【導讀】在此將說(shuō)明AC（交流）電壓轉換成DC（直流）電壓的基本方法，變壓器方式和開(kāi)關(guān)方式。此外，也將進(jìn)行變壓器方式和開(kāi)關(guān)方式的比較探討總述。
在此將說(shuō)明AC（交流）電壓轉換成DC（直流）電壓的基本方法，變壓器方式和開(kāi)關(guān)方式。此外，也將進(jìn)行變壓器方式和開(kāi)關(guān)方式的比較探討總述。
首先，“為何必須AC/DC轉換？”讓我們先回到原點(diǎn)。
眾所周知，日本的家庭或大樓的主要供電是AC的100V或200V。然而，大多數電器通過(guò)其中的電子電路操作，幾乎都是利用5V和3.3V的DC電壓工作。其中雖然有電機設備和白熾燈炮等，直接以AC電壓驅動(dòng)的設備，但最近電機和開(kāi)關(guān)等較為單純的設備，幾乎無(wú)可避免地，都會(huì )配備電子控制電路，且全部的電子控制電路都以DC電壓驅動(dòng)。此外，市場(chǎng)也逐漸將白熾燈炮換成LED，只是如同大家所知般，LED基本上仍是以DC驅動(dòng)的。也就是說(shuō)，“從送電網(wǎng)傳送過(guò)來(lái)的是AC，但因為相當于電子產(chǎn)品心臟的電子電路，是以DC驅動(dòng)的，因此如果不將AC電壓轉換成DC電壓，將無(wú)法啟動(dòng)電子產(chǎn)品”。以上是回答。相信大家會(huì )覺(jué)得“這樣的話(huà)，一開(kāi)始傳送DC電源不就好了？”，但其實(shí)傳送AC電源，是有其歷史背景因素和理由的。
各位應該知道愛(ài)迪生在1881年時(shí)，發(fā)明了安裝白熾燈泡的電燈。其實(shí)在當時(shí)的美國境內，是以供應DC電源為標準，愛(ài)迪生為了推廣白熾燈泡，開(kāi)始投入推行DC 110V送電網(wǎng)的事業(yè)。然而，傳送DC電源時(shí)，會(huì )造成電壓大幅度下降，因此傳送范圍無(wú)法超過(guò)1.5km，導致發(fā)電廠(chǎng)必須建造在街道的中。這話(huà)現在難以置信。尼古拉•特斯拉考察AC的發(fā)電、送電、使用方法，和愛(ài)迪生之間開(kāi)始了電流戰爭。最后特斯拉方以能夠輕易變壓，且即使電線(xiàn)又細又長(cháng)，傳送電力時(shí)也不會(huì )造成太大損耗的AC系統獲得勝利，而該結果也一直延續到現在。
AC的優(yōu)點(diǎn)：
AC電源只要使用變壓器，就能輕松轉換電壓（升壓、降壓）。
傳送電力時(shí)能保持高電壓/低電流，減輕電壓下降的現象（I2R損耗）。
能輕易將AC電源轉換成DC電源，易于供應電力DC驅動(dòng)設備。
其實(shí)發(fā)電廠(chǎng)送出數千至2萬(wàn)V的AC高電壓后，在傳送到一般住戶(hù)前，再通過(guò)電線(xiàn)桿上的變壓器，降壓至100V和200V。
這是題外話(huà)，現階段住宅內的插座供應AC電源，所以各設備必須自行安裝AC/DC轉換電路才行。對于該部分，從節能化和小型化的觀(guān)點(diǎn)來(lái)看，不得不說(shuō)多此一舉，在最近各地測試運轉和研究的智慧家居構想中，也曾考慮從住宅內的插座，直接供應DC電源的系統。雖然如此，但不代表電力送電網(wǎng)的設施能急速轉變成DC，或者不必AC/DC轉換。在該系統內，供應DC電源的家庭供電裝置，仍須設定高功率和效率的大功率AC/DC轉換器，以及在附近安裝中功率的AC/DC轉換器。
那么，再來(lái)談?wù)摿硪粋€(gè)基本知識。在前述內容中提到“能輕易從AC轉變成DC”，但這屬于“整流”作用，為AC/DC轉換的根本，因此必須先了解其架構。
圖2為屬于整流基本種類(lèi)的全波整流，以及半波整流的作用。無(wú)論哪方，都是將輸入的AC電壓和二極管相接，抓到負向波的振幅。半波整流只使用1個(gè)二極管，來(lái)抓到負向波的振幅，因此負向波消失，只剩下一半的波形，故稱(chēng)半波。全波整流使用了由4個(gè)二極管組成的橋式二極管，能旋轉負向波，讓它出現在正向波區域內，而能顯示全波形的就是DC。
DC化之后，利用電容器讓波形平滑。但即使波形平滑仍會(huì )殘存紋波（Ripple：脈流），其振幅紋波電壓會(huì )因為電容器的容值和負載而出現變化。當電容器的容值和負載相同時(shí)，全波整流和半波整流相比，反而是全波整流的紋波電壓會(huì )變小。
（來(lái)源：ROHM，作者：ROHM）
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