AC DC Converter leveren stroom aan elektronische apparaten die een conversieproces van AC naar DC nodig hebben. Verschillende toepassingen van dit apparaat kunnen nuttig zijn als u geen toegang hebt tot een DC-stopcontact in de buurt. Niettemin kan het begrijpen van deze technologie verwarrend en overweldigend zijn vanwege de complexe aard ervan. Met dit diepgaande artikel leert u meer over wat deze apparaten bereiken en hoe ze werken. Bij WellPCB voorzien we u van informatie over de ideale toepassingen voor AC-DC converters. Daarom zult u begrijpen hoe deze converters werken en hoe u ze veilig kunt gebruiken. Alles wat hier wordt aangeboden zet je op het juiste spoor, dus lees verder!
1. Wat is een AC DC Converter?
AC-DC elektronische voedingen trekken een wisselspanning van een voedingsbron en zetten deze om in een DC-uitgangsspanning voor een apparaat op batterijen. Bovendien zet dit apparaat lage spanningswaarden om, ideaal voor alledaagse elektronica die een AC- of DC-uitgangsspanning nodig heeft. Elke converter bevat een ander ontwerp, maar wordt meestal geleverd met enkele of meerdere transformatoren, filters en gelijkrichters. Bovendien hebben sommige AC-DC-converters een efficiëntie in de actieve modus, wat betekent dat ze minder energie verbruiken.
(DC-voedingsadapter)
Het is belangrijk om dit niet te verwarren met een DC-voedingsadapter. Dat komt omdat een DC-voeding een apparaat, zoals een printplaat, voorziet van een constante stroom. Het zet AC niet om in volt DC. Ingenieurs gebruiken meestal een DC-voedingsadapter voor testdoeleinden. Een DC-DC voeding verschilt ook van deze omdat het stroom uit een batterij haalt en omzet naar een ander spanningsniveau.
Over het algemeen zult u ontdekken dat er tegenwoordig twee soorten AC-DC-converters op de markt zijn, lineair en schakelend. Lineair, een betaalbare en eenvoudige oplossing, verliest extra energie als warmte, waardoor problemen ontstaan voor toepassingen die niet goed kunnen presteren bij hoge temperaturen. Schakelende voedingen, een complexer apparaat, vermindert energieverlies met zijn vermogen om te schakelen tussen full-on en full-off. Deze bieden ook hogere vermogensdichtheden voor datacenters, netwerken en servertoepassingen.
Hoewel ze lichtgewicht, efficiënt en kleiner zijn, produceren deze elektrische ruis zonder onderdrukking. Simplistische ontwerpen kunnen ook een beperkte arbeidsfactor bieden. Om deze reden helpen power factor correctors dat probleem op te lossen.
(Schakelende voeding, een complex apparaat dat overschakelt van full-on naar full-off.)
2. Hoe AC DC Converter werkt
Geïntegreerde transformatoren wisselen de wisselspanning af en verlagen/verhogen de spanningsniveaus voor verbeterde DC-voedingsfunctionaliteit voor een aangesloten apparaat. Het conversieproces, rectificatie genoemd, omvat het gebruik van een gelijkrichter bij de load-end-aansluiting, waarbij wisselstroom wordt omgezet in gelijkstroom. Ten slotte neutraliseren filters de ruis in wisselstroomgolven, wat resulteert in een soepelere energie voor een DC-broncircuit.
Meestal neemt het circuit verschillende vormen aan, maar bevat het de nodige onderdelen. Bovendien biedt het een of meer conversiefasen.
Sommige apparaten kunnen ook een koelventilator bevatten als een koellichaam het apparaat niet efficiënt kan afkoelen. Sommige ventilatoren nemen echter ruimte in beslag, dus u moet een ideale maat kiezen. Het gebruik van een koelventilator die snel draait, zorgt ervoor dat het een beter effect heeft op de warmteafvoer.
3. AC-DC converter Toepassingen
(Laders bevatten een AC-DC converter)
In wezen zetten deze apparaten AC om in een volt DC voor bestaande elektronica in een breed scala aan toepassingen. Ze zijn er in verschillende vormen, waaronder externe en interne adapters. Interne adapters bestaan uit elektronica zoals Blu-ray-spelers, medische apparatuur (650W AC-DC voedingen), enz. Ondertussen bestaan externe adapters uit apparaten zoals laptops.
(Televisie en mobiele telefoons hebben een AC-DC converter)
Andere voorbeelden van toepassingen zijn boilers, ventilatoren, vacuüm, televisie, mobiele telefoons, opladers en meer. Bovendien maken militaire en telecommunicatieapparatuur, industriële machines (250W AC-DC-voedingen) en keukenapparatuur met DC-motoren gebruik van AC-DC elektrische voedingen.
Deze apparaten zijn ook voorzien van overspannings-, overstroom- en kortsluitbeveiliging om u en het apparaat veilig te houden.
Een DC-voedingsomvormer biedt ook amplitudegemoduleerde radiosignaaldetectiemogelijkheden.
(AC-DC converter voor een laptop)
4. Hoe een AC DC Converter te ontwerpen?
(Een AC-DC converter printplaat met een transformator en elektronische componenten.)
