Ac dc преобразователи что это

10

Модульные преобразователи напряжения AC-DC

Практически все, что окружает нас в повседневной жизни, на работе, отдыхе или дома работает от электричества. Не говоря уже о производстве продуктов питания, одежды, техники, промышленности. Хоть лучшие умы человечества не прекращают поиски другого источника энергии: солнечной, ядерной и прочих, электричество пока остается самым популярным, безопасным, надежным вариантом. Но не все электросети выдают энергию с одинаковыми параметрами. Мощности сетей отличаются. Что делает необходимым использование дополнительных приборов, чтобы получать энергию с заранее определенными параметрами.

Преобразователи AC-DC – это небольшие приборы, с помощью которых переменное напряжение трансформируется в постоянное. Они работают от сетей на 220 или 380В. Пользователь этого прибора получает постоянный ток с конкретной величиной: 5,9,12 или 15, 24, 27, 48 В. Также выходные значения могут равняться не полному числу – 13.5, 7.5, 3.3 В.

Блок может иметь от 1 до 4 выходов. Могут быть следующих видов.

1. Без корпуса

Такие модели являются самым бюджетным выбором, их можно встроить непосредственно внутрь самого прибора. Чаще всего используются для недорогой бытовой технике. Модули для печатных плат обычно имеют низкую мощность в пределах 10-50 Вт, но зато они могут быть вмонтированы внутрь компактных устройств.

2. Встраиваемые

Встраиваемые также предполагают установку в гаджеты или технику, но отличаются более широкими вариантами исполнения. Встраиваемые выпускаются как с внешней кобурой для фиксации на шасси, так и без – для монтирования в корпус устройства. Их мощность бывает от 15 до 1000 Вт.

3. Для DIN-рейки

Преобразователи с креплением для DIN-рейку снабжаются особым фиксатором, который позволяет устанавливать их на рейке. Мощность данного вида может достигать 960 Вт. Применяются в промышленном секторе для систем автоматики, а также сфере телевидения, коммуникаций, связи.

4. Для печатной платы

Монтируются непосредственно на печатную плату, обеспечивают питание оборудования, его бесперебойную работу.

5. Сетевые адаптеры

Представляют собой небольшие блоки с возможностью размещения на плоской горизонтальной поверхности или фиксации на стене. Используются чаще всего в быту: для телевизоров, модемов, ноутбуков, другой техники.

Особенности

Модульные преобразователи выпускаются уже с установленным защитным механизмом от перенапряжения, коротких замыканий, перегрузок. Также каждое устройство имеет гальванический передатчик входного/выходного канала. Благодаря чему обеспечивается высокая стабильность характеристик выходного напряжения, а также пульсация сводится к минимальному уровню. За счет постоянного развития сферы, совершенствования технологий, КПД преобразователей AC-DC достигает свыше 90%.

Купить модульный преобразователь

В нашем каталоге представлены преобразователи от 15 до 3000 Вт ведущих производителей:

Точную цену, сроки поставки и наличие необходимо уточнять перед покупкой. Мы работаем с розничными и оптовыми покупателями по всей России. Позвоните нам по телефону или свяжитесь через сайт! Оператор поможет подобрать подходящую модель, уточнит для вас цену.

Модульные источники питания. AC/DC , DC/DC , DC/AC преобразователи. Что такое и для чего?

Источник питания является важным блоком любой аппаратуры, во многом определяющим ее характеристики. В настоящее время очень популярны источники питания в модульном исполнении. это законченные изделия с гарантированными параметрами и характеристиками. Модульные источники питания применяются в телекоммуникационной, измерительной аппаратуре, системах промышленной автоматики, на транспорте, в медицинском оборудовании, системах распределенного питания и т.д.
Среди модульных источников питания можно выделить следующие основные группы:

AC/DC преобразователи (AC/DC конверторы). Диапазон входного напряжения AC/DC преобразователей может лежать в пределах 85…135 В, 170…265 В, 85…264 В, частота 47…63 Гц. Выходное напряжение постоянное, фиксированное, как правило, стандартное: 3.3; 5; 9; 12; 15; 24; 48 В, а также 7.5; 13.5; 27 В и т.п. Модули бывают с одним, двумя, тремя, четырьмя и более выходами. AC/DC преобразователи выпускаются на разные мощности: от десятков ватт до единиц киловатт. Конструктивное исполнение может быть различным: открытая печатная плата с установленными на ней элементами (Open Frame), герметизированный корпус с внешними выводами для установки на печатную плату (Board mounting, on board converters), преобразователь в кожухе (Enclosed), в корпусе, для монтажа на DIN-рейку.

