Aký je rozdiel medzi AC a DC a ako ich môžete previesť?

Máte zmätok o napájaní striedavým a jednosmerným prúdom?

Tento článok vysvetľuje hlavné rozdiely medzi priamymi a striedavými prúdmi. Dozviete sa tiež, ako prevádzať striedavý prúd vo vašej domácnosti na jednosmerný prúd pomocou malého a lacného obvodu mostíkového usmerňovača. Prevodom striedavého prúdu na jednosmerný prúd môžete napájať jednosmerné obvody vo svojich domácich projektoch.

Čo je to striedavý prúd?

Striedavý prúd (AC) je typ elektrického prúdu, ktorý neustále mení svoju veľkosť a smer mnohokrát za sekundu. Tok elektrónov v AC sa mení v pravidelných intervaloch. Naše domy majú napájanie striedavým prúdom, pretože na rozdiel od jednosmerného prúdu striedavé napätie prechádza na veľké vzdialenosti bez veľkej straty energie.

Čo je to jednosmerný prúd?

Pri jednosmernom prúde prúdia elektróny jedným smerom. Je to stály prúd, ktorý časom nemení svoj smer.

Aké sú hlavné rozdiely medzi AC a DC?

Existujú dva hlavné rozdiely:

1. V DC je prúdový prúd konštantný, zatiaľ čo v AC sa prúdový prúd neustále mení.

2. Pri striedavom napätí neklesá na veľké vzdialenosti ako pri jednosmernom prúde.

Ako prevádzate AC na DC?

Podľa toho, čo chcete s výstupom robiť, existujú dva rôzne spôsoby prevodu striedavého prúdu na jednosmerný prúd.

Prvá metóda je matematická konverzia striedavého prúdu na jednosmerný prúd, pričom sa pozná zdrojová hodnota striedavého prúdu. Ak chcete hodnotu použiť iba na výpočty, môžete ju previesť.

Ak však plánujete fyzicky prevádzať striedavý prúd na jednosmerný prúd pre akékoľvek zariadenie, môžete to urobiť vytvorením malého obvodu.

Poďme tu diskutovať o oboch smeroch:

1. Matematická premena

Ak chcete previesť striedavý prúd na jednosmerný prúd, potrebujete poznať iba striedavú hodnotu zdroja. Pomocou multimetra ho môžete merať.

1. Pripojte zástrčky multimetra a otočte gombík na, čím nastavíte multimetr na režim merania napätia V ~.
2. Pripojte druhý koniec sond k kladnému a zápornému pólu zdroja energie a zaznamenajte namerané hodnoty na displeji.

Prevod DC na AC

Tu je matematický vzorec na prevod AC na DC:

V._DC= V_AC/√(2)

Pre jednoduché výpočty zaokrúhlite √ (2) na 1,4. Na delenie teda nemusíte používať kalkulačku.

Povedzme, že nameraná hodnota bola 120V. Pridajte znak V._AC hodnotu, ktorú ste práve namerali, do vzorca a vypočítajte ju.

V._DC = (120/1.4)

V._DC = 85,71 voltov

Túto hodnotu môžete použiť na výpočet rôznych parametrov na základe jednosmerného napätia. Poďme teraz k vytvoreniu fyzického obvodu.

2. Výroba fyzického obvodu

Na zostavenie fyzického obvodu budete potrebovať nasledujúce vybavenie:

1. Zostupný transformátor
2. Štyri diódy
3. Drevená doska
4. Drôty
5. Kondenzátor
6. Multimetr

Pozrime sa na funkcie jednotlivých komponentov v obvode.

1. Transformátor s postupným znižovaním: Používa sa na premenu vysokonapäťového slaboprúdového napájania na nízkonapäťové silnoprúdové napájanie. Ak chcete previesť striedavý prúd na jednosmerný prúd s väčšou veľkosťou ako zdroj, môžete použiť zosilňovací transformátor.
2. Diódy: Umožňuje prúdiť elektrinu do jedného smeru, keď je predpätá vpred, a blokuje tok v inom smere. V tomto obvode je mostíkový usmerňovač zabudovaný pomocou štyroch diód.
3. Doska: Elektronická doska používaná na prototypovanie obvodov.
4. Drôty: komponenty sú spojené a neskôr spojené drôtmi.
5. Kondenzátor: Elektronická súčiastka na ukladanie náboja, ktorá vyhladzuje tok prúdu v obvode.
6. Multimetr: Elektronické zariadenie používané na meranie prúdu, napätia, odporu a ďalších parametrov v obvode. V tomto príklade sa používa na meranie jednosmerného napätia.

