AC DC Converter:Solusi daya DC yang sempurna

Konverter AC DC memberikan daya ke perangkat elektronik yang membutuhkan proses konversi dari AC ke DC. Berbagai aplikasi perangkat ini mungkin terbukti bermanfaat jika Anda tidak dapat mengakses stopkontak DC di sekitar. Namun demikian, memahami teknologi ini dapat membingungkan dan berlebihan karena sifatnya yang kompleks. Dengan artikel mendalam ini, Anda akan mempelajari lebih lanjut tentang apa yang dicapai perangkat ini dan cara pengoperasiannya. Di WellPCB, kami memberi Anda informasi tentang aplikasi ideal untuk konverter AC-DC. Oleh karena itu, Anda akan memahami cara kerja konverter ini dan cara menggunakannya dengan aman. Semua yang disediakan di sini menempatkan Anda di jalur yang benar, jadi lanjutkan membaca!

1. Apa itu Konverter AC DC?

Catu daya elektronik AC-DC menarik tegangan AC dari sumber listrik dan mengubahnya menjadi tegangan keluaran DC untuk perangkat bertenaga baterai. Selain itu, perangkat ini mengubah nilai tegangan rendah, ideal untuk elektronik sehari-hari yang membutuhkan tegangan keluaran AC atau DC. Setiap konverter memiliki desain yang berbeda tetapi biasanya dilengkapi dengan transformator, filter, dan penyearah tunggal atau ganda. Selain itu, beberapa konverter AC-DC memiliki efisiensi mode aktif, yang berarti mereka mengkonsumsi lebih sedikit energi.

(Adaptor daya DC)

Penting untuk tidak bingung dengan adaptor daya DC. Itu karena catu daya DC menyediakan perangkat, seperti papan sirkuit, dengan arus konstan. Itu tidak mengubah AC menjadi volt DC. Insinyur biasanya menggunakan adaptor daya DC untuk tujuan pengujian. Catu daya DC-DC juga berbeda dari catu daya ini karena ia menarik daya dari baterai dan mengubahnya ke tingkat tegangan lain.

Secara umum, Anda akan menemukan bahwa ada dua jenis konverter AC-DC yang ada di pasaran saat ini, linier dan switching. Linear, solusi yang terjangkau dan sederhana, kehilangan energi ekstra sebagai panas, menciptakan masalah untuk aplikasi yang tidak dapat bekerja dengan baik pada suhu tinggi. Mengalihkan catu daya, perangkat yang lebih kompleks, mengurangi kehilangan energi dengan kemampuannya untuk beralih antara full-on dan full-off. Ini juga memberikan kepadatan daya yang lebih tinggi untuk pusat data, jaringan, dan aplikasi server.

Sementara ringan, efisien, dan lebih kecil, ini menghasilkan kebisingan listrik tanpa penekanan. Desain sederhana juga dapat memberikan faktor daya terbatas. Untuk alasan ini, korektor faktor daya membantu mengatasi masalah tersebut.

(Mengalihkan catu daya, perangkat kompleks yang beralih dari full-on ke full-off.)

2. Cara Kerja Konverter AC DC

Trafo terintegrasi mengganti tegangan AC, mengurangi/meningkatkan level tegangan untuk meningkatkan fungsionalitas suplai DC ke perangkat yang terhubung. Proses konversi, yang disebut rektifikasi, melibatkan penggunaan penyearah pada sambungan ujung beban, mengubah daya AC menjadi daya DC. Terakhir, filter menghilangkan noise pada gelombang daya AC, menghasilkan energi yang lebih halus untuk rangkaian sumber DC.

Biasanya, sirkuit mengambil bentuk yang berbeda tetapi berisi bagian-bagian yang diperlukan. Selain itu, ia menyediakan satu atau beberapa tahap konversi.

Beberapa perangkat mungkin juga menyertakan kipas pendingin jika unit pendingin tidak dapat mendinginkan unit secara efisien. Namun, beberapa kipas memakan tempat, jadi Anda harus memilih ukuran yang ideal. Menggunakan kipas pendingin yang berputar cepat akan memastikan bahwa kipas tersebut memberikan efek pembuangan panas yang lebih baik.

3. Aplikasi konverter AC-DC

(Pengisi daya berisi konverter AC-DC)

Pada dasarnya, perangkat ini mengubah AC menjadi volt DC untuk elektronik yang ada dalam berbagai aplikasi. Mereka datang dalam berbagai bentuk, termasuk adaptor eksternal dan internal. Adaptor internal terdiri dari elektronik seperti pemutar Blu-ray, peralatan medis (catu daya AC-DC 650W), dll. Sementara itu, adaptor eksternal terdiri dari perangkat seperti laptop.

(Televisi dan ponsel memiliki konverter AC-DC)

Contoh lain dari aplikasi termasuk pemanas air, kipas angin, vakum, televisi, ponsel, pengisi daya, dan banyak lagi. Selain itu, peralatan militer dan telekomunikasi, mesin industri (catu daya AC-DC 250W), dan peralatan dapur dengan motor DC memanfaatkan catu daya listrik AC-DC.

Selain itu, perangkat ini memiliki fitur perlindungan tegangan lebih, arus lebih, dan hubungan arus pendek untuk menjaga Anda dan perangkat tetap aman.

Konverter daya DC juga menyediakan kemampuan deteksi sinyal radio termodulasi amplitudo.

(Konverter AC-DC untuk laptop)

4. Bagaimana Mendesain Konverter AC DC?

(Papan sirkuit konverter AC-DC dengan transformator dan komponen elektronik.)

