交流电和直流电的区别_交流变直流的四个过程

陈RQING 2020-10-16 30909

电子说

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描述

交流电和直流电是什么，有什么区别？

交流（AC）是指电流方向随时间作周期性变化的为交流电，在一个周期内的运行平均值为零。通常波形为正弦波形，交流电可以有效传输电力。但实际上还有应用其他的波形，例如三角形波、正方形波。生活中使用的市电就是具有正弦波形的交流电，拿家用的220V电来说，零线的电位是0V，火线因为时间不同分别对零线产生加减的相应电位，加的时候电流是一个方向，减的时候电流又是一个方面，这样就形成了交替变换方向的电流，所以叫做交流电。直流（DC）方向会随着时间发生改变，但是直流电没有周期性变化。

如何把交流电转化为直流电？

使用整流器、线性电源、开关电源或ACDC电源模块等，整流器是一个整流装置，简单的说就是将交流（AC）转化为直流（DC）的装置。整流电路基本上是由变压器、整流主电路以及滤波电容电路、稳压电路等组成。变压器是将交流电压降至可用的交流电压，整流主电路通常是使用桥式整流电路把交流电变成直流电，滤波常用的是电容、电感滤波，将周期变化的电流变化幅度减小，稳压通常使用的是三端稳压器，将电压稳定在固定的值，成为标准的直流。桥式整流电路有四只二极管按照一定的首尾连接顺序组合而成，这种电路使用最多，因为效率最高。

交流变直流的四个过程：

AC-DC电源模块把220V交流变成低压直流的四个过程分别为降压—整流—滤波—稳压。将交流电变成直流电的过程叫做交流电的整流。整流电路是将工频交流电转换为脉动直流电。滤波电路将脉动直流中的交流成分滤除，减少交流成分，增加直流成分。稳压电路采用负反馈技术，对整流后的直流电压进一步进行稳定。

整流可分为半波整流、全波整流、桥式整流等几种形式，通常的整流装置都是利用电子管和晶体二极管的单向导电的性能来整流的。例如用锗、硅等半导体材料做成的整流器，已在许多方面得到广泛应用。为了适应较高电压的整流，可将许多单个整流器串联在一起封在一块绝缘材料中，称之为硅堆。整流器可将交流负半周的波形除去，使交流变成脉动直流。因此通过整流后的输出波形，只含有正弦波的正半周波形。

一个理想的整流器可视为一个开关，正半周的交流输入时，就有电压输出，如同开关接通一样。反之，如果负半周交流输入，则无电压输出，也就相当于开关切断一样。所以当正半周的交流输入，此开关的有效电阻为零。而在负半周的交流输入时，有效电阻为无穷大。实际上整流器不可能这样理想，但相差不远。电子管整流器未导电时，其电阻极大，此时的电阻称为逆向电阻。整流器导电时，其电阻很小，此时的电阻为顺向（正向）电阻。无论任何情况，所有的整流器都只允许一个方向导电，此种特性称为单向传导或单向特性。

半波整流电路：

半波整流就是利用二极管的单向导电性能，使经变压器出来的电压Vo只有半个周期可以到达负载，原理图如下所示：

直流电

全波整流电路：

利用副边有中心抽头的变压器和两个二极管构成的全波整流电路，原理图如下所示：正负半周都有电流流过负载，提高了整流效率。

直流电

桥式整流电路：

单相桥式整流电路是最基本的将交流转换为直流的电路，在分析整流电路工作原理时，整流电路中的二极管具有单向导电性。当正半周时，二极管D1、D3导通，在负载电阻上得到正弦波的正半周。当负半周时，二极管D2、D4导通，在负载电阻上得到正弦波的负半周。在负载电阻上正、负半周经过合成，得到的是同一个方向的单向脉动电压。原理图如下所示：

直流电

例如下面这种交流24V变成直流24V简单的方法，就是使用桥式整流—滤波—稳压后得到24V直流电。原理如下图所示：

直流电

交流电AC转换成直流电DC的方案很多，例如交流电转为固定的直流电，可以选用市面上的acdc电源模块、线性电源、开关电源、适配器等等。如果是仅仅把交流电转为直流电，可以买一些整流器。
责任编辑人：CC

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