Een gereguleerd voedingssysteem kan worden gemonteerd om wisselstroom met hoge spanning (AC) elektrisch om te zetten in een vaste gelijkstroom (DC) in een reeks stappen. Dit proces omvat eerst het converteren van de variërende wisselspanning naar een gepulste gelijkstroom in één richting. De gepulseerde stroom wordt vervolgens afgevlakt en geregeld om een ​​vaste gelijkstroomoutput te produceren. Wiskundig gezien vereist de conversie van AC-spanning naar de equivalente gelijkspanning alleen inzicht in de relatie tussen de twee elektrische processen.

AC naar DC-spanning elektrisch omzetten -

Begin met een step-up of traploze transformator om de inkomende AC-spanning te verhogen of te verlagen als dat nodig is. De transformator bestaat uit twee parallelle spoelen die worden overbrugd door het magnetische veld dat is gecreëerd in een ijzeren kern. De regeling van de spanning wordt bepaald door het aantal windingen in de spoelen.

Voeg een gelijkrichter toe om de verhoogde of verlaagde wisselstroom om te zetten naar een gelijkspanning. Een bruggelijkrichter die vier dioden gebruikt, converteert de wisselende (negatieve en positieve) wisselspanning naar een gelijkstroom in één richting als de geleiding van de alternatieve diodeparen.

Maak de gepulseerde gelijkstroomoutput glad met een "reservoir" of afvlakkingscondensator zodat de gelijkspanning maar weinig zal variëren. Deze condensator, die wordt opgeladen en ontladen bij het stijgen en dalen van de golfpieken, produceert een gemoduleerde, "golfvormige" DC-uitgang.

Elimineer de DC "rimpel" door een spanningsregelaar toe te voegen die is gekozen om de DC-uitgang in te stellen op de gewenste spanning. De DC-ingangsspanning moet een paar volt hoger zijn dan de gewenste vaste uitgangsspanning om fluctuaties veroorzaakt door de rimpel toe te staan.

Wissel AC naar DC-spanning wiskundig om

Bereken de "piek" -spanning output door de gegeven "rms" (root mean square) spanningswaarde te vermenigvuldigen met 1,4, of de vierkantswortel van twee. Een wisselspanning van 10 volt (rms) zal bijvoorbeeld een piekspanning van 14 volt hebben.

Converteer deze piek-wisselspanning naar de equivalente gelijkspanning door de piek-wisselstroomwaarde te delen door 1,4. Een piekwisselspanning van 14 volt zal een gelijkgerichte gelijkspanning van ongeveer 10 volt produceren.

Vergelijk de equivalente gelijkspanning die wordt verkregen met de oorspronkelijke rms-waarde - de gelijkspanning is gelijk aan de rms-spanning, of de " effectieve "waarde, van de AC met de pieken gladgestreken. In een werkelijke elektrische voedingsbron, zal de gelijkstroomvoltage-output variëren vanwege verliezen en zal deze minder zijn dan de AC rms-spanningswaarde.

Tip

Spanning wordt vaak gerapporteerd als een rms, of " root mean square, "value and not the" peak "value. De rms-spanning is de "effectieve" waarde van de variërende wisselspanning. De piekspanning is de maat van het spanningsbereik als de stroom alterneert van negatieve naar positieve waarden. De rms-spanning is ongeveer 71 procent van de piekspanning.

In een werkelijk gereguleerde stroombron hangt de equivalente gelijkspanning af van de mate van afvlakking door de condensatoren en spanningsverlies over de diodes en transformator.

Waarschuwing

Houd rekening met de inherente gevaren die verbonden zijn aan het werken met elektrische stroombronnen en volg het juiste veiligheidsprotocol. Als u dit niet doet, kan dit leiden tot letsel of de dood.