什么是AC與DC （以強電為例）

? ? ?AC 般是指交流電220~250V之間的電源的進入電壓，一般只用做家用電器的進入線，還有工業生產常用的380V（伏特）DC是指直流電源，一般常用的有3 0V，6 .0V，9 0V，12V等幾個常見電壓，電池和充電器最典型不過了，一般充電器輸出為4 5V左右，萬能充的壓值更廣！

AC 是交流電源的英語縮寫，DC是直流電源的英語縮寫。

dc ac分別代表什么

1交流電有兩個方向，流出去再流回來，大小在不斷變化（照明電變化規律為正弦）用頻率可以表示交流電方向改變得快慢，用相位可以表示交流電輸電起始時間。所以電學中把幅度、頻率、相位稱做交流電三要素，說得真好，只有三個都說上了，才能說清楚一個交流電的特征。

2直流電只有一個方向，即：電流只能從正極流向負極。它的大小是穩定的。因為大小方向不變化也就沒有頻率和相位之說了。看來直流電比較簡單喲，呵呵。電壓是交直流都有的特征，直流電不一定就是低電壓，例如高壓直流送電系統。

我們所用的電有兩種類型，即交流電和直流電。下面我用通俗性語言來講述一下。

1、從字面上理解其方向：

交流：想一想我們人是怎么交流的呢？一個人說話，眾人聽那不叫交流，那是演講，兩人或兩人以上相互間有問有答，有來有往才叫作交流。交流電就是如此，流出去再流回來有來有往，所以交流電有兩個方向，且沒有正負之分（其實是無法分辯，也只能在瞬時說出其極性來）

直流：一直，徑直地流，永不回頭。直流電只從正極流向負極，所以直流電只有一個方向。

2、從比喻中理解其幅度

初學電子知識，會感到電過于抽象，所以我們可以把電與熟知的東西進行比喻，因為電流與水流極其相似，因此我們可以把“電”當做“水”，“電路”就等于“水路”。當然我們也可以用其它東西來比喻。（詳見下文）

回想一下渠水在流動的時候，我們站在渠的某處，水流過這里時水量的多少是不是隨時間不斷變化呀？一會兒多，一會兒少，其實電在流動過程中也是這樣的。交流電的大小（幅度）在不斷的變化，而直流電（比如干電池）的大小基本不變。

電子技術專業里一般把幅度變化的電稱為交流電，我們常提到的信號（比如聲音信號、圖像信號、溫度信號等等）就是交流電，。而把幅度和方向不變化的電稱為直流電，它的用途是為電路提供能源（即供電）。

3、從思考中理解交流電的頻率

既然交流電的方向在不斷地變化（流出去又流回來），那么你知道它一秒鐘要流回來幾次呢？每秒（單位時間）多少次就是頻率（天下人都知道），電學中用Hz（赫茲）來表示，比如我國照明用電規定為50Hz，它的意思是導線中的交流電每秒要流出再流回50次。

4、從故事中理解交流電的相位

張三和李四都是發電廠的職工，某天張三于7：40：35啟動A發電機開始發電，而李四于7：40：36啟動B發電機開始發電，這兩組發電機都是220V交流發電機，且頻率均為50Hz，請你思考一下，如果我們在7：41：00時分別測兩組發電機的電壓，大小一樣嗎？哪個大哪個小。

說明：我國發電廠輸出的交流電變化規律如下，前0.005s之間電壓從0V開始升高到220V，第二個0.005s又從220V降為0V，且這段時間（0.01s）電流向外流出，第三個0.005s仍然是從0V開始升高到220V，第四個0.005s又從220V降為0V，不過在這段時間（0.01s）內電流是流回，電學中把這流回的電記為負值，下一個0.005又向外流出……如此循環往復，這種規律在數學上稱作正弦，所以這種交流電也就美名其曰：正弦交流電）

根據正弦規律和A、B發電機發電時間先后，我們不難推算出，Ｂ發電機在700時與Ａ發電機輸出電壓不相等。

以上故事表明，兩根導線中交流電既使都是由２２０Ｖ、５０Ｈｚ的發電機供電，因發電時間不同，或其它原因造成某根導線輸電時間“提前”或“延誤”，都會使輸出電壓或電流不相等。電學中把這種輸電時間“提前”或“延誤”稱為相位的超前或相位的滯后。

弱電的AC與DC（電源內部的AC與DC）

讓我們首先回顧一下為什么選擇內部電源。對于商業產品，消費者不喜歡笨重的直插式“適配器”，但在低功率下，“壁疣”并不是什么大問題，隨著技術的進步，更多的功率被從更小的封裝中擠出，以至于適配器幾乎不比墻壁插頭本身大。使用外部電源也讓產品設計師感到高興——危險電壓被隔離在外部，使最終產品的安全認證更加容易。

