра напряжения Ud (пульсации). Это действие часто называется «сглаживанием» выходного напряжения. Поэтому такой фильтр называется сглаживающим. Его выполняют в виде ФНЧ (обычно LC-фильтра) с полосой пропускания .

Если выпрямитель, входящий в состав преобразователя AC/DC, в процессе работы использует одну полуволну напряжения переменного тока, то он называется однотактным или однополупериодным, а если обе полуволны — то двухтактным или двухполупериодным. На рисунке 2 приведена упрощенная схема однотактного преобразователя переменного напряжения в постоянное.

Рисунок 2. Эквивалентная схема однотактного преобразователя переменного тока в постоянный

На данном рисунке ключ К синхронно с частотой источника U1 подключает нагрузку к источнику. На нагрузке получается пульсирующее напряжение с частотой ωc. За период частоты входного колебания через нагрузку и источник проходит только один импульс тока. Частота первой гармоники тока (и напряжения пульсаций на нагрузке) равна частоте сети ωc. Постоянная составляющая тока нагрузки в данной схеме протекает через источник входного напряжения. Если в его составе присутствует трансформатор, то это приведет к его подмагничиванию и ухудшению массогабаритных параметров. Если напряжениесети на входе однополупериодного выпрямителя гармоническое , то временные диаграммы напряжения на входе и выходе данной схемы будут выглядеть так, как показано на рисунке 3.

Читайте также:  Расчет стабилизаторов тока для светодиодов

Рисунок 3. Временные диаграммы напряжения на входе и выходе однополупериодного преобразователя

Как видно из данного рисунка уровень постоянной составляющей тока на выходе схемы однотактного преобразователя AC/DC достаточно мал. Поэтому чаще применяется двухтактная схема. Схема двухтактного преобразователя переменного напряжения в постоянное приведена на рисунке 4.

Рисунок 4. Эквивалентная схема двухтактного преобразователя переменного тока в постоянный

В данной схеме ключи К1 и К2 подключают нагрузку на время одной полуволны (Т/2) два раза за период. Поэтому за период изменения напряжения сети через нагрузку и источник проходят два импульса тока, причем благодаря переключению ток через нагрузку протекает в одном направлении. Постоянная составляющая тока нагрузки не протекает через первичный источник и не влияет на его работу. Частота импульсов тока и напряжения на нагрузке UH в два раза выше частоты сети ωc, что позволяет уменьшить габариты сглаживающего фильтра. Все перечисленные факторы позволяет значительно улучшить массу и габариты преобразователя переменного тока в постоянный. Временные диаграммы напряжений и токов на входе и выходе двухтактного преобразователя переменного тока в постоянный приведены на рисунке 5.

Рисунок 5. Временные диаграммы напряжений и токов на входе и выходе двухполупериодного преобразователя

В качестве ключей в схемах преобразователей переменного тока в постоянный используются неуправляемые и управляемые вентили, в качестве которых используются диоды, тиристоры, биполярные и полевые транзисторы. Наиболее широко применяются неуправляемые вентили, в качестве которых используются мощные полупроводниковые диоды.

Следует отметить, что современные AC/DC преобразователи строятся по более сложной схеме. В них сначала производится выпрямление и фильтрация входного колебания, затем генерация высокой частоты, напряжение которой трансформируется в нужное на выходе, а затем снова выпрямление и фильтрация всех нежелательных спектральных составляющих. Это позволяет значительно уменьшить габариты преобразователя и повысить его к.п.д. Часто они выполняются в виде малогабаритного неразъемного блока.


Рисунок 6. Внешний вид AC/DC преобразователя

  1. Сажнёв А.М., Рогулина Л.Г., Абрамов С.С. “Электропитание устройств и систем связи”: Учебное пособие/ ГОУ ВПО СибГУТИ. Новосибирск, 2008г. – 112 с.
  2. Алиев И.И. Электротехнический справочник. – 4-е изд. испр. – М.: ИП Радио Софт, 2006. – 384с.
  3. Гейтенко Е.Н. Источники вторичного электропитания. Схемотехника и расчёт. Учебное пособие. – М., 2008. – 448 с.
  4. Электропитание устройств и систем телекоммуникаций: Учебное пособие для вузов / В.М.Бушуев, В.А. Деминский, Л.Ф. Захаров и др. – М.,2009. – 384 с.
  5. Денисов А.И., Зволинский В.М., Руденко Ю.В. Вентильные преобразователи в системах точной стабилизации. – К.: Наукова думка, 1997. – 250 с.
Читайте также:  Физический диктант по физике 8 класс с ответами перышкин электрический ток

Вместе со статьей «Преобразование переменного тока в постоянный» читают:

Источник

Преобразование переменного тока в постоянный ток (схема)

Преобразование переменного тока в постоянный ток

Потребители работающие на постоянном токе не могут быть подключены из розетки без выпрямляющего устройства , без него вы просто спалите электрический аппарат постоянного тока , в лучше случаи предохранитель в нём при наличии.

Выпрямить переменный ток можно с помощью одного диода, но это не желательно. Давайте посмотрим на график где будет видно какой ток получится после прохождение тока через диод.

прохождение тока через диод

напряжение прохождения тока через диод

После выпрямления если так можно сказать видя на графике что на выходе не совсем переменный ток , на графике видно что диод просто срезал отрицательную половину. По этому лучше всего выпрямлять переменный ток с помощью диодного моста.

