Jako początkujący inżynier sprzętu komputerowego mechanizmy wokół napięcie dc i prądu stałego mogą wydawać się mylące.Jednak jest to niewątpliwie popularny fakt, że oba działają jako gniazdka elektryczne w domu i przestrzeni handlowej. Nie wspominając już o tym, że płyną one konsekwentnie w tym samym kierunku.
Jednak te źródła zasilania to coś więcej niż podstawowa wiedza. Dlatego ten kompleksowy przewodnik zawiera dogłębne spojrzenie na wszystko, co graniczy z napięciem i prądem stałym.
Dowiedzmy się, jak to działa!
1. Co to są napięcie DC i DC?
Napięcie i prąd DC oznacza "prąd stały" lub "stałą polaryzację". Napięcie DC jest stałym napięciem, które napędza prąd w jednym kierunku. Oznacza to, że prąd przepływa w jednym kierunku. Jednak może się różnić w czasie. Prostowniki, panele słoneczne, a także wszystkie baterie, wytwarzają napięcie DC z reakcji chemicznej.
Woltomierz mierzy poziom napięcia DC. W użyciu znajduje się również kilka źródeł zasilania prądem stałym. Na przykład większość obwodów logicznych, latarek, ciężarówek i samochodów korzysta z zasilacza prądu stałego. Przepływ prądu stałego jest obecny w czymkolwiek. Tymczasem ładunek elektryczny w DC ma jeden kierunek przepływu.
Ponadto większość cyfrowych urządzeń elektronicznych wykorzystuje energię elektryczną DC. DC, w rzeczywistości, przekształca energię chemiczną w baterii do energii elektrycznej. Przenosi również elektrony z punktu ładunku ujemnego do kontroli dodatniej bez zmiany kierunku.
(Przepływ prądu prądu stałego i przemiennego)
2. Symbol prądu bezpośredniego
Ponieważ dc jest stała, symbol jest linią prostą. Linia prosta z pewnością oznacza, że prąd jest jednokierunkowy. Poniższy rysunek przedstawia ilustrację obwodu DC.
(Znak symbolu prądu stałego prądu stałego)
3. Jak zmierzyć prąd stały
Najprostszym sposobem pomiaru DC jest multimetr cyfrowy. Pomiary prądu są często łatwe do podjęcia. Poniżej znajdują się proste kroki, jak mierzyć DC:
- Po pierwsze, podłącz czarną sondę multimetru do gniazda COM.
- Następnie umieść czerwone sondy w V Jacku. Następnie, w odwrotnej kolejności, najpierw usuń czerwoną sondę, a następnie czarna czarna sonda reflektora powinna połączyć się z ujemnym uziemieniem obwodu polaryzacji, a czerwone wyszukiwanie do pozytywnego punktu testowego.
- Umieść typ DC w multimetrze i odczytuj pomiar na wyświetlaczu.
- Innym sposobem pomiaru przepływu prądu stałego przez przewód jest użycie zacisku na liczniku.
(Miernik zaciskowy do pomiaru napięcia)
4. Obliczanie mocy dc
Krok 1:
Za pomocą prawa ohma, można w szczególności obliczyć prąd (l), rezystancję ® i napięcie (V) obwodu DC. Dzięki wynikowi można następnie obliczyć moc wyjściową w dowolnym punkcie obwodu. Formuła prawa Ohma jest Napięcie (V) jest równa prąd (I) razy Rezystancja (R).
V = I x R
(multimetr)
Na przykład, jeśli prąd (I) wynosi 0,6 A - DC (600 miliamperów), R wynosi 150 omów. Używając powyższego wzoru do obliczenia maksymalnego napięcia: 0,6 x 150 = 90 V. Co więcej, w sytuacji, pomiar rezystancji jest niedostępny i idealnie nadaje się do korzystania z 4-przewodowego pomiaru czasu pomiaru dla dokładnej precyzji.
Krok 2:
Aby obliczyć moc dc: Moc (wat) = napięcie (wolty) x prąd (amperów).
P = V x I
Od kroku 1 P = 90 x 0,6 A = 54W.