AC/DC преобразователи, как правило, имеют защиту от перегрузки, перенапряжения, короткого замыкания, а также гальваническую развязку входного и выходных каналов. У современных преобразователей высокая стабильность выходного напряжения и низкий уровень пульсаций. Коэффициент полезного действия достигает 90 %. Импульсные AC/DC преобразователи имеют малые габаритные размеры и массу по сравнению с трансформаторными блоками питания.

DC/DC преобразователи (DC-DC конвертеры). Это модульные импульсные источники вторичного электропитания. Диапазон входного напряжения может лежать в пределах от 0.8 до 200 В; выходное напряжение, как правило, стандартное. Модули бывают с одним, двумя, тремя, четырьмя и более выходами. DC/DC преобразователи выпускаются на разные мощности: от долей ватта до десятков ватт. DC/DC конверторы выпускаются в различных корпусах для монтажа на печатную плату. Маломощные модули выпускаются в малогабаритных пластмассовых корпусах типа SIP, DIP, модули мощностью несколько десятков ватт — в металлическом корпусе, залитым с нижней стороны эпоксидным компаундом. Металлический корпус выполняет дополнительную функцию экрана и защищает внешние цепи от высокочастотных импульсных помех.

DC/DC преобразователи применяются как источники вторичного электропитания, для обеспечения изоляции, стабилизации напряжения на шинах электропитания и т.п.

DC/AC инверторы. Входное напряжение этих приборов, как правило, 12 В или 24 В. Выходное напряжение 230 В, 47…57 Гц. DC/AC инверторы выпускаются на разные мощности: от десятков до сотен ватт. Инверторы позволяют пользоваться электрорадиоприборами в напряжением питания 220 В там, где нет осветительной сети. Например, в автомобиле доступно только постоянное напряжение 12 или 24 В.

Достоинствами модульных источников питания являются компактные размеры, высокая функциональность, универсальность применения и легкость в использовании. Указанные преимущества обусловлены тем, что преобразователи разрабатываются и производятся, как правило, специализированными фирмами. Эти фирмы обеспечивают высокий технический уровень и качество продукции.

Применение готовых модульных источников питания позволяет сократить время на разработку аппаратуры, поскольку задача разработчика серийной аппаратуры упрощается: он не проектирует свой собственный источник “с нуля”, а подбирает модульный источник питания по параметрам из уже имеющихся. Кроме этого, разработчик имеет время и возможности сосредоточиться на проектировании других блоков аппаратуры, ускоряя разработку и выход аппаратуры на рынок.

Преобразуем переменчивость в постоянство

Преобразователи AC-DC из каталога Мастер Кит

Каждой электронной системе или прибору требуется электропитание. И в подавляющем большинстве случаев это напряжение постоянного тока.

Постоянный ток раньше называли гальваническим из-за того, что его открыли в результате гальванической реакции. Томас Эдисон пробовал передавать его по линиям электрических передач в виде проводов. В то время велись нешуточные споры между учеными по этому вопросу. Они даже получили название «войны токов». Решался вопрос о выборе в качестве основного, переменного или постоянного. В конце 19-го века всемирная электрификация вполне могла бы пойти по пути использования постоянного тока. Эдисон (считается, что именно он изобрел одну из первых коммерчески успешных ламп накаливания) активно продвигал свою идею постоянного тока. И если бы не исследования другого выдающегося человека, доказавшего эффективность тока переменного, то сегодня все могло бы быть по-другому.

«Борьба» была выиграна переменным током, и в этом немалая заслуга Николы Теслы, который некоторое время работал у Эдисона. Тесла впервые спроектировал и построил генератор многофазного переменного тока, доказав его эффективность и преимущество по сравнению с аналогичными приборами, работавшими с постоянным источником энергии.

