AC ve DC cihazları

Işık, TV ve fan gibi ev aletleri neden doğrudan güç kaynağından AC gücü kullanıyor, ancak telefon ve dizüstü bilgisayar AC'yi DC'ye dönüştürmek için bir adaptör kullanıyor?

Bunun nedeni, normal voltajın neye ihtiyaç duyduğuna ve güvenli olana kıyasla hat voltajının "yüksek" olmasıdır.

Işıklar ve fanlar gibi önemli güç kullanan cihazlar, doğrudan güç hattı voltajından çalışmak üzere üretilmiştir. Kullanıcıyı daha yüksek voltajdan korumanın maliyeti, gücün daha verimli kullanılması ve dönüştürülmesi gerekmemesi ile dengelenir.

İçlerinde elektronik olan cihazlar, elektroniği çalıştırmak için düşük voltaja ihtiyaç duyar. Bu , yüksek hat voltajını elektronik cihazların ihtiyaç duyduğu düşük voltaja dönüştüren ekstra bir güç kaynağı anlamına gelir . Aynı zamanda DC'ye dönüşür, çünkü elektronik cihazların çalışması için DC'ye ihtiyaç vardır.

Hat voltajı ve cihazın gerçek iç kısımları arasında bu dönüştürücünün olduğu göz önüne alındığında, üreticilerin nereye koyacağı konusunda bir seçenekleri var. Bazı durumlarda, bu dönüştürücüyü cihaza harici olarak koymak mantıklıdır. Bu, kullanıcıyı cihazdaki yüksek voltajdan koruma ihtiyacını azaltır. Burada daha fazla ayrıntıya giriyorum .

Bazı elektronik cihazlar, güç kaynağını içeri koymak için mantıklı olacak kadar büyüktür. TV örneğiniz bu kategoride. Hala dahili olarak düşük voltajlı DC'de çalışan bir elektronik cihazdır, ancak güç kaynağının dahili olması için yeterince büyüktür.

"Güç şebekesinin voltajı neden 110VAC / 220VAC" dir. Bu yüzden AC çünkü trafiği transformatörlerle dönüştürmek veya motorları (AC) hareket ettirmek kolaydır. Her iki neden de elektronikler gelmeden çok önce vardı.

TV, dizüstü bilgisayar gibi elektronik cihazlar için her zaman DC'ye ihtiyacınız olacak ve 160V / 315V'den (rektifiye AC) önemli ölçüde daha düşük olacaksınız. Bunun nedeni, yarı iletkenlerin nasıl çalıştığı - vakum tüplerinin aksine (ki hakkında hiçbir fikrim yok, ben çok yaşlı değilim).

Öyleyse neden bazen bir cihazın içinde ve bazen dışarıda bir güç kaynağımız var? Çünkü uygulamada dikkat edilmesi gereken noktalar. Dizüstü bilgisayar - hareket halindeyken içeride güç kaynağı olmasını istemezsiniz. Böylece evde bırakabileceğiniz harici bir şey kullanırsınız.

TV için önemli değil, bu yüzden normalde müşterinin içeride olması daha iyidir. Bazen çok ince cihazlar için güç kaynağı hala harici olacaktır.

Burada verilen açıklamaların çoğu çoğunlukla doğru olsa da, OP'nin istediklerini gerçekten cevaplamadıklarını hissediyorum. Bu komik, çünkü açıklama sadece birkaç cümle uzunluğunda olmalı.

AC'nin prizinizden çıkmasının temel nedeni, DC'yi uzun mesafelerde (ve özellikle düşük voltajlı DC) taşımanın çok verimsiz olmasıdır. (Bunun yanı sıra: en azından çoğu kaynak için elektrik üretildiğinde de AC'dir.) Evinize geldiğinde, hemen hemen her zaman kullanımdan önce DC'ye dönüştürülür, çünkü neredeyse tüm modern cihazların DC'ye ihtiyacı vardır. Bir çeşit AC'ye ihtiyaç duyanlar kendi üretecek ve prizden verilen AC'yi kullanmayacaktır.

Sadece birkaç istisna vardır. (Şu an için sadece 3 tane düşünebilirim, ama muhtemelen daha fazlası var):

• motorlar: çoğu (büyük) elektromotorlar AC ile çalışır, böylece doğrudan prizden kullanabilirler.

• akkor lambalar: lambanın parlaması için ısı gerektirirler. Sıcaklığın AC veya DC'den gelip gelmediği önemli değildir, bu yüzden dönüştürmek için bir neden yoktur.

• ısıtma elemanları: akkor lambalarla aynı

TV'niz istisnalardan biri değildir , çünkü dizüstü bilgisayarınız harici bir adaptörle yaptığı gibi dahili olarak DC'ye dönüşür.

Ayrı bir AC-DC dönüştürücüsüne sahip olmanın bir başka nedeni de Güvenliktir . Dizüstü bilgisayarlar ve cep telefonları gibi cihazların tipik olarak kullanıcı tarafından cilde yakın temasta kullanılması amaçlanmaktadır. Dahili AC-DC dönüştürücüsünde küçük bir hata çok tehlikeli olabilir.

