AC-г DC болгон хөрвүүлэх нь маш чухал, учир нь олон электрон төхөөрөмж, цахилгаан хэрэгсэл, тээврийн хэрэгсэл DC тэжээл шаарддаг. AC нь урт зайд цахилгаан дамжуулахад үр ашигтай бөгөөд ханын залгуураас шууд авах боломжтой ч орчин үеийн электроникийн ихэнх бүрэлдэхүүн хэсгүүд, тухайлбал интеграл схемүүд, зөвхөн DC тэжээлээр ажилладаг.
AC ба DC гүйдлүүдийг ойлгох нь
Хувьсах гүйдэл (AC) нь тодорхой хугацааны давтамжтайгаар чиглэлээ өөрчилдөг бөгөөд хүчдэл нь цаг хугацааны явцад тасралтгүй өөрчлөгддөг. AC-ийн нэг томоохон давуу тал нь хүчдэлийг трансформатор ашиглан амархан өндөр эсвэл бага түвшинд шилжүүлэх боломжтой байдаг. Энэ нь урт зайн цахилгаан дамжуулалтад маш үр ашигтай болгодог тул AC нь дэлхий даяар гэр, ажлын байранд ашиглагддаг үндсэн цахилгаан хэлбэр юм.
Тогтмол гүйдэл (DC) нь нэг чиглэлд тогтвортой урсдаг бөгөөд хүчдэл нь цаг хугацааны явцад хэлбэлздэггүй. DC нь электрон төхөөрөмж, батарейд ихэвчлэн ашиглагддаг бөгөөд эдгээр нь тогтвортой тэжээл шаарддаг. AC-ээс ялгаатай нь DC-г урт зайд амархан дамжуулж болдоггүй ч бага хүчдэлийн хэрэглээнд тохиромжтой. DC-ийн нийтлэг эх үүсвэрүүдэд батарей, нарны зай хураагуур, түлшний эсүүд орно.
AC-г DC болгон хөрвүүлэх шаардлагатай шалтгаанууд:
AC-г DC болгон хөрвүүлэхийн ач холбогдол нь өдөр тутмын олон хэрэглээнд бий:
- Электрон төхөөрөмжүүдийн тэжээл: Гар утас, зөөврийн компьютер, телевизор зэрэг электрон төхөөрөмжүүд тогтмол гүйдэл (DC)-ээр ажилладаг. Гэвч ахуйн цахилгаан сүлжээнээс ирдэг гүйдэл нь хувьсах гүйдэл (AC) тул тэжээлийн адаптер болон цэнэглэгч нь AC-г DC болгон хөрвүүлдэг.
- Аж үйлдвэрийн тоног төхөөрөмж: Үйлдвэрийн тоног төхөөрөмж нь нарийн хяналтад зориулж DC-г шаарддаг. Мөн нарны зайн систем зэрэг сэргээгдэх эрчим хүчний системүүд DC-г үүсгэдэг бөгөөд заримдаа сүлжээнд ашиглахын тулд AC болгон хөрвүүлэх шаардлагатай.
- Батарей цэнэглэх ба LED гэрэлтүүлэг: Батарей болон LED гэрэл нь DC шаарддаг тул AC-г DC болгон хөрвүүлэх нь чухал.
AC-г DC болгон хөрвүүлэх
AC-г DC болгон хөрвүүлэх үйл явцыг дараах дөрвөн үндсэн үе шатны дагуу тайлбарлаж болно:
- Хүчдэлийн хувиргалт (Voltage Transformation)
Хөрвүүлэлтийн эхний алхам нь AC хүчдэлийг шаардлагатай DC гаралтын хүчдэлд тохируулах явдал юм.
– Трансформатор ашиглан хүчдэлийг нэмэгдүүлэх (step-up) эсвэл бууруулах (step-down) замаар тохируулдаг.
– Энэ үйл явц нь оруулах AC хүчдэл шаардлагатай DC хүчдэлээс их эсвэл бага байвал маш чухал юм. - Шулуутгал (Rectification)
Шулуутгалын үе шат нь AC-г нэг чиглэлтэй, пульсжсан DC болгон хувиргадаг.
– Диод нь гүйдлийг зөвхөн нэг чиглэлд урсгах үүрэг гүйцэтгэнэ.
– Шулуутгалын хоёр төрөл бий:
+ Хагас долгионы шулуутгал (Half-Wave Rectification): AC долгионы зөвхөн эерэг хэсгийг дамжуулна.
+ Бүтэн долгионы шулуутгал (Full-Wave Rectification): Диодын гүүр ашиглан AC долгионы эерэг болон сөрөг хэсгүүдийг DC болгон хувиргадаг. - Шүүлтүүр (Filtering)
Шулуутгасны дараа гаралт нь пульсжсан DC бөгөөд тодорхой хэмжээний долгион (ripple) агуулна.
– Конденсатор ашиглан эдгээр долгионыг багасгаж, жигд DC гаралтыг бий болгодог.
– Конденсатор нь хүчдэлийн оргил үед цэнэглэгдэж, буурах үед цэнэгээ гаргадаг тул гүйдлийг жигд болгоно. - Тогтворжуулалт (Regulation)
Тогтворжуулалт нь DC гаралтыг тогтмол байлгах явдал бөгөөд оруулах хүчдэл эсвэл ачааллын өөрчлөлтөөс үл хамаарна.
– Шугаман тогтворжуулагч (Linear Regulator): Илүүдэл хүчийг дулаан болгон гадагшлуулж, хүчдэлийг тогтвортой болгоно.
– Сэлгэн залгах тогтворжуулагч (Switching Regulator): Өндөр давтамжийн шилжүүлэлт ашиглан илүү үр ашигтай тогтворжуулалт хангана.
Дүгнэлт
AC-г DC болгон хөрвүүлэх нь орчин үеийн электроник болон эрчим хүчний системүүдийн үндсэн үйл явц юм. Энэ нь цахилгаан сүлжээнээс ирэх AC-г DC болгон хөрвүүлж, гар утас, зөөврийн компьютер, нарны батарей зэрэг төхөөрөмжүүдэд шаардлагатай тэжээлийг хангадаг. Хүчдэлийн хувиргалт, шулуутгал, шүүлтүүр, тогтворжуулалт зэрэг үндсэн үе шатуудыг ойлгох нь тэжээлийн адаптер, сэргээгдэх эрчим хүчний систем, автомашины электроникийн ажиллагааг үр ашигтайгаар тайлбарлахад тусалдаг.
