hadd kezdjem azzal, hogy ezt a bejegyzést egy fantasztikus fizikai bemutató ihlette, amelyet az American Association of Physics Teachers Észak-Karolinai részében láttam. A demo verzióját (amelyet alább mutatok be) Jeff Regester középiskolai fizika tanár készítette. Valójában itt láthatja az oldalt az AC hálózati adaptereken (beleértve ezt a demót is).
AC vs. DC
nem élhet okostelefon-töltő nélkül. Megértem. A töltőnek azonban egyenáramú ellátásra van szüksége., A DC az egyenáramot jelenti (ez azt jelenti, hogy nem mondhatjuk “egyenáramot” – ez olyan lenne, mintha egyenáramot mondanánk). Ez az a fajta áram kapsz, ha beköt egy akkumulátort villanykörte. Ez azt jelenti, hogy az áram egy irányban mozog az áramkörben, remélhetőleg az áram többnyire állandó. A házban sok eszköznek DC-re van szüksége.
ha dugja a dolgokat a konnektorba a házban, akkor nem kap DC., A háztartási kimenetek váltakozó Áramúak. Ennek az áramnak 60 Hz frekvenciája van, és így néz ki (ha az áramot az idő függvényében ábrázoljuk).
Ez a váltakozó áram jól működik valami izzólámpával, de nem olyan finom az okostelefon akkumulátorához.
de miért használjuk az AC-t DC helyett? Ennek két oka van., Először is, ha váltakozó áram van, könnyedén megváltoztathatja a feszültséget egy transzformátor segítségével(lényegében csak két tekercs huzal különböző számú fordulattal). Másodszor, az AC-vel nagyon nagy feszültséget használhat a tápvezeték átviteléhez. A nagy feszültségek alacsony áramokat jelentenek a tápvezetékekben. Kiderül, hogy sok energiát veszít, ha nagy áramok vannak az átvitelben. Tehát az AC lehetővé teszi a villamos energia könnyebb elosztását nagy távolságokon.,
Bridge egyenirányító
Ha csak volt mód AC forrás felvételére és DC előállítására. Nos, természetesen van-a híd egyenirányító. Ez valójában egy nagyon egyszerű áramkör, de ez egy kulcselemtől – a diódától-függ. A dióda szilárdtest-eszköz, amely lényegében csak egy dolgot csinál. Amikor az áram egy irányba mozog a diódán, olyan, mintha a dióda még nincs is ott. Amikor az áram az ellenkező irányba mozog a diódán keresztül, közel végtelen ellenállással rendelkezik., A hatás az, hogy az áram csak egy úton haladhat át egy diódán. Olyan, mint egy egyirányú szelep a vízvezetéken, kivéve az áramot.
ha van AC forrásom, EGYENÁRAMÚVÁ tehetem ezt az áramkört.
Ha az AC forrás rendelkezik az aktuális kapcsolási irányokkal, a diódákon keresztüli út megváltozik. Ennek a híd egyenirányítónak az az eredménye, hogy a kimeneti vezetékek az egyik oldalon mindig pozitívak, a másik oldalon negatívak., Ha meg tudná mérni ezt az áramot, amely a híd egyenirányítójából jön ki, így nézne ki.
Ez még mindig nem DC, de jobb.
most ugorjunk a demóra. Jeff Regester készített egy híd egyenirányítót egy kis változtatással. Diódák helyett diódákat használt-fénykibocsátó diódákat (LED). Igen, a LED egy dióda. A diódákhoz használt LED-ek használatának eredménye az, hogy láthatja, hogy az áramkörben mely vezetékek vannak árammal., Természetesen, ha ezt 60 hz-es jelzéssel használja, elég nehéz látni. Ebben a mintavideóban a forrás mindössze 3 hz.
mondtam, hogy félelmetes volt. De várj! Van még. Még jobb DC kimenetet kaphat, ha kondenzátort használ. Az alapötlet az, hogy a kondenzátor párhuzamosan van a kimenettel. Ha az egyenirányítóból származó áram olyan magas, akkor feltölti ezt a kondenzátort., Amikor a kimeneti feszültség alacsonyabb lesz, mint a kondenzátor feszültsége, a kondenzátor kisül, miközben az áram magas. Bizonyos értelemben “kisimítja” az áramot.
ebben a következő demóban láthatja, mi történik az egyenirányító kimenetével, ha kondenzátort ad hozzá.
mint mondtam, ez nagyon jó. Ez teszi a nagy demo. Csak egy kis probléma van., Könnyen (és olcsón) megépítheted ezt a demót. Az egyetlen dolog, ami nem olcsó, az a funkciógenerátor, amelyre szüksége lenne az AC forrás le valami hasonló 3 hz. Jeff azt javasolja, hogy a funkciógenerátort csak egy kézi váltóáramú forrásra cserélheti, ha oda-vissza kapcsolja az akkumulátor vezetékeit.
valódi AC-DC konverterek
egyesek ezeket az AC-DC konvertereket “fali szemölcsöknek” hívják, mivel az egész helyre be vannak dugva. Mi van, ha szétszedsz egy ilyet? Csak hogy tudd, ezeket a dolgokat nem mindig könnyű széthúzni., Fémfűrésszel kellett kinyitnom egyet. Itt van, amit úgy néz ki, mint a belső.
itt van. Négy dióda és egy kondenzátor. Ez nem lesz egyszerűbb, mint hogy – de ez még bonyolultabb. Az újabb és kisebb AC-DC konverterek gyakran használnak más módszereket egyenáram előállítására. Ezekkel a régebbi stílusú átalakítókkal azonban előfordulhat, hogy problémát lát. Az AC forrás közvetlenül egy tekercshez van csatlakoztatva., Ez a tekercs ezután egy másik tekercsben áramot indukál a kimeneti feszültség megváltoztatásához. De mi történik, ha kihúzza a DC készüléket a konverterből? A váltakozó áramú tekercs továbbra is csatlakozik a váltakozó áramú aljzathoz. Ezek a dolgok még mindig áramot vonzanak (de nem annyira). Vannak, akik ezeket a konvertereket villamosenergia-vámpíroknak nevezik, mivel energiát pazarolnak.
mégis, a híd egyenirányító meglehetősen egyszerű megérteni, és a LED verzió teszi a nagy demo.