Jaký je rozdíl mezi zdroji napájení AC-DC a DC-DC?

PŘÍMÝ PROUD

Napájecí zdroje převádějí zdroj energie, například střídavý proud (AC) z elektrické zásuvky, na typ elektřiny potřebný pro danou aplikaci, například stejnosměrný proud (DC) pro zařízení napájené z baterie.

Měnič stejnosměrného proudu na stejnosměrný proud je elektronický obvod nebo elektromechanické zařízení, které převádí zdroj stejnosměrného proudu (DC) z jedné úrovně napětí na jinou.

( Zdroj: Adobe Stock )

Ačkoli některá z nejznámějších zařízení převedou střídavý proud (AC) na stejnosměrný (DC), existuje také možnost DC-DC zdrojů. Podívejme se na rozdíl mezi zdroji AC-DC a DC-DC.

Pokud potřebujete být uvedeni do problematiky, doporučujeme nejprve přečíst náš článek o rozdílu mezi střídavými a stejnosměrnými napájecími zdroji.

Jak funguje zdroj AC-DC?

V budovách, kde je třeba napájet mnoho zařízení, se běžně nasazují zdroje AC-DC.

Měniče AC-DC odebírají střídavý proud ze zásuvek a převádějí jej na neregulovaný stejnosměrný proud. Tyto napájecí zdroje obsahují transformátory, které mění napětí střídavého proudu přicházejícího přes zásuvky, usměrňovače, které jej ukládají ze střídavého na stejnosměrný proud, a filtr, který odstraňuje šum ze špiček a třetin vln střídavého proudu. Obvykle se napětí transformátorem sníží na napětí požadované napájeným zařízením.

V prvním kroku přeměny střídavého napětí na stejnosměrné se napětí usměrní pomocí řady diod. Tím se sinusová vlna střídavého proudu pomocí usměrňovače přemění na sérii kladných špiček. V tomto okamžiku však ještě dochází ke kolísání průběhu – době mezi jednotlivými špičkami – které je třeba odstranit.

K jejímu odfiltrování se používá kondenzátor, který vytváří zásobu energie, jež se pak při poklesu napětí přivádí do zátěže. Kondenzátor ukládá příchozí energii na vzestupné hraně a rozšiřuje ji při poklesu napětí, čímž výrazně snižuje případy poklesu napětí. Obecně platí, že čím vyšší je akumulační kapacita kondenzátoru, tím vyšší je kvalita napájení.

Po převodu napětí se kolísání výstupu vyhladí tím, že napětí projde regulátorem a vytvoří se pevný stejnosměrný výstup.

Neregulovaný vs. regulovaný zdroj

Existují dvě varianty střídavého zdroje – neregulovaný a regulovaný.

U neregulovaného zdroje zůstává zvlnění výstupního napětí. A protože neregulované zdroje vykazují zvlnění napětí, měl by se v případě nejasností ohledně toho, který má být použit pro dané zařízení nebo aplikaci, vždy použít regulovaný zdroj místo neregulovaného. To proto, že zvlněné napětí může způsobit poškození elektronických součástek. Mnoho napájecích zdrojů AC-DC je z tohoto důvodu vybaveno regulátorem.

Jak funguje DC-DC napájecí zdroj?

Některá zařízení – zejména ta, která jsou napájena z baterií nebo solárních článků – vyžadují stejnosměrné napájení s různou úrovní napětí, a právě zde přichází na řadu DC-DC měnič. Napájecí zdroj DC-DC převádí stejnosměrný proud přicházející ze zdroje napájení (baterie) z jedné úrovně napětí na jinou v závislosti na potřebách napájeného zařízení v daném okamžiku.

V přenosném elektronickém zařízení, například v mobilním telefonu, je často několik dílčích obvodů, z nichž každý má vlastní požadavek na úroveň napětí, která se liší od úrovně napětí dodávaného napájecím zdrojem. Kromě toho napětí baterie klesá s tím, jak se ukládaná energie zpožďuje.

Jak DC-DC zdroj funguje, závisí na tom, o jaký se jedná; existuje mnoho různých typů DC-DC měničů (elektronické, magnetické, neizolované, buck-boost atd.) a typ nejvhodnější pro danou aplikaci bude záviset na samotném zařízení – od automobilů až po přenosná zařízení.

Mnoho z nich však bude obsahovat měniče a usměrňovače, které nejprve přemění stejnosměrný proud na střídavý, který se pak pošle přes transformátor, aby se změnilo napětí. Po dosažení správného napětí putuje proud zpět do usměrňovače, kde se opět přemění na stejnosměrný proud.

Stejně jako u zdrojů střídavého proudu mohou zdroje DC-DC používat regulátory pro vyhlazení signálu a odstranění zvlnění napětí.

.