Může být sestaven systém regulovaného napájení, který v řadě kroků elektricky převádí vysokonapěťový střídavý proud (AC) na pevný stejnosměrný proud (DC). Tento proces nejprve zahrnuje převod měnícího se střídavého napětí na pulzní jednosměrné stejnosměrné napětí. Impulzní proud se poté vyhladí a reguluje, aby se vytvořil pevný stejnosměrný výstup. Matematicky konverze střídavého napětí na ekvivalentní stejnosměrné napětí vyžaduje pouze pochopení vztahu mezi těmito dvěma elektrickými procesy.
Začněte s krokovým nebo sestupným transformátorem, který podle potřeby zvyšuje nebo snižuje příchozí střídavé napětí. Transformátor se skládá ze dvou paralelních cívek přemostěných magnetickým polem vytvořeným v železném jádru. Regulace napětí je dána počtem závitů v cívkách.
Přidejte usměrňovač pro převod zvýšeného nebo sníženého střídavého napětí na stejnosměrné. Můstkový usměrňovač využívající čtyři diody převádí střídavé (záporné a kladné) střídavé napětí na jednosměrné stejnosměrné napětí, jak vedou střídavé páry diod.
Vyhlaďte pulzní stejnosměrný výstup „rezervoárem“ nebo vyhlazovacím kondenzátorem, aby se stejnosměrné napětí lišilo jen mírně. Tento kondenzátor, který se nabíjí a vybíjí při vzestupu a poklesu vlnových špiček, produkuje modulovaný „zvlněný“ stejnosměrný výstup.
Eliminujte "zvlnění" stejnosměrného proudu přidáním regulátoru napětí zvoleného pro nastavení stejnosměrného výstupu na požadované napětí. Vstupní stejnosměrné napětí musí být o několik voltů větší než požadované výstupní napětí, aby bylo možné kolísání způsobené zvlněním.
Vypočtěte „špičkový“ napěťový výstup vynásobením dané hodnoty napětí „rms“ (odmocnina) druhou hodnotou 1,4 nebo druhou odmocninou dvou. Například střídavé napětí 10 voltů (efektivní hodnota) bude mít špičkové napětí 14 voltů.
Porovnejte ekvivalentní stejnosměrné napětí získané s původní efektivní hodnotou - stejnosměrné napětí je ekvivalentní efektivnímu napětí nebo „efektivní“ hodnotě střídavého proudu s vyhlazenými špičkami. Ve skutečném zdroji elektrické energie se výstup stejnosměrného napětí bude měnit kvůli ztrátám a bude menší než hodnota napětí AC rms.
