AC轉換器的運作原理是什麼?

我們將淺顯易懂地解說AC變壓器的運作原理。從電路的說明開始,也透過圖解來介紹各個零件的名稱,敬請參考。

許多電子機器是以DC(直流)運行的。另一方面,商用電流是AC(交流),因此若不將AC轉換為DC,設備將無法運作。執行這項重要任務的就是所謂的AC變壓器。

正因如此,這類產品有時也被稱為「AC/DC變壓器」。

最近由於電子設備的小型化、省電化以及設計簡化的需求,越來越多產品不再內建電源模組,而是選擇使用AC變壓器。

我們將公開AC變壓器的內部構造。

將上述圖片轉換為電路圖後如下所示。

AC變壓器的內部電路圖

以下將依序說明各個元件的功能與介紹。

  1. 電力由您使用的插座透過AC電線等供應至AC變壓器。
  2. 電流通過保險絲
    ※重點:為避免因過電流導致事故或設備損壞,若通過時有過電流流過,保險絲會熔斷,使變壓器停止運作。
  3. 通過濾波器來降低雜訊
  4. 利用二極體只能讓電流單向流動的特性,將來自插座的交流電中的正波與負波全部整流,使電流方向如下面的圖所示一致(稱為全波整流)。交流電流的流向圖
  5. 利用電解電容儲電的能力,在電壓高時充電,電壓低時放電,將電壓平滑化(減少波動)。電壓平滑化示意圖
  6. 平滑處理後直流電會透過電晶體進行開關(切換),變為高頻脈衝(方波)。透過調整開啟與關閉的時間,可調整輸出電壓。即使輸入電壓波動,也能透過調整脈衝寬度來維持穩定的輸出電壓。此外,藉由高頻化,變壓器也可以輕量小型化。(過去主流的傳統變壓器式AC變壓器比起切換式的要大且重得多)將電壓轉為高頻脈衝的示意圖
  7. 透過變壓器轉換為適當的電壓。
  8. 利用電解電容將脈衝波(方波)平滑化。重複此過程幾次,即可獲得穩定乾淨的直流電。將脈衝波平滑處理成乾淨的直流電
  9. 通過線圈以降低開關干擾雜訊。
  10. 監控輸出電壓與電流並傳送至電晶體,調整為最合適的脈衝寬度。
    ※重點:若偵測到異常的電壓或電流,還擔負保護功能,使裝置停止運作。

如上所述,每個元件都扮演各自的角色,構成了AC變壓器。

除本文所說明的基本構造AC變壓器外,我們也接受依據客戶個別需求增加元件或功能的訂製,歡迎隨時聯絡我們。

相關文章:基本說明請參閱什麼是AC變壓器?

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