Ένα ρυθμιζόμενο σύστημα τροφοδοσίας μπορεί να συναρμολογηθεί για να μετατρέπει ηλεκτρικά εναλλασσόμενο ρεύμα υψηλής τάσης (AC) σε σταθερό συνεχές ρεύμα (DC) σε μια σειρά βημάτων. Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει πρώτα τη μετατροπή της μεταβαλλόμενης τάσης εναλλασσόμενου ρεύματος σε παλμική τάση συνεχούς ρεύματος μονής κατεύθυνσης. Το παλμικό ρεύμα στη συνέχεια εξομαλύνεται και ρυθμίζεται για να παράγει μια σταθερή έξοδο DC. Μαθηματικά, η μετατροπή της τάσης AC στην ισοδύναμη τάση DC απαιτεί μόνο την κατανόηση της σχέσης μεταξύ των δύο ηλεκτρικών διεργασιών.
Ξεκινήστε με έναν μετασχηματιστή step-up ή step-down για να αυξήσετε ή να μειώσετε την εισερχόμενη τάση AC, όπως απαιτείται. Ο μετασχηματιστής αποτελείται από δύο παράλληλα πηνία που γεφυρώνονται από το μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται σε έναν πυρήνα σιδήρου. Η ρύθμιση της τάσης καθορίζεται από τον αριθμό των στροφών στα πηνία.
Προσθέστε έναν ανορθωτή για να μετατρέψετε το αυξημένο ή μειωμένο AC σε τάση DC. Ένας ανορθωτής γέφυρας που χρησιμοποιεί τέσσερις διόδους μετατρέπει την εναλλασσόμενη (αρνητική και θετική) τάση εναλλασσόμενου ρεύματος σε τάση συνεχούς ρεύματος μίας κατεύθυνσης όπως κάνουν τα εναλλακτικά ζεύγη διόδων.
Ομαλοποιήστε την παλμική έξοδο DC με έναν πυκνωτή "δεξαμενή" ή εξομάλυνσης, έτσι ώστε η τάση DC να διαφέρει μόνο ελαφρώς. Αυτός ο πυκνωτής, ο οποίος φορτίζει και εκφορτώνεται κατά την άνοδο και την πτώση των κορυφών των κυμάτων, παράγει μια διαμορφωμένη, "κυματισμένη" έξοδο DC.
Εξαλείψτε το "κυματισμό" DC προσθέτοντας έναν ρυθμιστή τάσης που επιλέχθηκε για να ρυθμίσει την έξοδο DC στην επιθυμητή τάση. Η τάση DC εισόδου πρέπει να είναι μερικά βολτ μεγαλύτερη από την τάση σταθερής εξόδου που είναι επιθυμητή για να επιτρέπονται διακυμάνσεις που προκαλούνται από τον κυματισμό.
Υπολογίστε την έξοδο τάσης "αιχμής" πολλαπλασιάζοντας τη δεδομένη τιμή τάσης "rms" (μέση τιμή τετραγώνου) με 1,4 ή την τετραγωνική ρίζα δύο. Για παράδειγμα, μια τάση εναλλασσόμενου ρεύματος 10 βολτ (rms) θα έχει μέγιστη τάση 14 βολτ.
Συγκρίνετε την ισοδύναμη τάση DC που λήφθηκε με την αρχική τιμή rms - η τάση DC είναι ισοδύναμη με την τάση rms, ή την "πραγματική" τιμή, του AC με τις κορυφές να εξομαλυνθούν. Σε μια πραγματική πηγή ηλεκτρικής ενέργειας, η έξοδος τάσης DC θα ποικίλει λόγω απωλειών και θα είναι μικρότερη από την τιμή τάσης AC rms.