Formula di conversione da AC a DC: Come convertire AC in DC

Conversione da AC a DC

La conversione fisica della corrente alternata (AC) in corrente continua (DC) implica diversi passaggi e l'uso di un dispositivo chiamato raddrizzatore. Fortunatamente, il calcolo matematico della conversione è piuttosto semplice.

In generale, esprimiamo la tensione DC come tensione AC RMS. RMS sta per radice quadrata della media dei quadrati (Root Mean Square) e si riferisce alla radice quadrata della media aritmetica dei quadrati di tutti i valori del set. Nel caso delle tipiche forme d'onda sinusoidali AC, l'RMS su tutto il tempo è uguale all'RMS di un periodo dell'onda. Questo è possibile poiché presumiamo che l'onda sia identica ogni periodo.

Il valore RMS per un'onda sinusoidale standard AC è pari alla tensione di picco divisa per la radice quadrata di due, come mostrato in questa formula RMS a DC:

Se conosciamo la tensione di picco di una corrente alternata (AC), possiamo rapidamente calcolare la tensione continua (DC) necessaria. Dividendo la tensione di picco per la radice quadrata di due, possiamo ottenere la tensione RMS, che è equivalente alla tensione DC richiesta. È importante notare che ciò determina l'equivalente teorico della tensione DC basata sulla tensione di picco AC, non la tensione DC esatta che risulterà da una conversione reale. Purtroppo, solo le conversioni ipotetiche mantengono un'efficienza al 100 percento.

Mettere in pratica la teoria

Possiamo utilizzare l'equazione RMS sopra indicata per determinare e consentire la conversione da AC a dispositivi DC alimentati. Come esempio teorico, una lampadina a incandescenza brillerà con la stessa intensità a 141V AC (voltaggio di picco) e a 100V DC, poiché esprimiamo il valore RMS di 141V di picco come:

Questa equazione ci permette anche di procedere a ritroso dal dispositivo, conoscendo il suo requisito di alimentazione in corrente continua (DC), per calcolare l'input necessario in corrente alternata (AC). Con queste informazioni, possiamo convertire l'alimentazione AC proveniente dalla rete elettrica nella tensione appropriata per alimentare il dispositivo. Ricorda, naturalmente, che in un'applicazione reale sarà necessario tenere conto delle perdite dovute all'inefficienza nella conversione. Questa equazione può fornire un buon punto di partenza per le applicazioni pratiche.

La conversione della tensione da AC a DC è piuttosto semplice dal punto di vista matematico e fornisce una base per comprendere le conversioni necessarie per alimentare correttamente i dispositivi DC da un normale alimentatore AC della rete di distribuzione elettrica.