Um sistema de fornecimento de energia regulado pode ser montado para converter eletricamente a corrente alternada de alta tensão (CA) em uma corrente contínua fixa (CC) em uma série de etapas. Este processo envolve primeiro a conversão da tensão CA variável em uma tensão CC pulsada e de direção única. A corrente pulsada é então suavizada e regulada para produzir uma saída CC fixa. Matematicamente, a conversão de tensão CA em tensão CC equivalente requer apenas uma compreensão da relação entre os dois processos elétricos.
Comece com um transformador de aumento ou redução para aumentar ou diminuir a tensão CA de entrada conforme necessário. O transformador consiste em duas bobinas paralelas interligadas pelo campo magnético criado em um núcleo de ferro. A regulação da tensão é determinada pelo número de voltas nas bobinas.
Adicione um retificador para converter a tensão CA aumentada ou reduzida em uma tensão CC. Um retificador de ponte usando quatro diodos converte a tensão alternada (negativa e positiva) CA em uma tensão CC de direção única como condutores de pares de diodos alternativos.
Suavize a saída CC pulsada com um "reservatório", ou capacitor de suavização, de modo que a tensão CC varie apenas ligeiramente. Este capacitor, que carrega e descarrega na ascensão e queda dos picos das ondas, produz uma saída DC modulada e "ondulada".
Elimine a "ondulação" CC adicionando um regulador de tensão escolhido para definir a saída CC na tensão desejada. A tensão CC de entrada deve ser alguns volts maior do que a tensão de saída fixa desejada para permitir as flutuações causadas pela ondulação.
Calcule a saída de tensão de "pico" multiplicando o valor de tensão "rms" (raiz quadrada média) dado por 1,4 ou a raiz quadrada de dois. Por exemplo, uma tensão CA de 10 volts (rms) terá uma tensão de pico de 14 volts.
Compare a tensão CC equivalente obtida com o valor rms original - a tensão CC é equivalente à tensão rms, ou o valor "efetivo", da CA com os picos suavizados. Em uma fonte de energia elétrica real, a saída de tensão CC irá variar devido às perdas e será menor que o valor de tensão CA rms.