AC DC 전원공급장치 원리와 작동방식

1. 전원 공급 장치란?

전원 공급 장치는 모든 전원의 주 전원 또는 전기를 대상 장치의 특정 전압 및 전류 값으로 변환하도록 설계된 전기 회로 및 장치입니다. 대상 장치는 일상적인 전기 제품 또는 산업 등급 장비가 될 수 있습니다.

 

 

 

전기로 작동하는 모든 장치에는 최적의 기능을 수행하는 데 필요한 전압 및 전류 제한이 있습니다. 이들은 일반적으로 장치의 공급 업체 및 제조업체에서 지정합니다. 최소 요구 사항이 충족되지 않으면 장치가 켜지지 않으며 이러한 제한을 초과하면 구성 요소가 연소되고 장치가 손상됩니다.

 

때때로 단일 전원 공급 장치가 한 번에 여러 장치에 전원을 공급할 수 있습니다. 부하 변동 또는 입력 전력 변동에도 불구하고 출력이 일정해야 하며 이러한 전원 공급 장치를 조정된 전원 공급 장치라고 합니다. 그러나 일부 전원 공급 장치에는 출력이 입력의 지정된 부분이기 때문에 입력의 변경에 따라 변경되는 출력이 있습니다. 이를 조정되지 않은 전원 공급 장치라고 합니다.

 

전원 공급 장치는 충전기와 같은 외부 휴대용 형태로 존재하거나 텔레비전 및 라디오에서와 같이 장치에 내장될 수 있습니다. 전원 공급 장치는 입력에서 AC 또는 DC를 출력에서 DC 또는 AC로 변환할 수 있습니다.

 

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2. AC DC 전원 공급 장치란?

직류(DC)는 항상 한 방향으로 흐릅니다. 배터리 및 태양 전지 등과 같은 DC 전원 공급 장치의 전류 흐름을 나타냅니다. 

 

 

 

교류(AC) 양과 음 사이클이 주기적으로 전환되고 그에 따라 전자 흐름 방향이 변경됩니다.

 

 

 

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이것은 콘센트 또는 발전기에서 얻은 전류의 흐름입니다. 발전소에서 생산되어 주거 지역으로 송전되는 전기도 교류로 공급됩니다.

 

 

 

직류에서는 항상 일정한 전압이 있고 전류는 한 방향으로 흐릅니다. 불균형에서 교류에서 전압은 주기적으로 음극에서 양극으로, 양극에서 음극으로 전환되며 그에 따라 전류 흐름의 방향도 주기적으로 변경됩니다.

 

 

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3. AC DC 전원 공급 장치의 특성

교류에서 전류의 흐름 방향은 끊임없이 변하며 인덕터 또는 커패시터가 회로에 포함되면 전압 동작에 따라 부하로의 전류 흐름이 진행되거나 지연됩니다. 그러나 직류에서는 전류와 전압의 흐름 방향이 항상 일정하기 때문에 코일과 커패시터의 동작도 일정합니다. 따라서 DC에서는 회로에 지연이나 전진이 없습니다.

 

교류에서는 전류의 흐름 방향이 바뀌고 모든 전류가 부하를 통해 흐르는 것은 아니며 전원과 부하 사이를 앞뒤로 이동하는 것만으로도 일부 에너지가 생성되는데 무효 전력이라고 합니다. 직류에서는 전류가 한 방향으로 흐르기 때문에 모든 전류가 부하를 통해 흐릅니다. 따라서, 무효 전력이 생성되지 않고, 전력을 효율적으로 사용할 수 있다.

 

 

 

 정전압은 항상 직류에 적용되며, 주로 전압이 높을 때 스파크와 같은 문제가 발생하거나 가까운 지역에서 감전 위험이 있을 수 있습니다. 교류의 경우 전압이 음극에서 양극으로 또는 양극에서 음극으로 변하면 전압이 일시적으로 0으로 떨어집니다. 전압이 낮은 경우를 겨냥하면 직류보다 전류를 더 안전하게 차단할 수 있습니다.

 

DC 전압을 변경할 때 AC로 한 번 변경하고 다시 DC로 변경하는 것이 중요합니다. 배터리 및 커패시터와 같은 저장된 제품에서 생성되는 직류이기 때문에 배터리에 의존하는 제품은 직류에 적합합니다.

 

 

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4. AC DC 전원 공급 장치의 기능

AC DC 전원 공급 장치는 기능적 특징을 포함하여 여러 가지 방법으로 분류됩니다. 예를 들어, 조정된 전원 공급 장치는 부하 전류 또는 전압 입력의 변동에도 불구하고 정전류 출력 또는 전압을 유지하는 공급 장치입니다. 마찬가지로, 조정되지 않은 전원 공급 장치 출력은 부하 전류 또는 입력 전압이 변할 때 상당히 달라질 수 있습니다.

 

조정 가능한 전원 공급 장치를 사용하면 출력 전류 또는 전압을 전원 공급 장치 전면 패널의 손잡이와 같은 기계적 제어, 입력 제어 사용 또는 둘 다로 구성할 수 있습니다. 조정 가능한 조절 전원 공급 장치는 조절되고 조정 가능한 전원 공급 장치입니다. 절연 전원 공급 장치는 입력 전력이 전기적으로 없는 출력 전력을 가지며, 이는 전원 출력과 입력 간의 공통 연결을 공유하는 다른 전원 공급 장치와 차이가 있습니다.

 

 

 

 

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5. AC DC 전원 공급 장치의 전원 변환 방법

AC DC 전원 공급 장치는 크게 스위칭 및 선형 유형으로 나눌 수 있습니다. 선형 전원 공급 장치는 입력 전압을 직접 처리하며, 모든 유효 전력 변환 구성 요소는 선형 작동 영역에서 작동합니다. 스위칭 전원 공급 장치에서 입력 전압은 처리하기 전에 DC 또는 AC 펄스로 변환됩니다. 이는 주로 비선형 모드에서 작동하는 장치(예: 대부분의 시간을 포화 또는 차단에서 보내는 트랜지스터)에 의한 것입니다.

 

장치가 선형 영역에서 작동할 때 전력이 "손실"(열로 변경)되며, 결과적으로 장치가 선형 작동 영역에서 거의 시간을 소비하지 않기 때문에 스위칭 공급 장치는 일반적으로 선형 공급 장치에 비해 매우 효율적입니다.

 

 

 

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6. AC DC 전원 공급 장치의 작동 방식

230V 또는 지역에 따라 다른 양의 AC 전압이 AC DC 전원 공급 장치의 입력에 적용됩니다. 회로 내부에서 전압은 공급 정격에 적합한 AC 전압으로 강압됩니다. 이 전압은 일반적으로 대부분의 일상적인 전원 공급 장치에 대해 9V에서 24V입니다.

그런 다음 AC 전압이 DC 전압으로 변환됩니다.

 

선형 AC DC 전원 공급 장치는 다이오드를 사용하여 변환하고 스위칭 모드 전원 공급 장치는 트랜지스터를 사용합니다. 전압이 직류 전압으로 변환되면 리플을 제거하고 조절하기 위해 평활화됩니다. 일부 공급 장치는 조정 없이 전압을 사용합니다. TV 및 개인용 컴퓨터와 같은 가전 제품은 이 변환된 DC 전원을 사용하여 작동할 수 있습니다.