Было доказано, что постоянный ток при передаче на расстоянии несет существенные потери. Переменный же ток высокого напряжения легко передавать даже на огромные расстояния. Генераторы для получения переменного тока имеют более простую конструкцию, чем аналогичные устройства для получения постоянного тока. К тому же преобразовывать переменный ток, увеличивая или уменьшая его напряжение, не составляет особого труда, применяя различного вида трансформаторы. Постоянный ток преобразовывать значительно сложнее.

Таким образом, в настоящее время для распространения электропитания используется в основном переменный ток. Электрическая розетка в вашем доме снабжает вас именно переменным током с напряжением 220 вольт. А вот электронные приборы в основной своей массе требуют для питания постоянный ток. Именно для этого служат преобразователи переменного тока (напряжения) в постоянный.

В нашем быту такие преобразователи называются блоками питания, за рубежом широко используется название AC/DC (или AC-DC) конвертор.

В любом электронном приборе, который подключается к сети переменного тока через розетку, есть встроенный или наружный блок питания, выдающий необходимые для работы электронных схем напряжения постоянного тока нужной мощности.

При создании собственной электронной системы или прибора вам обязательно понадобится AC-DC конвертор.

Компания Мастер Кит предлагает широкий ассортимент таких преобразователей, рассчитанных на разные способы применения. В этом материале мы рассмотрим конверторы, применяемые при разработке DIY-приборов собственными руками. Рассматриваемые преобразователи, как правило, не имеют корпуса (или корпус выполняет исключительно защитную функцию) и предназначены для встраивания в разрабатываемую аппаратуру.

Также Мастер Кит предлагает корпусные (лабораторные) блоки питания, блоки питания на DIN-рейку и т.п., которые не входят в тематику этого материала.

— AC/DC Импульсный источник питания 12В 0.5А

Надежный импульсный источник питания, обладающий малыми габаритами, оптимальным числом внешних пассивных элементов обвязки, широким диапазоном входного переменного или постоянного напряжения, от 90 В до 260 В. Рекомендуется к использованию совместно с модулями из каталога Мастер Кит — MP325M, MP326M, BM8036, BM8037, MP8037R, MP8037ADC, BM4022 и другими с напряжением питания 12В.

Как работает преобразователь напряжения? Виды, мощность, схемы

В этой статье рассматриваются электросхемы преобразователей напряжения, назначение и принцип работы оборудования. Также здесь объясняется, какие бывают устройства, даются рекомендации по их выбору, указываются ключевые характеристики.

Содержание

Принцип работы преобразователей напряжения

Преобразователи представляют собой устройства, предназначенные для преобразования входного напряжения. Они могут повышать или понижать его, преобразовывать постоянный электроток в переменный и наоборот. Соответственно, принцип функционирования оборудования зависит от его типа. Существуют следующие основные разновидности устройств.

Преобразователи постоянного напряжения в постоянное

Они также называются DC/DC‑конвертеры. Применяются в вычислительной аппаратуре, средствах связи, схемах управления и автоматики. Обеспечивают снижение или повышение напряжения от источника электропитания (например, аккумуляторов или гальванических элементов) до нужного для питания нагрузки значения. Некоторые модели также могут инвертировать сигнал для получения напряжения с обратной полярностью. Электросхема конвертеров обычно включает такие элементы, как входной фильтр, конденсатор, катушки индуктивности, ключевого транзистора или тиристора, диода. Управление ключом осуществляется с помощью ШИМ. Ниже представлена функциональная схема повышающего преобразователя.

В категорию DC/DC‑конвертеров входят высоковольтные преобразователи. Они используются для нагрузок с малыми потребляемыми токами, которые не требуют значительной мощности источника электропитания. К ним относятся, например, счетчики радиационных излучений, ионизаторы воздуха, аноды электроннолучевых трубок в осциллографах.

Большинство современных ДС/ДС‑преобразователей имеет гальваническую развязку. В таких устройствах входные и выходные электроцепи разделены изоляционным барьером. Это решение позволяет защитить людей и подключаемую нагрузку от аварийного повышения напряжения на входе, а также улучшает помехозащищенность конвертера.

