Jaký je rozdíl mezi AC a DC a jak je můžete převést?

Máte zmatek ohledně střídavého a stejnosměrného napájení?

Tento článek vysvětluje hlavní rozdíly mezi stejnosměrnými a střídavými proudy. Dozvíte se také, jak převést napájecí zdroj střídavého proudu ve vaší domácnosti na stejnosměrný proud pomocí malého levného obvodu můstkového usměrňovače. Převodem střídavého proudu na stejnosměrný proud můžete napájet stejnosměrné obvody ve svých kutilských projektech.

Co je to střídavý proud?

Střídavý proud (AC) je typ elektrického proudu, který neustále mění svoji velikost a směr mnohokrát za sekundu. Tok elektronů v AC se mění v pravidelných intervalech. Naše domy mají napájení střídavým proudem, protože na rozdíl od stejnosměrného proudu střídavé napětí cestuje na dlouhé vzdálenosti bez velké ztráty energie.

Co je stejnosměrný proud?

U stejnosměrného proudu proudí elektrony jedním směrem. Jde o ustálený proud, který s časem nemění svůj směr.

Jaké jsou hlavní rozdíly mezi AC a DC?

Existují dva hlavní rozdíly:

1. Ve stejnosměrném proudu je tok proudu konstantní, zatímco ve střídavém proudu se tok proudu neustále mění.

2. U střídavého proudu napětí neklesá na velké vzdálenosti, jako u stejnosměrného proudu.

Jak převádíte AC na DC?

V závislosti na tom, co chcete s výstupem dělat, existují dva různé způsoby převodu střídavého proudu na stejnosměrný.

První metodou je matematická konverze střídavého proudu na stejnosměrný proud se znalostí zdrojové hodnoty střídavého proudu. Pokud chcete tuto hodnotu použít pouze pro výpočty, můžete ji převést.

Pokud však plánujete fyzicky převést střídavý proud na stejnosměrný proud u libovolného zařízení, můžete to udělat vytvořením malého obvodu.

Pojďme si zde promluvit oběma způsoby:

1. Matematická konverze

Chcete-li převést střídavý proud na stejnosměrný, potřebujete znát pouze střídavou hodnotu zdroje. Pomocí multimetru jej můžete měřit.

1. Připojte konektory multimetru a otočením knoflíku nastavte multimetr na režim měření napětí V ~.
2. Připojte druhý konec sond ke kladným a záporným svorkám zdroje energie a zaznamenejte naměřené hodnoty na displeji.

Převod DC na AC

Zde je matematický vzorec pro převod AC na DC:

PROTI_DC= V_AC/√(2)

Pro jednoduché výpočty zaokrouhlete √ (2) na 1,4. K dělení tedy nemusíte používat kalkulačku.

Řekněme, že naměřená hodnota byla 120V. Přidat PROTI_AC hodnotu, kterou jste právě změřili, do vzorce a vypočítat ji.

PROTI_DC = (120/1.4)

PROTI_DC = 85,71 voltů

Tuto hodnotu můžete použít k výpočtu různých parametrů na základě stejnosměrného napětí. Pojďme nyní k vytvoření fyzického obvodu.

2. Výroba fyzického obvodu

K sestavení fyzického obvodu budete potřebovat následující vybavení:

1. Sestupný transformátor
2. Čtyři diody
3. Perfboard
4. Dráty
5. Kondenzátor
6. Multimetr

Podívejme se na funkce jednotlivých komponent v obvodu.