Схема соединения диодного моста

схема диодного моста

схема диодного моста

При соединении диодов смотрите на схему , да бы не попутать выводы ниже на картинке фотография диода и его обозначения.

обозначение диодного моста

обозначение диодного моста

Как видно из картинки производители помечают на корпусе диода вывод который называется «Катод» метки бывают в виде полоски либо точки.

График на выходе после диодного моста

График на выходе после диодного моста

График на выходе после диодного моста

После диодного моста на выходе получилось постоянное пульсирующее напряжение с частотой 100 Гц , что превышает частоту нашей сети в два раза.

Что бы сгладить постоянное пульсирующее напряжение на выходе с диодного моста добавляют конденсатор либо сглаживающий фильтр , подключается он параллельно нагрузке.

Схема подключения и график с подключение конденсатора

Схема подключения и график с подключение конденсатора

Схема подключения и график с подключение конденсатора

На графике синем цветом показан как изменяется пульсация (изменение напряжения) после того когда мы подключили фильтр в виде конденсатора.

Источник

Преобразование переменного тока в постоянный

Преобразование переменного тока в постоянный

Для работы различной техники необходимо выполнять преобразование переменного напряжения в постоянный ток. Это очень частая задача, ведь от обычной розетки обычно не нужно 220В, но как-то требуется получить плюс и минус. Обычно это нужно для так называемых полярных приборов, для которых ориентация контактов играет существенную роль. Рассмотрим основные схемы выпрямителей и принципы их работы.

Принцип работы

Для того, чтобы понять всё, нужно обратиться к простой схеме. Тогда можно разобраться в основах функционирования. Лучше всего рассматривать это на схеме с одним полупериодом, которая организована на одном единственном диоде. Он выдаёт ток с пульсацией, но зато с постоянными значениями. На промышленном оборудовании он практически не применяется, хотя возможно использование при помощи сглаживания фильтрами. Но это очень сильно увеличивает массу и габариты выпрямителя, а в определенных условиях это сильно мешает организации свободного пространства.

Читайте также:  Прижигание током рубец не остался

Один половинчатый период часто используется в так называемых импульсных блоках питания, а частота входящего переменного тока может превышать 12 кГц. Поэтому подобные решения очень часто встречаются в бытовой технике и аппаратуре для домашнего использования. Это можно пояснить очень просто. При малых мощностях потребителя, на вспомогательные устройства не нужно выделять слишком много места. Обычно всё решается при помощи сравнительно небольшой платы. Индуктивность сглаживающих элементов также очень маленькая, поэтому и блоки питания имеют сравнительно небольшие размеры.

Однофазная однополупериодная схема выпрямления

Вентиль на входе нужен всего один, причём его роль может играть тиристор. Но это всё работает для одного полупериода или четвертного моста. Эта простейшая схема была изобретена ещё в 1930-х годах, но она до сих пор безупречно работает. Были только существенно уменьшены размеры всех деталей, а контроль осуществляется при помощи цифровой обработки выходящих сигналов. При проектировании всегда учитывается, что нагрузка является идеальным показателем без отклонений, а вентиль не может иметь дефектов. На ничтожно малых значениях это действительно работает, а к этому диапазону относятся все бытовые токи. Вторичная обмотка трансформатора пропускает все значения на вентили, после чего происходит пропуск только положительных половинчатых периодов переменного тока. Когда происходят отрицательные воздействия, то им нет хода. Получается, что схему работы можно сравнить с каким-либо типом клапана. Но это не совсем верно, ведь мы имеем дело с нематериальными величинами, а лишь с временно существующими сигналами.

Основные недостатки принципиальной схемы

  • Пульсации происходят слишком часто. Чтобы получить стабильный ток, нужна дополнительная схема.
  • Нагрузка на вентиль постоянно перегревает эту точку, поэтому может потребоваться дополнительное охлаждение. Также при пиковых значениях может выходить из строя предохранитель или сам элемент.
  • Габаритная мощность трансформатора используется только на 45%. А это рекордно низкие показатели. Не следует принимать эту величину за коэффициент полезного действия, так как это совершенно разные величины.
  • Ток, который протекает через трансформатор, вызывает постоянные магнитные взаимодействия в сердечнике. А это может со временем выводить из строя присоединенные электронные компоненты.

Основные преимущества принципиальной схемы

  • Вы экономите на количестве дорогостоящих тиристоров и диодов. Вентиль нужен всего один.
  • В схеме с мостом напряжение часто протекает через пару вентильных элементов, поэтому могут быть большие потери. А тут всего одна точка прохождения, поэтому напряжение демонстрирует стабильность, а мощность на выпрямленном участке практически не теряется.

Где купить преобразователи напряжения

Приобрести эти устройства вы всегда можете в нашем интернет-магазине «ПрофЭлектро». Мы можем предоставить лучшие решения, обладающие стабильной работой в течение длительного периода времени. Всё это сертифицированная продукция, поставляемая напрямую от производителей. Вы можете получить очень качественное оборудование по приемлемой цене. Перед отправкой мы обязательно проверяем работоспособность и комплектность, а быстрая доставка осуществляется по всей территории РФ.

Источник