缺點是從適配器到產品的電纜長度會降低電壓，可能需要在產品中使用額外的穩壓器，并且通常沒有機會對電源進行“智能”控制，例如關閉到“睡眠”模式或動態調整的輸出電壓。另一個問題是，整體來說 EMI 標準合規性仍然是最終產品制造商的責任，因此具有生產可變性和不確定電纜運行的適配器必須包含在 EMC 測試中，可能會產生不一致的結果。出于這個原因，為了更容易安全著想 EMI 合規性，將直插式適配器內部安裝到最終產品中并不為人所知。

在較高功率下，或者當控制和功能很重要時，首選內部或“設備”電源。應該在產品開發過程中盡早做出決定，因為系統電源工程師經常抱怨（并且通常是合理的）他們必須采購適合“任何剩余空間”的內置電源。這可能導致成本和性能妥協，最壞的情況是需要定制解決方案，并帶來相關的延遲和風險。

安全、EMC 和環境的合規性是最重要的

內置電源必須提供所需的電壓和電流，但還有許多其他考慮因素。也許最重要的是安全、EMC 和環境合規性——產品最終用途是這里的指南；不同的標準適用于一系列應用：例如工業、家庭、測試和測量、醫療和樓宇自動化。如果產品用于鐵路或軍事等專業領域，標準又有所不同。即使在應用領域內，也存在差異——例如醫療中的患者或操作員環境。

一種趨勢是新的安全標準是“基于危險的”，這迫使制造商額外考慮他們的產品如何被濫用；選擇內部電源至少可以確保不會更換不合適的適配器。選擇正確的認證非常重要且復雜，但如果沒有經驗豐富的內部合規工程師，信譽良好的電源供應商通常可以提供幫助。

力學可能是下一個考慮因素，不僅僅是形狀和尺寸，還有連接器和冷卻裝置。“開放式”電源很受歡迎，而且成本低廉，通常帶有可選的蓋子，如果技術人員在產品通電時可以內部訪問產品，則這些蓋子是必需的。另一種選擇是在接線板中常見的 DIN 導軌格式（圖 1）。

內部電源產品通常具有用于交流輸入和輸出的螺釘端子或插入式連接器，通常為“Molex”型。在這種情況下，電纜、端子、保險絲、開關和任何機箱連接器都必須針對應用進行適當的評級和認證。電源外部但產品內部的交流輸入電纜很可能會接收到干擾，因此 EMI 測試可能表明需要在靠近電源入口的地方安裝另一個經過認證的機箱安裝濾波器。

需要特別注意；如果電源模塊連接器在產品內部被拔下，在入口處仍然必須與設備機箱分開接地，以防火線松動。通常，所有接地連接都不得“可插拔”，除非斷開連接器會同時完全從產品中移除帶電連接。如果不是這種情況，則必須通過“永久”固定進行接地，該固定只能用工具松開，并包括鎖緊墊圈或其他抗振技術。當然，必須根據所應用的安全標準遵守顏色編碼和接線規格，必要時使用電纜應力消除裝置。

內部電源的入口熔斷器應仔細確定尺寸

通過有線 AC 連接到機箱連接器的內部電源必須在入口處包括合適的單保險絲或雙保險絲（視情況而定）。請記住，最終產品交流保險絲保護上游電纜和連接，而不是內部電源，以防止短路和過載。當然，它必須通過正常運行電流并留有一定的浪涌余量，但它也應該在機箱連接器和電源之間對地短路后保險絲斷開之前進行額定，以使連接到最終產品的外部交流電纜不會過載供應。即使外部電纜的額定電流非常高，保險絲的分斷值也應低于任何上游保險絲或斷路器，以避免導致多個電路斷開的故障，即正確的保險絲“協調” - 一個關鍵問題在專業環境中（圖 2）。

冷卻考慮很重要；內部電源可以是風扇、自然對流或底板冷卻，具體取決于最終產品及其應用。在某些環境（例如醫療環境）中，出于噪音原因，或者在難以更換的應用中，可能會排除風扇，但風扇冷卻電源通常會比其他類型的電源更小。如果選擇了風扇冷卻供應，則必須仔細確定進氣和排氣路徑以避免空氣“死角”，特別是如果有其他系統風扇在運行。CUI 制造商在其產品的數據表中提供了推薦的氣流方向和風扇尺寸；在將電源設計到系統中時應考慮這些因素（圖 3）。

應考慮風扇尺寸、方向和距離的建議，以避免空氣“死角”。（來源 CUI）

對流冷卻電源對方向敏感，應在放置時考慮其他發熱組件，以避免相互過熱。制造商無法預測最終產品安排，因此將根據“工作”環境溫度對電源進行評級。這是最終產品外殼內的“本地”環境，它可能比外部溫度高很多，只有通過在定義的負載條件下在完整系統中進行模擬和/或測量才能準確知道。

