Hvad er forskellen mellem AC-DC- og DC-DC-strømforsyninger?

DIREKTE STRØMME

Spændingsforsyninger samler en strømkilde, f.eks. vekselstrøm (AC) fra en stikkontakt, til den type elektricitet, der er nødvendig for en applikation, f.eks. jævnstrøm (DC) til en batteridrevet enhed.

En DC-til-DC-konverter er et elektronisk kredsløb eller en elektromekanisk anordning, der konverterer en kilde til jævnstrøm (DC) fra et spændingsniveau til et andet.

( Kilde: Adobe Stock )

Og selv om nogle af de mest kendte enheder vil konvertere vekselstrøm (AC) til jævnstrøm (DC), er der også mulighed for DC-DC-strømforsyninger. Lad os tage et kig på forskellen mellem AC-DC- og DC-DC-strømforsyninger.

Hvis du har brug for at blive opdateret, anbefaler vi, at du først læser vores artikel om forskellen mellem AC- og DC-strømforsyninger.

Hvordan fungerer en AC-DC-strømforsyning?

I bygninger, hvor mange enheder skal forsynes med strøm, er AC-DC-strømforsyninger almindeligt anvendt.

AC-DC-konvertere tager vekselstrømmen fra vægudtag og konverterer den til ureguleret jævnstrøm. Disse strømforsyninger omfatter transformatorer, der ændrer spændingen af den vekselstrøm, der kommer gennem stikkontakterne, ensrettere til at redde den fra vekselstrøm til jævnstrøm og et filter, der fjerner støj fra vekselstrømsbølgernes toppe og tropper. Typisk vil spændingen blive nedtrappet af transformeren til den spænding, der kræves af den enhed, der forsynes.

I det første trin af konverteringen af vekselstrøm til jævnstrøm ensrettes spændingen ved hjælp af en række dioder. Herved omdannes den sinusformede vekselstrømsbølge til en række positive spidser ved hjælp af en ensretter. På dette tidspunkt er der imidlertid stadig bølgeformsfluktuationer – tiden mellem toppene – som skal fjernes.

For at filtrere dette ud anvendes en kondensator ved at skabe et reservoir af energi, som derefter anvendes på belastningen, når dens spænding falder. Kondensatoren lagrer indkommende energi på den stigende flanke og udvider den, når spændingen falder, hvilket reducerer tilfælde af spændingsfald betydeligt. Generelt gælder det, at jo højere kondensatorens lagerkapacitet er, jo højere er kvaliteten af strømforsyningen.

Efter spændingsomdannelsen udjævnes udgangsvariationen ved at lade spændingen passere gennem en regulator for at skabe en fast jævnstrømsudgang.

Ureguleret vs. reguleret strømforsyning

Der findes to varianter af vekselstrømsstrømforsyning – ureguleret og reguleret.

I en ureguleret forsyning forbliver ripplespændingen i udgangsspændingen. Og fordi uregulerede forsyninger udviser ripple-spænding, bør der altid anvendes en reguleret forsyning frem for en ureguleret forsyning, hvis der er uklarhed om, hvilken der skal anvendes til en given enhed eller anvendelse. Dette skyldes, at ripplespændingen kan forårsage skade på elektroniske komponenter. Mange AC-DC-strømforsyninger omfatter en regulator af denne grund.

Hvordan fungerer en DC-DC-strømforsyning?

Nogle enheder – især dem, der drives af batterier eller solceller – kræver jævnstrøm på forskellige spændingsniveauer, og det er her, at en DC-DC-konverter kommer ind i billedet. En DC-DC-strømforsyning konverterer jævnstrøm, der kommer fra strømkilden (et batteri), fra et spændingsniveau til et andet afhængigt af det punktvise behov hos den enhed, der forsynes.

I en bærbar elektronisk enhed, f.eks. en mobiltelefon, er der ofte flere underkredsløb, som hver især har deres eget krav til spændingsniveauet, der adskiller sig fra det, der leveres af strømforsyningen. Desuden falder batterispændingen i takt med, at den lagrede energi forsinkes.

Hvordan en DC-DC-strømforsyning fungerer, afhænger af den pågældende; der findes mange forskellige typer DC-DC-konvertere (elektroniske, magnetiske, ikke-isolerede, buck-boost osv.), og hvilken type, der er mest hensigtsmæssig til en anvendelse, afhænger af selve enheden – fra biler til bærbare enheder.

Hvorimod mange vil indeholde invertere og ensrettere, der først omdanner jævnstrøm til vekselstrøm, som derefter sendes gennem en transformer for at ændre spændingen. Når den korrekte spænding er opnået, sendes strømmen tilbage til ensretteren, hvor den omdannes til jævnstrøm igen.

Som med vekselstrømforsyninger kan DC-DC-strømforsyninger bruge regulatorer til at udjævne signalet og fjerne ripple-spændingen.