作为AC / DC转换的方法,我们将解释基于变压器的系统。图3说明了变压器系统的一般配置。
这里我们假设输入电压为100VAC,变压器将100VAC输入降压(变换)为交流电压,从中可以产生所需的直流电压,这部分操作构成AC / AC转换,变换的电平(在变压器的次级侧产生的降压电压)根据变压器的初级侧和次级侧之间的绕组比来设定。
如果输入侧和输出侧之间需要绝缘,则可以使用变压器来提供绝缘。
降压的交流电压通过二极管桥式整流器转换为直流电,并通过电容器平滑,终转换为具有小纹波的直流电压。整流后的直流电压等于交流峰值电压(AC×√2)减去二极管的正向电压。
当不需要调节输出时,DC电压可以用作输出。电压的初始值取决于变压器中的绕组比,并且随着负载电流的增加电压下降。如果需要调节,则使用电压调节器进行调节。在这种情况下,变压器次级侧的电压必须设置为适合稳压器转换的电平。
例如,如果终目标是创建12VDC,通常的方法是将整流后的电压设置为大约18VDC,这样对于正常工作而言它不会太低而不能太高以使损耗小化。
变压器系统中使用的组件
下图显示了基于变压器的AC / DC转换过程中使用的实际组件的示例。
对于用于AC / AC转换的变压器,由于AC频率为50或60 Hz,因此使用低频变压器,设计为电源单元的变压器称为电力变压器或商用变压器(商用变压器),可以认为变压器的尺寸(体积)与电源单元的输出功率成比例。一个熟悉的例子是交流适配器,它以单位供应,使得它们的当前容量越大,单位越大越重,变压器的基本结构包括铁芯,初级和次级绕组线,芯通常由硅钢板制成。
二极管桥式整流器作为单个封装提供,其包含连接的四个二极管以执行整流。就二极管桥式整流器的形状而言,除了照片中所示的配置之外,还有具有方形封装的SIP和DIP。可以组合四个单单元整流二极管以形成二极管桥。随着允许电流量的增加,二极管的尺寸也趋于变大。
对于电容器,基本上使用电解电容器。所需的电容随负载或允许的纹波而变化,范围从数百到数千μF。电源输出功率越大,电容器的尺寸也越大。
在为一般电子电路提供电源电压的电路中,处理高电压的唯一部件是变压器。对于其他组件,必须选择与要提供的特定DC电压相匹配的额定电压。
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