底板冷卻電源也可用于密封外殼，并消除熱流路徑的不確定性。不過，確實需要有一個平坦的“冷墻”，電源有多個固定裝置。可能需要在與有機硅傳熱片的界面處使用導熱化合物，這是另一種可能性。

在確定電源大小及其冷卻要求時，有必要檢查所需的連續功率和峰值功率。有時，如果具有較高的浪涌額定功率并且負載是間歇性的，則可以使用更小、成本更低的電源。

DC與AC逆變器基本原理

DC/AC逆變器,DC/AC逆變器的基本原理是什么?

背景知識：

DC/AC逆變技術能夠實現直流電能到交流電能的轉換，可以從蓄電池、太陽能電池等直流電能變換得到質量較高的、能滿足負載對電壓和頻率要求的交流電能。DC/AC逆變技術在交流電機的傳動、不間斷電源(UPS)、變頻電源、有源濾波器、電網無功補償器等許多場合得到了廣泛的應用。

DC/AC逆變技術的基本原理是通過半導體功率開關器件(例如SCR,GTO，GTR,IGBT和功率MOSFET模塊等)的開通和關斷作用，把直流電能變換成交流電能，因此是一種電能變換裝置。由子是通過半導體功率開關器件的開通和關斷來實現電能轉換的，因此轉換效率比較高。但轉換輸出的波形卻很差，是含有相當多諧波成分的方波。而多數應用場合要求逆變器輸出的是理想的正弦波，因此如何利用半導體功率開關器件的開通和關斷的轉換，使逆變器輸出正弦波和準正弦波就成了DC/AC逆變器技術發展中的一個主要問題。

基本原理：

常用逆變器主電路的基本形式有兩種分類方法：按照相數分類，可以分為單相和三相；按照直流側波形和交流側波形分類，可以分為電壓型逆變器和電流型逆變器。具體如下：

DC/AC逆變器按拓撲結構劃分，分為Buck型DC/AC逆變器，Boost型DC/AC逆變器，Buck-Boost型DC/AC逆變器。

1，Buck型DC/AC逆變器

Buck型DC/AC逆變器電路基本拓撲如圖所示。

采用了兩組對稱的Buck電路，負載跨接在兩個Buck變換器的輸出端，并以正弦的方式調節Buck變換器的輸出電壓，進行DC/AC的變換。它包括直流供電電源Vm，輸出濾波電感L1和L2，功率開關管S1-S4 。濾波電容C1和C2，續流二極管D1-D4，以及負載電阻R。通過滑模控制，使輸出電容電壓V1和V2隨參考電壓的變化而變化，從而使兩個Buck變換器各產生一個有相同直流偏置的正弦波輸出電壓，并且V1和V2在相位上互差180度。由于負載跨接在K和代的兩端，則DC/AC變換器的輸出電壓玲為如下式所示的正弦波，圖2所示即為逆變器的基本工作原理。

雖然有一個直流偏置電壓出現在負載的任一端，但負載兩端電壓為正負交變的正弦波電壓，并且其直流電壓為零。由于DC/AC變換器的輸出電流是正負交變的，因此要求電路中的Buck變換器的電流能雙向流通，如圖1所示電路由兩組雙向Buck變換器組成。一組電流雙向流通的Buck變換器可見圖3所示。凡與又是一對互補控制的開關管，D1和D2為反并止極管。當開關S1閉合、S2打開時，若電感電流方向為正，則電流流經S1，若為負則電感電流經D1續流。當S1打開、S2閉合時，若電感電流方向為正，則電流經D2續流，若為負則電感電流流經S2。

2，Boost型AC/AC逆變器

Boost型DC/AC逆變器電路基本拓撲如圖所示。采用了兩組對稱的Boost電路，負載跨接在兩個Boost變換器的輸出端，并以正弦的方式調節Boost變換器的輸出電壓，進行D/AC的變換。它包括直流供電電Vm，輸出濾波電感L1和L2，功率開關管S1-S4，濾波電容C1和C2，續流二極管D1-D4，以及負載電阻R。通過滑模控制，使輸出電容電壓K和K隨參考電壓的變化而變化，從而使兩個Boost變換器各產生一個有相同直流偏置的正弦波輸出電壓，并且V1和V2在相位上互差180度。獲得的輸出電壓為V0 = V1-V2，是一個正弦電壓。

3，Buck-Boost型DC/AC逆變器。基本原理為上述兩種結構的中和，這里就不做太多解釋了。

審核編輯：湯梓紅