在本文中，我們將開始介紹變壓器和開關(guān)系統(tǒng)，它們是將AC（交流電）電壓轉(zhuǎn)換為DC（直流）電壓的基本方法。作為本節(jié)的摘要，我們還將比較變壓器和開關(guān)系統(tǒng)。
首先，我們將回顧“什么使AC / DC轉(zhuǎn)換成為必要？
但在日本，送到家庭和建筑物的電力主要是100V和200V AC，也就是說，內(nèi)置于電力產(chǎn)品中的大多數(shù)電子電路都在5V和33V等直流電壓下工作，雖然某些設(shè)備（如電機(jī)和白熾燈泡）在交流電壓下運(yùn)行而無需任何轉(zhuǎn)換，但現(xiàn)在很少有簡(jiǎn)單的設(shè)備僅由電機(jī)和開關(guān)組成。
它們中的大多數(shù)都具有某種電子控制電路，所有這些都在直流電壓下運(yùn)行。白熾燈泡現(xiàn)在越來越多地被LED燈取代，正如您所知，LED基本上是DC設(shè)備。
因此，答案是我們從傳輸網(wǎng)接收的電是AC，位于電氣設(shè)備核心的電子電路在DC上運(yùn)行，如果沒有AC / DC轉(zhuǎn)換，電氣產(chǎn)品根本無法運(yùn)行。然后你可能會(huì)問：“如果是這樣的話，為什么DC中的電力傳輸不會(huì)開始？”嗯，AC中有電力傳輸?shù)脑?，部分是歷史性的。
你可能知道是托馬斯·愛迪生于1881年發(fā)明了白熾燈，事實(shí)上，在美國(guó)的那些時(shí)候，標(biāo)準(zhǔn)的供電方法是DC。為了加速白熾燈的傳播，愛迪生開始拓展直流110V輸電網(wǎng)，然而，DC中的傳輸存在顯著的電壓降的問題，以至于實(shí)際上可以泵送功率的大距離是1.5km，這將需要在人們居住的地方建造發(fā)電站，城市和城鎮(zhèn) - 現(xiàn)在是不可想象的情景。作為替代方案，尼古拉·特斯拉設(shè)計(jì)了基于交流的發(fā)電，傳輸和利用方法，并與愛迪生在所謂的“電流戰(zhàn)爭(zhēng)”中進(jìn)行了戰(zhàn)斗。
AC的優(yōu)點(diǎn)
1.通過使用變壓器，AC允許簡(jiǎn)單的電壓變化（上升和下降）。
2.高壓/低電流傳輸可以減少電壓降（I2R損耗）的問題。
3.由于從AC到DC的轉(zhuǎn)換也很容易，因此AC也有助于為DC驅(qū)動(dòng)設(shè)備供電。
4.在實(shí)踐中，電力從發(fā)電站傳輸?shù)郊彝?，作為交流電，電壓高達(dá)數(shù)千伏至20,000V，并且在電力桿上提供的變壓器中降低到100V或200V，就在目的地之前家。
作為一個(gè)題外話，在目前的狀況下，由于家庭電源插座的電源是AC，每個(gè)設(shè)備必須有一個(gè)AC / DC轉(zhuǎn)換器電路，從節(jié)能和設(shè)備縮小的角度來看，這被認(rèn)為是浪費(fèi)。在正在各個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行研究和試運(yùn)行的“智能住宅”概念中，正在考慮一種系統(tǒng)，其中DC直接從家中的插座供應(yīng)。
然而，這并不意味著輸電網(wǎng)將突然變?yōu)镈C，不會(huì)消除對(duì)AC / DC轉(zhuǎn)換的需求，這樣的系統(tǒng)可能仍然需要高功率因數(shù)，高效率，大功率的AC / DC轉(zhuǎn)換器作為家用DC供電設(shè)備的主源，以及本地和中等功率尺寸的AC / DC轉(zhuǎn)換器。
接下來我們將回顧另一個(gè)基本概念。我們?cè)谏厦嫣岬竭^“在從AC到DC的轉(zhuǎn)換也很容易”，這種操作被稱為整流。由于這是AC / DC轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)，我們需要確保我們對(duì)它有充分的了解。
上圖顯示了全波和半波整流的操作，這是整流概念的基礎(chǔ)，在任何一種情況下，二極管用于鉗位輸入AC電壓的負(fù)側(cè)幅度。正如名稱所示，半波整流僅使用單個(gè)二極管鉗位負(fù)極，消除了負(fù)分量并產(chǎn)生了半波形，全波整流使用結(jié)合四個(gè)二極管的二極管橋; 它反轉(zhuǎn)負(fù)側(cè)并將其輸出到正側(cè)，結(jié)果是全波變?yōu)橹绷鳌?
在DC轉(zhuǎn)換之后，使用電容器來平滑波，即使在平滑之后，紋波仍然存在，并且紋波電壓（即紋波的幅度）隨著電容器的大小和負(fù)載而變化。如果電容器尺寸和負(fù)載相等，就全波整流和半波整流而言，全波整流會(huì)產(chǎn)生較小的紋波電壓。
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