Sebelum memulai, Anda harus mempertimbangkan bahwa keluaran tegangan AC menimbulkan banyak bahaya. Jadi, Anda harus membuat konverter AC-DC dengan sangat hati-hati dan meluangkan waktu. Anda harus memastikan lokasi setiap kabel yang terbuka dan memastikan bahwa area kerja yang terisolasi tetap aman. Kemudian, periksa kembali koneksi Anda sebelum mencolokkan konverter DC Anda. Jika tidak, itu akan membahayakan Anda dan perangkat.

Untuk mendesain adaptor daya DC ini, Anda memerlukan bagian berikut:

• Transformator
• Dioda 5x
• Kapasitor 4x
• Pengatur tegangan 78XX 1x
• Kabel
• Pendingin

(Radiasi heat sink)

Alat yang diperlukan:

• Papan tempat memotong roti tanpa solder
• Solder dan solder
• Papan sirkuit tercetak
• Pemotong kawat

(Papan sirkuit tercetak)

Untuk memulai, Anda perlu menghubungkan kabel daya AC ke sisi belitan primer. Kemudian, klik sisi belitan sekunder ke penyearah jembatan. Multi-meter membantu memverifikasi tegangan output pin sekunder saat menghubungkan kabel daya.

(Trafo step-up dan step-down)

Anda harus memastikan bahwa ia memiliki peringkat 12-24VAC. Namun, listrik 220VAC membutuhkan transformator step-down 10:1. Perhatikan konsumsi daya sirkuit. Heat sink yang terpasang membantu regulator tegangan mendapatkan daya 1A.

(Sebuah ilustrasi yang menunjukkan proses konversi, juga disebut rektifikasi.)

4.1 Komponen Konverter AC-DC

• Blok Penyaringan Masukan – Blok penyaringan masukan menahan kebisingan listrik di komponen sakelar, menjaganya agar tidak mempengaruhi catu daya utama. Bagian ini juga mencegah kebisingan menembus sirkuit.

(Penyearah jembatan dioda)

• Penyearahan – Konverter AC-DC menjalani penyearahan, yang menggunakan penyearah untuk mengubah AC menjadi DC.

(Koreksi Faktor Daya)

• Koreksi Faktor Daya (PFC) – Koreksi faktor daya membuat konverter AC-DC lebih efisien. Ini mengurangi komponen daya reaktif sirkuit AC dan arus. Beberapa korektor faktor daya mendukung mode konduksi kontinu dan mode konduksi terputus-putus.
  
• Tahap Daya – Tahap daya mengatur energi dari sisi utama ke sisi sekunder melalui transformator. Muncul dengan sakelar dan filter keluaran yang bertransisi pada frekuensi tinggi.
  
• Transformer – Transformer berisi kabel yang dililitkan di sekitar fondasi dengan induksi elektromagnetik yang membentuk sambungan. Oleh karena itu, koneksi tegangan tinggi akan mendapat manfaat dari fitur ini.
  
• Sirkuit Output – Sirkuit output berfungsi sebagai platform penyimpanan energi untuk setiap komponen. Untuk memberikan tingkat tegangan output yang seimbang, energi yang dikirim ke setiap bagian melewati loop kontrol umpan balik.
  
• Regulation – Regulasi memberikan tegangan output konstan ke setiap sakelar melalui sirkuit kontrol umpan balik, memastikan sumber daya yang diisi ulang. Oleh karena itu, menyetel tombol ke hard ON atau hard OFF membuatnya lebih efisien.
  

• Mode Kontrol Tegangan – Sirkuit regulasi mendeteksi tegangan keluaran, membandingkannya dengan tegangan tertentu. Ini menghasilkan penyesuaian level tegangan jika terjadi kesalahan.
  
  
• Mode Kontrol Saat Ini – Mode kontrol saat ini, versi yang diubah dari mode kontrol tegangan, mendeteksi arus induktor rangkaian. Deteksi terjadi dari resistansi sisi tinggi MOSFET. Dan, ini memberikan solusi deteksi perubahan yang lebih cepat dibandingkan dengan mode kontrol tegangan.
  

Jenis Konverter – Flyback dan buck-flyback, jenis konverter paling populer, mengandung sejumlah kecil komponen. Selain itu, topologi murah ini menggabungkan transformator.

5. Pedoman Keamanan Konverter AC-DC

Sebelum menggunakan konverter, Anda harus berhati-hati untuk memastikan keamanannya. Kami telah membahas beberapa langkah yang dapat Anda ambil yang terbukti bermanfaat:

• Bersentuhan dengan unit pendingin atau casing meningkatkan risiko luka bakar, jadi sebaiknya hindari menyentuh bagian ini.
• Jangan sentuh terminal input dan komponen internal. Melakukannya dapat mengakibatkan sengatan listrik atau luka bakar.
• Saat menjalankan konverter AC-DC, pastikan tangan dan wajah Anda berada pada jarak yang aman. Jika tidak, Anda dapat mengalami cedera jika perangkat tidak berfungsi.
• Memasang sekering tiup lambat pada input konverter juga akan menjaganya tetap aman selama pengoperasian.

Kesimpulan:

Konverter AC-DC sangat berguna untuk elektronik sehari-hari. Mereka meyakinkan Anda bahwa perangkat akan menerima jenis daya yang benar. Selain itu, mesin membuat proses konversi menjadi aman dan efisien meskipun jumlah komponen tampak rumit. Sekarang setelah Anda memperoleh banyak pengetahuan tentang topik ini, Anda harus merasa siap untuk memulai!

Jangan ragu untuk menghubungi kami jika Anda memiliki pertanyaan terkait konverter AC-DC!