Mi a különbség az AC-DC és az DC-DC tápegységek között?

RENDSZERES ÁRAM

A tápegységek összehangolják az áramforrást, például a konnektorból származó váltakozó áramot (AC) az alkalmazáshoz szükséges villamos energia típusává, például egyenárammá (DC) egy akkumulátorral működő készülékhez.

A DC-DC átalakító olyan elektronikus áramkör vagy elektromechanikus eszköz, amely egy egyenáramforrást (DC) egyik feszültségszintről egy másikra alakít át.

( Forrás: Adobe Stock )

És bár a legismertebb eszközök közül néhány váltakozó áramot (AC) alakít át egyenárammá (DC), létezik az egyenáramú DC-DC tápegységek lehetősége is. Nézzük meg az AC-DC és DC-DC tápegységek közötti különbséget.

Ha fel kell frissülnie, javasoljuk, hogy először olvassa el az AC és DC tápegységek közötti különbségről szóló cikkünket.

Hogyan működik egy AC-DC tápegység?

Azokban az épületekben, ahol sok eszközt kell táplálni, általában AC-DC tápegységeket alkalmaznak.

Az AC-DC átalakítók a fali konnektorokból származó váltakozó áramot szabályozatlan egyenárammá alakítják. Ezek a tápegységek transzformátorokat tartalmaznak, amelyek megváltoztatják a konnektorokon keresztül érkező váltakozó áram feszültségét, egyenirányítókat, amelyek váltakozó áramból egyenárammá mentik azt, valamint egy szűrőt, amely eltávolítja a zajt a váltakozó áram hullámok csúcsaiból és trottyaiból. Általában a feszültséget a transzformátor lefokozza a táplálandó eszköz által igényelt feszültségre.

A váltakozó áram egyenárammá alakításának első lépésében a feszültséget egy diódasorozat segítségével egyenirányítják. Ez a szinuszos váltakozó áramú hullámot egy egyenirányító segítségével pozitív csúcsok sorozatává alakítja át. Ezen a ponton azonban még mindig van hullámforma-ingadozás – a csúcsok közötti idő -, amelyet el kell távolítani.

Ezek kiszűrésére egy kondenzátort használnak, amely egy energiatartalékot hoz létre, amelyet aztán a terhelésre alkalmaznak, amikor annak feszültsége csökken. A kondenzátor az emelkedő élen beérkező energiát tárolja, és a feszültség csökkenésekor kitágítja azt, jelentősen csökkentve a feszültségcsökkenés eseteit. Általában minél nagyobb a kondenzátor tárolókapacitása, annál jobb minőségű a tápegység.

A feszültségátalakítás után a kimeneti ingadozást úgy simítják ki, hogy a feszültséget egy szabályzón keresztülvezetik, hogy egy rögzített egyenáramú kimenetet hozzanak létre.

Szabályozatlan vs. szabályozott tápegység

A váltakozó áramú tápegységeknek két fajtája van – szabályozatlan és szabályozott.

A szabályozatlan tápegységben a hullámzó feszültség a kimeneti feszültségben marad. És mivel a szabályozatlan tápegységek hullámfeszültséget mutatnak, mindig szabályozott tápegységet kell használni a szabályozatlan tápegységgel szemben, ha nem egyértelmű, hogy melyiket kell használni egy adott eszközhöz vagy alkalmazáshoz. Ez azért van így, mert a hullámfeszültség károsíthatja az elektronikus alkatrészeket. Emiatt sok AC-DC tápegység tartalmaz szabályozót.

Hogyan működik egy DC-DC tápegység?

Egyes eszközöknek – különösen az akkumulátorokkal vagy napelemekkel működő eszközöknek – változó feszültségszintű egyenáramra van szükségük, és itt jön be a DC-DC átalakító. Az egyenáramú DC-DC tápegység az áramforrásból (akkumulátor) érkező egyenáramot az egyik feszültségszintről a másikra alakítja át a táplált eszköz pillanatnyi igényeitől függően.

Egy hordozható elektronikus eszközben, például egy mobiltelefonban, gyakran több aláramkör van, amelyek mindegyike saját feszültségszintigénnyel rendelkezik, amely eltér a tápegység által szolgáltatott feszültségtől. Ráadásul az akkumulátor feszültsége csökken, ahogy a tárolt energia késik.

Az, hogy egy DC-DC tápegység hogyan működik, attól függ, hogy melyikről van szó; sokféle DC-DC átalakító létezik (elektronikus, mágneses, nem szigetelt, buck-boost stb.), és az adott alkalmazáshoz leginkább megfelelő típus magától az eszköztől függ – az autóktól a hordozható eszközökig.

Mindenesetre sokan tartalmaznak invertereket és egyenirányítókat, amelyek először az egyenáramot váltakozó áramra alakítják át, amelyet aztán egy transzformátoron keresztül küldenek a feszültség megváltoztatására. A megfelelő feszültség elérése után az áram visszakerül az egyenirányítóba, ahol ismét egyenáramúvá alakítják.

Az AC tápegységekhez hasonlóan az egyenáramú DC-DC tápegységek is használhatnak szabályozókat a jel kiegyenlítésére és a hullámfeszültség kiküszöbölésére.