Voordat u begint, moet u er rekening mee houden dat de wisselspanningsuitgang veel gevaar oplevert. U moet uw AC-DC-converter dus met uiterste voorzichtigheid bouwen en de tijd nemen. U moet de locatie van elke blootgestelde draad bevestigen en ervoor zorgen dat het geïsoleerde werkgebied veilig blijft. Controleer vervolgens uw verbindingen nogmaals voordat u uw DC-converter aansluit. Anders zal het u en het apparaat schaden.
Om deze DC-voedingsadapter te ontwerpen, hebt u de volgende onderdelen nodig:
Transformator
Diodes 5x
Condensatoren 4x
78XX spanningsregelaar 1x
Draden
Koellichaam
(Koellichaam straling)
Benodigde gereedschappen:
Soldeerloos breadboard
Soldeerbout en soldeer
Printplaat
Draadsnijders
(Printplaat)
Om te beginnen moet u de netvoedingskabel aansluiten op de primaire opwindzijde. Klik vervolgens op de secundaire wikkelzijde van de bruggelijkrichter. Een multimeter helpt bij het controleren van de uitgangsspanning van de secundaire pinnen bij het aansluiten van de voedingskabel.
(Step-up en step-down transformer)
U moet ervoor zorgen dat het een 12-24VAC-classificatie heeft. Een 220VAC-netspanning vereist echter een 10:1 step-down transformator. Let op het stroomverbruik van het circuit. Een bevestigd koellichaam helpt de spanningsregelaars 1A stroom te leveren.
(Een illustratie van het conversieproces, ook wel rectificatie genoemd.)
4.1 AC-DC Converter Componenten
Ingangsfilterblok – Een ingangsfilterblok beperkt de elektrische ruis in de schakelcomponenten, waardoor deze de netvoeding niet beïnvloedt. Dit deel voorkomt ook dat ruis de circuits binnendringt.
(Diode brug gelijkrichter)
Rectificatie – AC-DC-converters ondergaan rectificatie, die een gelijkrichter gebruikt om AC in DC om te zetten.
(Power Factor Correctie)
Power Factor Correction (PFC) – Een power factor correctie maakt de AC-DC converter efficiënter. Het vermindert de blindvermogenscomponent van het stroom- en AC-circuit. Sommige powerfactorcorrectors ondersteunen de continue geleidingsmodus en de discontinue geleidingsmodus.
Power Stage – Een eindtrap regelt de energie van de hoofd- naar de secundaire zijde via de transformator. Het wordt geleverd met schakelaars en een uitgangsfilter dat op een hoge frequentie overgaat.
Transformator – Transformatoren bevatten draden gewikkeld rond een fundering met elektromagnetische inductie die een verbinding vormt. Daarom zal een hoogspanningsverbinding profiteren van deze functie.
Uitgangscircuits – De uitgangscircuits dienen als een energieopslagplatform voor elk onderdeel. Om een gebalanceerd uitgangsspanningsniveau te bieden, gaat de energie die aan elk onderdeel wordt geleverd door een feedbackregellus.
Regeling – Regeling zorgt voor een constante uitgangsspanning voor elke schakelaar via een feedbackregelcircuit, waardoor een opgeladen stroombron wordt gegarandeerd. Daarom maakt het instellen van een knop op hard AAN of hard UIT het efficiënter.
Voltage Control Mode – Een regelcircuit detecteert uitgangsspanning en vergelijkt deze met een specifieke spanning. Het resulteert in een aanpassing van het spanningsniveau als er een fout optreedt.
Current Control Mode – Current control mode, een gewijzigde versie van de spanningsregelingsmodus, detecteert de inductorstroom van het circuit. Detectie vindt plaats op basis van de hoge zijdelingse weerstand van de MOSFET. En het biedt een snellere oplossing voor veranderingsdetectie in vergelijking met de spanningsregelingsmodus.
Converter types – Flyback en buck-flyback, de meest populaire converter types, bevatten een klein aantal componenten. Bovendien combineren deze goedkope topologieën transformatoren.
5. Veiligheidsrichtlijnen voor AC-DC-converter
Voordat u de converter gebruikt, moet u extra voorzichtig zijn om de veiligheid te waarborgen. We hebben een paar stappen besproken die u kunt nemen die nuttig zullen zijn:
In contact komen met het koellichaam of de behuizing verhoogt het risico op brandwonden, dus u moet voorkomen dat u deze delen aanraakt.
Raak de ingangsklemmen en interne componenten niet aan. Dit kan leiden tot elektrische schokken of brandwonden.
Zorg er tijdens het gebruik van de AC-DC-converter voor dat u uw handen en gezicht op een veilige afstand houdt. Anders kunt u verwondingen oplopen als het apparaat defect raakt.
Het installeren van een langzaam blaaszekering aan de ingang van de converter houdt deze ook veilig tijdens het gebruik.
Conclusie:
AC-DC converters zijn erg handig voor alledaagse elektronica. Ze verzekeren u dat apparaten het juiste stroomtype ontvangen. Bovendien maakt de machine het conversieproces veilig en efficiënt, zelfs als het aantal componenten complex lijkt. Nu je veel kennis over dit onderwerp hebt opgedaan, zou je je klaar moeten voelen om aan de slag te gaan!
Neem gerust contact met ons op als u vragen heeft over AC-DC converters!
