Jaka jest różnica między AC a DC i jak je przekonwertować?

Nie rozumiesz zasilania prądem przemiennym i stałym?

W tym artykule wyjaśniono główne różnice między prądami stałymi i przemiennymi. Dowiesz się również, jak przekonwertować zasilacz prądu przemiennego w domu na prąd stały za pomocą małego, niedrogiego obwodu mostkowego prostownika. Konwertując prąd zmienny na prąd stały, możesz zasilać obwody prądu stałego w swoich projektach DIY.

Co to jest prąd przemienny?

Prąd przemienny (AC) to rodzaj prądu elektrycznego, który zmienia swoją wielkość i kierunek wiele razy na sekundę. Przepływ elektronów w AC zmienia się w regularnych odstępach czasu. Nasze domy są zasilane prądem przemiennym, ponieważ w przeciwieństwie do prądu stałego, napięcie przemienne pokonuje duże odległości bez większych strat mocy.

Co to jest prąd stały?

Przy prądzie stałym elektrony płyną w jednym kierunku. Jest to stały prąd, który z czasem nie zmienia swojego kierunku.

Jakie są główne różnice między AC a DC?

Istnieją dwie główne różnice:

1. W DC przepływ prądu jest stały, podczas gdy w AC przepływ prądu stale się zmienia.

2. W przypadku prądu przemiennego napięcie nie spada na duże odległości, jak w przypadku prądu stałego.

Jak przekonwertować AC na DC?

W zależności od tego, co chcesz zrobić z wyjściem, istnieją dwa różne sposoby konwersji AC na DC.

Pierwsza metoda polega na matematycznym przekształceniu AC na DC, znając źródłową wartość AC. Jeśli chcesz użyć wartości tylko do obliczeń, możesz ją przekonwertować.

Jeśli jednak planujesz fizycznie przekonwertować AC na DC dla dowolnego urządzenia, możesz to zrobić, wykonując mały obwód.

Omówmy tutaj oba sposoby:

1. Konwersja matematyczna

Aby przekonwertować prąd przemienny na prąd stały, wystarczy znać wartość prądu przemiennego źródła. Za pomocą multimetru możesz to zmierzyć.

1. Podłącz wtyczki multimetru i ustaw multimetr w trybie pomiaru napięcia, obracając pokrętło na V~.
2. Podłącz drugi koniec sond do dodatnich i ujemnych zacisków źródła zasilania i zapisz odczyty na wyświetlaczu.

Konwersja prądu stałego na prąd przemienny

Oto matematyczny wzór konwersji AC na DC:

V_DC=V_AC/√(2)

W przypadku prostych obliczeń zaokrąglij √(2) do 1,4. Nie musisz więc używać kalkulatora do dzielenia.

Powiedzmy, że zmierzona wartość wynosiła 120V. Dodaj V_AC wartość, którą właśnie zmierzyłeś do wzoru i oblicz ją.

V_DC = (120/1.4)

V_DC = 85,71 woltów

Możesz użyć tej wartości do obliczenia różnych parametrów w oparciu o napięcie DC. Przejdźmy teraz do wykonania obwodu fizycznego.

2. Tworzenie obwodu fizycznego

Do zbudowania obwodu fizycznego będziesz potrzebować następującego sprzętu:

1. Transformator obniżający napięcie
2. Cztery diody
3. Płyta perforowana
4. Przewody
5. Kondensator
6. Multimetr

Przyjrzyjmy się funkcjom każdego komponentu w obwodzie.

1. Transformator obniżający napięcie: Służy do przekształcania mocy o wysokim napięciu i niskim prądzie na moc o niskim napięciu i wysokim prądzie. Jeśli chcesz przekonwertować AC na DC z większą wielkością niż źródło, możesz użyć transformatora podwyższającego.
2. Diody: Umożliwia przepływ energii elektrycznej w jednym kierunku po przesunięciu do przodu i blokuje przepływ w innym kierunku. W tym obwodzie mostek prostowniczy zbudowany jest z czterech diod.
3. Płyta perforowana: Płytka elektroniczna używana do prototypowania obwodów.
4. Przewody: komponenty są łączone, a następnie łączone przewodami.
5. Kondensator: Element elektroniczny magazynujący ładunek, który wygładza przepływ prądu w obwodzie.
6. Multimetr: Urządzenie elektroniczne służące do pomiaru prądu, napięcia, rezystancji i innych parametrów w obwodzie. W tym przykładzie służy do pomiaru napięcia stałego.

