Регулируемая система электропитания может быть собрана для электрического преобразования переменного тока высокого напряжения (AC) в фиксированный постоянный ток (DC) в несколько этапов. Этот процесс сначала включает преобразование переменного напряжения в импульсное однонаправленное постоянное напряжение. Затем импульсный ток сглаживается и регулируется для получения постоянного постоянного тока на выходе. Математически преобразование переменного напряжения в эквивалентное постоянное напряжение требует только понимания взаимосвязи между двумя электрическими процессами.
Начните с повышающего или понижающего трансформатора для увеличения или уменьшения входящего переменного напряжения по мере необходимости. Трансформатор состоит из двух параллельных катушек, соединенных мостом магнитного поля, созданного в железном сердечнике. Регулировка напряжения определяется количеством витков в катушках.
Добавьте выпрямитель для преобразования повышенного или пониженного переменного тока в постоянное напряжение. Мостовой выпрямитель, использующий четыре диода, преобразует переменное (отрицательное и положительное) переменное напряжение в одностороннее постоянное напряжение, поскольку чередующиеся пары диодов проводят.
Сгладьте импульсный выход постоянного тока с помощью «резервуара» или сглаживающего конденсатора, чтобы напряжение постоянного тока изменялось лишь незначительно. Этот конденсатор, который заряжается и разряжается при нарастании и спаде волновых пиков, производит модулированный, «пульсирующий» выходной сигнал постоянного тока.
Устраните "пульсации" постоянного тока, добавив регулятор напряжения, выбранный для установки желаемого напряжения на выходе постоянного тока. Входное постоянное напряжение должно быть на несколько вольт больше, чем желаемое фиксированное выходное напряжение, чтобы учесть колебания, вызванные пульсациями.
Вычислите «пиковое» выходное напряжение, умножив данное «среднеквадратичное» (среднеквадратичное) значение напряжения на 1,4 или квадратный корень из двух. Например, напряжение переменного тока 10 вольт (среднеквадратичное значение) будет иметь пиковое напряжение 14 вольт.
Сравните полученное эквивалентное напряжение постоянного тока с исходным среднеквадратичным значением - напряжение постоянного тока эквивалентно действующему напряжению или «эффективному» значению переменного тока со сглаженными пиками. В реальном источнике электроэнергии выходное напряжение постоянного тока будет изменяться из-за потерь и будет меньше, чем действующее значение переменного напряжения.