1. Step-down transformátor: Slouží k převodu vysokonapěťového nízkonapěťového napájení na nízkonapěťové silnoproudé napájení. Pokud chcete převést střídavý proud na stejnosměrný proud s vyšší velikostí než zdroj, můžete použít zesilovací transformátor.
2. Diody: Umožňuje tok elektřiny do jednoho směru při předpětí a blokuje tok v jiném směru. V tomto obvodu je můstkový usměrňovač postaven pomocí čtyř diod.
3. Perfboard: Elektronická deska používaná pro prototypování obvodů.
4. Dráty: komponenty jsou spojeny a později spojeny dráty.
5. Kondenzátor: Elektronická součástka pro ukládání náboje, která vyhlazuje tok proudu v obvodu.
6. Multimetr: Elektronické zařízení používané k měření proudu, napětí, odporu a dalších parametrů v obvodu. V tomto příkladu se používá k měření stejnosměrného napětí.

Ostatní komponenty jsou přímo připojeny v primárním obvodu, ale v můstkovém usměrňovači musíte připojit diody ve tvaru kosočtverce.

Jak vyrobit usměrňovač mostu:

1. Připojte dvě diody ve tvaru písmene L. Zajistěte, aby jejich záporné konce byly spojeny.

2. Připojte zbývající dvě diody stejným způsobem. Přidejte se tentokrát k jejich pozitivním koncům.

3. Spojte dvě sady diod ve tvaru diamantu, jak je znázorněno níže.

Ujistěte se, že diody jsou připojeny správně a váš můstkový usměrňovač je připraven.

Příbuzný: Simulujte a testujte projekty Arduino s obvody 123D

Provedení závěrečného okruhu:

Podívejme se, jak použít tyto komponenty v obvodu k získání stejnosměrného výstupu ze zdroje střídavého proudu.

1. Pomocí matic a šroubů pevně připevněte sestupný transformátor k perfboardu.

2. Připojte můstkový usměrňovač k obvodu.

3. Černobílé vodiče transformátoru by měly být připojeny ke zdroji střídavého proudu. Připojte další dva vodiče transformátoru k můstkovému usměrňovači, jak je znázorněno níže.

4. Omotejte vodiče v těchto dvou bodech, kde je transformátor připojen k usměrňovači. Poté pájejte spoje.

5. Připojte kladný konec kondenzátoru k levému rohu usměrňovače a záporný konec k pravé straně označené body 3 a 4 na schématu zapojení. Obvod může běžet bez kondenzátoru, ale k blokování změn proudu byste měli použít jeden.

6. Připojte transformátor ke zdroji střídavého proudu a zapněte zdroj střídavého proudu.

7. Nastavte multimetr na režim měření napětí. Na kladnou a zápornou stranu kondenzátoru / můstkového usměrňovače připojte dvě zástrčky. Ukáže odečet stejnosměrného výkonu převedeného ze střídavého proudu.

Opatření:

1. Při pájení koncových bodů se nedotýkejte pájek, abyste se nespálili.

2. Teprve po dokončení obvodu zapněte napájení střídavým proudem.

Často kladené otázky:

1. Jsou vodiče AC a DC stejné?

Struktura stejnosměrného vodiče je velmi jednoduchá se dvěma póly; negativní a pozitivní. AC kabely se však skládají z třífázových čtyř nebo pěti vodičů se složitými strukturami. Kromě toho vás AC kabel může stát více než DC kabel.

2. Mohou stejnosměrná zařízení fungovat na střídavý proud?

Ne, aby nedošlo k poruše vašeho spotřebiče, vždy podávejte správný vstup.

Příbuzný: Nejlepší sady elektroniky pro děti

Převeďte AC na DC pro vaše DIY projekty

Levný obvod můstkového usměrňovače je dobrý způsob převodu střídavého proudu na stejnosměrný. Přímé střídavé napájení ve vaší domácnosti lze použít k napájení kutilských stejnosměrných obvodů. Ujistěte se, že jsou všechny spoje během montáže bezpečné a jakmile budete spokojeni, zapněte obvod. Při vytváření obvodu nezapomeňte učinit nezbytná opatření.

5 kreativních DIY projektů pro staré desky s plošnými spoji

Vyhrňte si rukávy, je čas být kreativní a vyzkoušet, jak tyto staré desky využít k novým účelům.

Přečtěte si další

O autorovi