En kolay çözüm, hat voltajının adaptörde uygun izolasyonla cihazın dışında ve dışında tutulmasını sağlamaktır. Cihaz sadece düşük voltajlı DC'yi görür.

Ev AC ile beslenir, çünkü düzenli kutup transformatörleri ve daha büyük kuzenleri AC gerektirir ve evdeki elektrikli cihazların çoğu AC veya DC olup olmadıklarını umursamadı. Ve bir dizi başka nedenden dolayı dağıtım sürecinde AC ile başa çıkmak daha kolaydır.

Ses veya video işleyen hemen hemen tüm cihazlar (eski tüp tipi radyolar ve TV'ler dahil), çoğu işlem için dahili olarak DC kullanır. Ancak küçük bir ölçekte AC'den DC'ye dönüştürmek özellikle zor değildir.

Nedenin bir kısmı tarihseldir. Voltaj dönüşümü, bugün olduğundan çok daha büyük ve daha pahalı donanımları içeriyordu ve birçok elektrikli alet, bugünkünden daha yüksek voltaj gerektiriyordu. Yüksek gerilime ihtiyaç duymayan (verimlilik için ya da hiç çalışması için) ilk genel amaçlı elektrikli lamba tasarımı olan beyaz LED'ler sadece 2010'da piyasaya çıktı. Doğrusal "duvar siğilleri" hala yaygındı 2000'de ve katot ışınlı tüplü TV'ler de öyle. Vakum tüplerini dahili olarak (belki de transistörlerin yanında) kullanan radyolar ve TV'ler 1980'lerin başında hala yaygındı.

Bu nedenle, lambalar ve ev aletleri gibi daha eski elektrik kullanımları, hem hat voltajının kullanılabilirliği onlar için daha yararlı olduğu hem de bu şekilde yapılması daha ucuz olduğu için doğrudan hat voltajı üzerinde çalışacak şekilde tasarlanmıştır.

Bugün satın aldığınız, hala doğrudan hat voltajında ​​çalışan herhangi bir ev cihazı, muhtemelen içinde yüksek güçlü bir motor veya ısıtıcıya sahiptir; doğrudan hat voltajını kullanmanın daha verimli olduğu uygulamalardır. LED ampuller özel bir durumdur: Onları 12VDC veya daha fazla beslemek için belirli bir miktar mantıklı olacaktır, ancak evler zaten hat voltajı aydınlatması için tüm kablo ve lamba donanımına sahip olduklarından, güç dönüştürücülere gömülüdürler.

(Yer fıstığı galerisi için soru: Mevcut nesil tüketici sınıfı ses donanımı içinde hangi voltajlar kullanılır? Bunlar ayrıca bir hat voltajı güç girişi alma eğilimindedir, ancak bu sadece "konvertöre kasaya sığabiliriz" "diğer cevaplarda belirtilen senaryo. Öyle ya da böyle bilmiyorum.)

Floresan ve akkor lambalar, elektriksel olarak basit oldukları (AC'de veya DC'de çok fazla değişiklik yapmadan çalışabilecekleri için) doğrudan AC'den çıkabilir ve yüksek voltajlara izin verecek şekilde tasarlanmıştır. Bunların ağır çekim videolarını çekebilirsiniz ve mevcut salınım olarak gerçekten açılıp kapandıklarını göreceksiniz.

Fanınızdaki gibi motorlar da AC'yi çalıştırabilir , çünkü bu şekilde çalışabilen bir motor tasarlamak çok zor değildir.

LED ışıkları ve TV'ler dizüstü bilgisayarınızın güç tuğlasına benzer devreleri kullanarak dahili olarak DC'ye dönüştürülür. Taşınabilir elektronik cihazlarınızın ayrı bir AC-DC dönüştürücüsüne sahip olmasının başlıca nedenleri, tuttuğunuz bir şeyde ısı rahatsızlığı ve taşınabilirliktir, bu da TV ve LED ışığı ile ilgili değildir.

Tasarımcıların neden AC yerine DC kullanmayı seçtiklerine dair birçok neden var. Telefonunuz ve dizüstü bilgisayarınız gibi pilleri bitmesi gereken uygulamalar için; DC'den AC'ye dönüştürmek için taşınabilir olması gereken ürüne ısı ve ağırlık katacak bir invertör eklemeleri gerekir. Ayrıca, esasen tüm dijital devreler DC'yi bitirir ve sadece AC gücü kullanan sıfırdan bir telefon veya TV tasarlamak imkansız değilse inanılmaz derecede pahalı olurdu. Tüm tasarım sorularında olduğu gibi, birincil motivasyonun maliyeti: motorumu AC'yi kabul edecek şekilde veya AC'den DC'ye dönüştürmek için bir transformatör koymak daha ucuz mu?

Ana sebep ısıdır. Küçük cihazların / cihazların ısıyı AC'den DC'ye dönüştürme konusunda daha zor zamanları vardır. AC / DC dönüştürücüyü kasanın dışına yerleştirerek, küçük aygıtlar / aygıtlar ısı kaynağını diğer bileşenlerden uzaklaştırır ve kasanın içinde bununla uğraşmak zorunda kalmadan maliyeti azaltır.