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AC交流电与DC直流电的区别?AC转DC电源模块是怎么回事呢?

一、概念解读

AC转DC电源模块,说白了就是交流电转直流电的一种转换设备。

交流电(也就是AC)通俗的说就是在我们生活中各种电器设备所用的电,墙壁上的插座,也就是220V电压,再有就是工业用电中的380V的电压。而直流电(即DC)就是我们生活中电池所产生的电,比如:手电筒中的干电池,手机中的锂电池,电动车中的锂电池等所产生的电。总之可以理解为由干电池、锂电池、蓄电池等电池装置所发出的电,我们称之为直流电。

DAS05-05电源模块

二、交流电与直流电区别

交流电与直流电的区别如下表:

区别
交流电(AC) 电流的大小和方向随时间会作周期性变化的电压或电流,为正弦电流
直流电(DC) 电流的方向和时间不会作周期性变化。


直流电所通过的电路称直流电路,是由直流电源和电阻构成的闭合导电回路。在该直流电路中,形成恒定的电场。在电源外,正电荷经电阻从高电势处流向低电势处,在电源内,靠电源的非静电力的作用,克服静电力,再从低电势处到达高电势处,如此循环,构成闭合的电流线。

AC/DC变换器按电路的接线方式可分为:半波电路、全波电路;
AC/DC变换器按电源相数可分为:单相、三相、多相;

AC/DC变换器按电路的工作象限分为:一象限、二象限、三象限、四象限。


三、AC/DC变换器的电路设计
那么AC转DC电源的电路设计我们该如何理解呢?通过下面一个例子来了解一下。
我们以日本为例,假如输入电压为100VAC,最初用式二极管加以整流。此为全波整流。100VAC直接整流,所以桥式二极管须为耐高电压规格才行。100VAC的峰值为140V左右。再以电容器使其平滑。电容器的规格同样须为耐高电压。

以转换的原理来说,会在此时行进行AC/DC转换,但由于转换成一般DC驱动电路能使用的DC电压,因此之后还有几个步骤必须完成。


AC/DC转换器电路图设计

利用整流器和电容器转换的高压DC电压,经由开关元件ON/OFF加以斩波(切分),并经由高频变压器,将电能传送至二次侧。开关元件的ON/OFF频率,也就是开关(斩波)频率,例如频率使用比原本50/60Hz 还要高出许多的50kHz。此外,斩波后的DC电压将成为呈现上图方波的AC。   
利用二次侧的整流二极管,整流该高频率AC电压,以电容器使其平滑后,如果DC输出电压设定值为12V,则就转换成12VDC。图片中省略了高频率AC电压的整流波形,但它是使用1个二极管的半波整流。    

整理AC转换至DC的过程和工作状况,一次侧会直接整流-平滑100VAC,转换成高压的DC电压。接着使用开关元件,将高压的DC电压转换成高频的方波,再经由变压器传送至二次侧。    

二次侧会产生高频AC电压,因此再次进行整流-平滑,以转换成想要的DC电压。    

采用此方式,会将100VAC转换成想要的DC电压,必须使用控制电路(控制IC和反馈电路)来控制开关元件ON/OFF时间。