(obliczanie mocy dc)
5. Różnica między ac i dc
Energia elektryczna występuje w dwóch formach: prądu stałego (DC) i prądu przemiennego (AC). Obie moce są niezbędne do funkcjonowania wszystkich urządzeń elektrycznych. Jednak te formy energii różnią się między innymi zastosowaniem, sygnałami, trybem.
((Pokazano różnicę między prądem przemiennym a prądem bezpośrednimRóżnica między prądem zmiennym a prądem bezpośrednim))
Znacząca różnica między zasilaniem prądem zmiennym i prądem stałym, i to w poniższej tabeli porównawczej;
Prąd stały (DC) | Prąd zmienny (AC) | |
| Częstotliwość | Częstotliwość prądu stałego wynosi 0Hertzów (Hz). Ponieważ prąd stały nie porusza się w formie fali jak AC, ma zerową częstotliwość, ponieważ ma jednokierunkowy przepływ. | Częstotliwość prądu zmiennego pokazuje, ile razy odwraca on swój kierunek. Na przykład, najbardziej popularna częstotliwość prądu zmiennego to 60 cykli na sekundę, powszechnie znana jako 60 herców (Hz). Jeśli więc częstotliwość wynosi 55 herców, prąd zmienia kierunek 55 razy. |
| Kierunek przepływu prądu | Kiedy prąd stały przepływa przez obwód, nigdy nie zmienia kierunku. | Kiedy prąd zmienny przepływa przez obwód, okresowo zmienia kierunek. W podobny sposób tworzy on również wirującą pętlę z drutu w polu magnetycznym. |
| Ruch elektronów | Elektrony z pewnością poruszają się w stałym kierunku bez zmian. | Elektrony przepływają tam i z powrotem w kierunku zmiennym. |
| Wielkość prądu | Prąd stały zachowuje stałą wielkość przez cały czas. Jednak przy pulsującym prądzie stałym, ma on zmienną wielkość. | Szczególnie wielkość prądu zmiennego zmienia się w sposób ciągły w czasie. |
| Parametr pasywny | Tylko rezystancja. | Impedancja. Obejmuje zarówno reaktancję jak i rezystancję. |
| Współczynnik mocy | Jest niezmiennie równy 1. | Mieści się w przedziale od 0 do 1. |
| Konwersja | Prąd stały jest zazwyczaj przekształcany na prąd zmienny za pomocą prostownika. | AC konwertuje się na DC za pomocą inwertera. |
| Typ | DC jest często klasyfikowany jako pulsujący i czysty DC. | Fala sinusoidalna, kwadratowa, trapezowa i trójkątna. |
| Forma fali | Nie ma kształtu fali. | Fale AC są naprawdę zmienne. Fale tworzą się, gdy alternatory w elektrowniach wytwarzają prąd zmienny. |
| Typ obciążenia | Łączy się tylko z obciążeniem typu rezystancyjnego. | Przeciwnie, napięcie Ac łączy się z obciążeniem pojemnościowym, indukcyjnym i rezystancyjnym. |
| Niebezpieczeństwo | Energia elektryczna DC jest bardziej niebezpieczna w porównaniu do AC dla podobnej wartości znamionowej. | W przypadku nieostrożnego obchodzenia się z nią, jest ona bez wątpienia niebezpieczna. |
| Zastosowanie | Telefony komórkowe, telewizory z płaskim ekranem, latarki, pojazdy elektryczne i hybrydowe, itp. | Urządzenia domowe i przemysłowe, takie jak zmywarki, lodówki i tostery wykorzystują prąd zmienny. |
| Źródło | Wykorzystuje zarówno akumulator prądu stałego jak i generator. | Z drugiej strony, używa obwodu prądu zmiennego i generatora. |
| Przesyłanie energii elektrycznej | W mocy lub źródle elektrycznym, najbardziej aktualny system transmisji jest poprzez HVDC. Poza tym, w tym systemie, prąd stały ma niską stratę napięcia. | Można go również przesyłać przez HVDC. |
| Wydajność | Super wydajny | Ma niską sprawność. |
| Typy Sweep | Ten tryb pracy źródła prądowego zazwyczaj oblicza punkt biasu obwodu dla wybranych źródeł prądu w predefiniowanych etapach w zakresie wartości napięcia. Dodatkowo, DC sweep działa również obok każdego źródła, które posiada zmienną DC. | Symulacja AC sweep jest specyficzna dla obliczania odpowiedzi małosygnałowej napięcia obwodu. |
| Typ skanowania | Prędkość skanowania wynosi od 100 ms do 10,000 s. Funkcjonuje również w formie rampy lub fali trójkątnej. | Ten typ skanowania wykonuje zwykle cykl próbkowania przy prędkości, aby zapewnić zgodność czasową. |
5. Zastosowanie prądu bezpośredniego
Obecnie tryby źródła prądu stałego to ogniwa słoneczne, termopary, baterie, a także ogniwa paliwowe. W przeciwieństwie do AC, który jest najlepszym wyborem dla elektrowni i sieci elektrycznej, różne aplikacje wykorzystują ten wspólny rodzaj energii.