Pozostałe elementy są bezpośrednio połączone w obwodzie pierwotnym, ale w prostowniku mostkowym trzeba podłączyć diody w kształcie rombu.

Jak zrobić prostownik mostkowy:

1. Połącz dwie diody w kształcie litery L. Upewnij się, że ich ujemne końce są połączone.

2. Połącz pozostałe dwie diody w ten sam sposób. Dołącz do ich pozytywnych zakończeń tym razem.

3. Połącz dwa zestawy diod w formie rombu, jak pokazano poniżej.

Upewnij się, że diody są prawidłowo podłączone, a prostownik mostkowy jest gotowy.

Związane z: Symuluj i testuj projekty Arduino z obwodami 123D

Dokonywanie ostatniego obwodu:

Zobaczmy, jak wykorzystać te elementy w obwodzie, aby uzyskać wyjście prądu stałego z zasilacza prądu przemiennego.

1. Za pomocą śrub i nakrętek mocno przymocuj transformator obniżający napięcie do płyty perforowanej.

2. Podłącz mostek prostowniczy do obwodu.

3. Przewody czarno-białe transformatora należy podłączyć do zasilania AC. Podłącz pozostałe dwa przewody transformatora do prostownika mostkowego, jak pokazano poniżej.

4. Owiń przewody w tych dwóch punktach, w których transformator jest podłączony do prostownika. Następnie przylutuj połączenia.

5. Podłącz dodatni koniec kondensatora do lewego rogu prostownika, a ujemny koniec do prawej strony, wskazanej przez punkty 3 i 4 na schemacie obwodu. Obwód może działać bez kondensatora, ale należy go użyć, aby zablokować zmiany prądu.

6. Podłącz transformator do źródła zasilania prądem przemiennym i włącz zasilanie prądem przemiennym.

7. Ustaw multimetr w trybie pomiaru napięcia. Po dodatniej i ujemnej stronie kondensatora/prostownika mostkowego podłącz dwie wtyczki. Wyświetli odczyt mocy prądu stałego przekonwertowanego z prądu przemiennego.

Środki ostrożności:

1. Podczas lutowania końcówek uważaj, aby nie dotykać lutów, aby się nie poparzyć.

2. Dopiero po skompletowaniu obwodu włączyć zasilanie AC.

Często Zadawane Pytania:

1. Czy przewody AC i DC są takie same?

Struktura drutu DC jest dość prosta z dwoma biegunami; negatywne i pozytywne. Jednak kable prądu przemiennego składają się z trójfazowych czterech lub pięciu przewodów o złożonej strukturze. Ponadto kabel AC może kosztować więcej niż kabel DC.

2. Czy urządzenia DC mogą działać na AC?

Nie, aby uchronić urządzenie przed nieprawidłowym działaniem, należy zawsze podawać właściwy wkład.

Związane z: Najlepsze zestawy elektroniki dla dzieci

Konwertuj AC na DC dla swoich projektów DIY

Niedrogi obwód prostownika mostkowego to dobry sposób na konwersję prądu przemiennego na prąd stały. Bezpośrednie źródło prądu przemiennego w twoim domu może być używane do zasilania obwodów prądu stałego DIY. Upewnij się, że wszystkie połączenia są bezpieczne podczas montażu, a gdy jesteś zadowolony, włącz obwód. Nie zapomnij podjąć niezbędnych środków ostrożności podczas wykonywania obwodu.

5 kreatywnych projektów DIY dla starych płytek drukowanych

Podwiń rękawy, nadszedł czas na kreatywność i praktyczne wykorzystanie starych desek do nowych zastosowań.

Czytaj dalej

O autorze