Ostatné komponenty sú priamo zapojené v primárnom okruhu, v mostíkovom usmerňovači však musíte zapojiť diódy kosoštvorcového tvaru.

Ako si vyrobiť mostový usmerňovač:

1. Pripojte dve diódy v tvare L. Skontrolujte, či sú ich záporné konce spojené.

2. Rovnakým spôsobom pripojte zvyšné dve diódy. Pripojte sa tentokrát k ich pozitívnym koncom.

3. Spojte dve sady diód v tvare diamantu, ako je to znázornené nižšie.

Skontrolujte, či sú diódy pripojené správne a či je váš mostíkový usmerňovač pripravený.

Súvisiace: Simulujte a testujte projekty Arduino s obvodmi 123D

Výroba posledného okruhu:

Pozrime sa, ako použiť tieto komponenty v obvode na získanie jednosmerného výstupu zo zdroja striedavého prúdu.

1. Pomocou matíc a skrutiek pevne pripevnite stupňovitý transformátor k perfboardu.

2. Pripojte mostíkový usmerňovač k obvodu.

3. Čierne a biele vodiče transformátora by mali byť pripojené k zdroju striedavého prúdu. Pripojte ďalšie dva vodiče transformátora k mostíkovému usmerňovaču, ako je to znázornené nižšie.

4. Omotajte vodiče v týchto dvoch bodoch, kde je transformátor pripojený k usmerňovaču. Potom spájkovať spoje.

5. Pripojte kladný koniec kondenzátora k ľavému rohu usmerňovača a záporný koniec k pravej strane označenej bodmi 3 a 4 na schéme zapojenia. Obvod môže bežať bez kondenzátora, ale mali by ste použiť jeden na blokovanie zmeny prúdu.

6. Pripojte transformátor k zdroju striedavého prúdu a zapnite zdroj striedavého prúdu.

7. Nastavte multimetr na režim merania napätia. Na kladnú a zápornú stranu kondenzátora / mostíkového usmerňovača pripojte dve zástrčky. Ukáže nameranú hodnotu jednosmerného prúdu prevedeného zo striedavého prúdu.

Opatrenia:

1. Pri spájkovaní koncových bodov sa nedotýkajte spájok, aby ste sa nespálili.

2. Až po dokončení obvodu zapnite napájanie.

Často kladené otázky:

1. Sú vodiče striedavého a jednosmerného prúdu rovnaké?

Štruktúra jednosmerného drôtu je dosť jednoduchá s dvoma pólmi; negatívne a pozitívne. Striedavé káble však pozostávajú z trojfázových štvor- alebo päťvodičových káblov so zložitými štruktúrami. Okrem toho vás môže AC kábel stáť viac ako ten DC.

2. Môžu jednosmerné spotrebiče pracovať na striedavý prúd?

Nie, vždy napájajte správny vstup, aby ste zabránili poruche zariadenia.

Súvisiace: Najlepšie súpravy elektroniky pre deti

Prevod z AC na DC pre vaše DIY projekty

Lacný obvod mostového usmerňovača je dobrý spôsob premeny striedavého prúdu na jednosmerný prúd. Na napájanie DIY jednosmerných obvodov je možné použiť priame sieťové napájanie vo vašej domácnosti. Zaistite, aby všetky spojenia boli počas montáže bezpečné a až budete spokojní, zapnite obvod. Pri vytváraní obvodu nezabudnite urobiť potrebné preventívne opatrenia.

5 kreatívnych DIY projektov pre staré obvodové dosky

Vyhrňte si rukávy, je čas byť kreatívny a vyskúšať si tieto staré dosky novým spôsobom.

Prečítajte si Ďalej

O autorovi