Dodatkowo, DC działa przede wszystkim we wszystkich elektroniki użytkowej. Jest to pomocne w kilku aplikacjach, takich jak telefony komórkowe, telewizory z płaskim ekranem, światła LED, pojazdy elektryczne i hybrydowe. Ponadto działa głównie w zastosowaniach o niskich woltach, takich jak samoloty i akumulatory do ładowania. Większość urządzeń do magazynowania energii jest również oparta na kontrolerze prądu stałego.
Prąd stały przesyła również energię elektryczną z większą wydajnością na duże odległości. Zastosowania i technologie prądu stałego są nie tylko bardzo niezawodne, ale trwają wiele godzin. Poza tym, w przemyśle fotowoltaiowym, zasilacze prądu stałego off-grid i przenośnych systemów słonecznych energii elektrycznej. Bezpośredni prąd wysokiego napięcia (HVDC) wykorzystuje również prąd stałowy do przesyłania energii elektrycznej do systemów zasilania masowego, takich jak turbiny wiatrowe.
(pojazd hybrydowy z DC)
6. Zalety i wady DC
Dawniej prąd napięcia ac był często formą energii nadającej się do rozpraszania mocy. Ale dziś, DC pojawia się w obszarze technologicznym. W rezultacie może tworzyć możliwości zatrudnienia, zwiększać badania naukowe, inspirować innowacje i stymulować wzrost gospodarczy.
Najważniejszą zaletą DC nad AC jest jego zdolność do wykonywania w poszczególnych aplikacjach z pewnością. Na przykład dc jest korzystne, gdy występuje spadek napięcia ac dla rozszerzonych zakresów. Poniżej wymieniono zalety i wady DC.
(silnik elektryczny prądu stałego)
Zalety
- Łatwiej i szybciej jest zmieniać prędkość silnika elektrycznego PRĄDU STAŁEGO.
- DC rzeczywiście działa we wszystkich urządzeniach elektroniki użytkowej.
- Przechowuje prąd elektryczny.
- Lepsza regulacja wieku, ponieważ spadek napięcia wyjściowego jest stosunkowo niewielki.
- Materiały przewodzące rezystancję są
- Wymaga mniejszej izolacji
(panel słoneczny)
Wady
- Przy wejściach o stałym napięciu wysokiego poziomu generowanie prądu stałego staje się trudne z powodu problemów z komunikacją.
- System napięcia prądu stałego jest
- Napięcie obwodu stałego i przełączniki są drogie w urządzeniach.
- Konfiguracja przekładni DC jest
- Nie można modyfikować wejścia napięcia prądu stałego.
(Przepływ prądu stałego z akumulatorem)
konkluzja
Rzeczywiście daliśmy kompleksowy przegląd stałego prądu stałego prądu stałego dc i jego zalet i wad. Dzięki temu powinieneś lepiej zrozumieć DC i jak różni się od AC. Ładunek elektryczny DC ma jednokierunkowy przepływ i jest obecny w prawie każdym urządzeniu elektronicznym. Z drugiej strony, AC jest tańszy i łatwiejszy do transmisji.
Podobnie jak AC, staje się to niewątpliwie wykonalne w technologii. Jeśli podłączysz większość elektroniki do gniazdka ściennego, z pewnością będziesz musiał przekształcić AC w DC. Zastosowanie tych źródeł rozpraszania mocy zależy od kilku czynników i specyfikacji. Bądź pewny, z tego przewodnika, należy znaleźć przełączanie między każdą formą energii szybko.