Преобразователи переменного напряжения в постоянное (выпрямители)

AC/DC‑преобразователи применяются для преобразования переменного напряжения (например, стандартного напряжения бытовых или промышленных электросетей 220/380 В) в стабилизированное постоянное напряжение. Устройства широко применяются в промышленной автоматизации, изготовлении источников питания, телекоммуникациях, на транспорте, в гальванике, энергосиловых установках, сварочных аппаратах. В зависимости от используемых силовых ключей, выпрямители бывают:

1. Тиристорными. Они состоят, как правило, из таких основных компонентов:

• трансформатор. Необходим для понижения/повышения напряжения, а также гальванической развязки выпрямителя от электросети;
• тиристорный мост (вентильная группа). Предназначен для преобразования переменного электротока в постоянный и регулирования (стабилизации) параметров выпрямленного тока, вне зависимости от колебаний напряжения на входе;
• блок управления вентильной группой;
• емкостной, индуктивный или комбинированный фильтр (LC-фильтр). Предназначен для сглаживания пульсаций выходных параметров.

2. Транзисторными. В состав таких выпрямителей входят следующие элементы:

• входной LC-фильтр. Необходим для защиты питающей сети от помех, создаваемых выпрямителем;
• диодный мост;
• ВЧ-преобразователь. Предназначен для преобразования постоянного тока в высокочастотный импульсный и регулирования (стабилизации) параметров выпрямленного тока, вне зависимости от колебаний входного напряжения;
• ВЧ-трансформатор. Предназначен для понижения/повышения напряжения импульсного тока;
• диодный или транзисторный выпрямительный мост. Предназначен для преобразования высокочастотного импульсного тока в постоянный;
• блок управления;
• выходной LC-фильтр.

Преобразователи постоянного напряжения в переменное

Эти устройства называют DC/AC‑инверторами. Они могут применяться как отдельная аппаратура или входить в состав источников бесперебойного питания и систем преобразования электроэнергии. Формирование переменного напряжения осуществляется с помощью транзисторов и ШИМ. Периодическое высокочастотное открывание/закрывание транзисторов в электросхеме обеспечивает изменение направление движения тока и получение синусоиды.

Важно не только то, как работает инвертор напряжения, но и какую топологию формирования синусоидального сигнала он использует. Есть два основных варианта:

Топология «полумост» со сквозной нейтралью. Она отличается минимальным количеством силовых транзисторов и достаточно простой схемой. К недостаткам относится необходимость применения двухполярного источника электропитания, удвоенное число высоковольтных конденсаторов. Этот вариант используют обычно для не очень мощных нагрузок (0,5-1 кВт).

Мостовая топология. Наиболее распространенная схема в силовых преобразователях. Характеризуется повышенной надежностью, не требует большой входной емкости, обеспечивает минимальные пульсации на транзисторах. К недостаткам относится повышенная сложность драйверов и увеличенное число транзисторов.

Критерии выбора и расчет инвертора напряжения

Важнейшие характеристики инвертора:

• частота преобразователя напряжения и форма напряжения. Желательно приобрести аппарат, который выдает чистый синусоидальный сигнал. К такому преобразователю можно подключать даже высокочувствительное оборудование;
• номинальная мощность. Она должна быть выше, чем суммарная нагрузка всех подключенных потребителей;
• максимальная пиковая мощность. Это значение определяет, какую наибольшую нагрузку выдержит устройство при подключении техники с малым значением коэффициента cos ф. К такому оборудованию относятся электродвигатели, насосы, компрессоры;
• значение входного/выходного напряжения и силы электротока.

Чтобы выполнить расчет необходимой мощности DC/AC преобразователя, необходимо:

1. Сложить мощность, потребляемую подключаемым оборудованием. Ее берут из паспортных данных на технику. Например, холодильник — 200 Вт, стиральная машина — 1500 Вт, пылесос — 1000 Вт. Итого в сумме: 200 + 1500 + 1000 = 2700 Вт.
2. Учесть пиковую нагрузку. Для этого полученную сумму умножаем на коэффициент 1,3 (для рассматриваемого примера: 2700*1,3 = 3510 Вт).
3. Учесть коэффициент cos ф для получения результата в вольт-амперах. Его значение для разного оборудования варьируется в пределах 0,60. 0,99. Для расчета лучше принять минимальную величину. 3510/0,6 = 5850 ВА ≈ 6 кВА. Именно на это значение следует ориентироваться при выборе инвертора.

Заключение

В статье были рассмотрены основные разновидности преобразователей напряжения, особенности их работы и сферы применения. Также были приведены типовые электросхемы преобразователей напряжения и описаны критерии выбора DC/AC инверторов.