ອຸປະກອນໃດເຮັດວຽກຢູ່ໃນ DC ເທົ່ານັ້ນ? ຄູ່​ມື​ທີ່​ສົມ​ບູນ​ແບບ​ກັບ​ເອ​ເລັກ​ໂຕຣ​ນິກ​ທີ່​ໃຊ້​ໃນ​ປັດ​ຈຸ​ບັນ​ໂດຍ​ກົງ​

ໃນໂລກຂອງພວກເຮົາທີ່ມີໄຟຟ້າເພີ່ມຂຶ້ນ, ຄວາມເຂົ້າໃຈຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງກະແສໄຟຟ້າສະຫຼັບ (AC) ແລະກະແສໄຟຟ້າໂດຍກົງ (DC) ບໍ່ເຄີຍມີຄວາມສໍາຄັນກວ່າ. ໃນຂະນະທີ່ກະແສໄຟຟ້າໃນຄົວເຮືອນສ່ວນໃຫຍ່ມາຮອດເປັນ AC, ອຸປະກອນທີ່ທັນສະໄຫມອັນໃຫຍ່ຫຼວງເຮັດວຽກສະເພາະກັບໄຟຟ້າ DC. ຄູ່ມືລະອຽດນີ້ສຳຫຼວດຈັກກະວານຂອງອຸປະກອນ DC ເທົ່ານັ້ນ, ອະທິບາຍວ່າເປັນຫຍັງພວກມັນຕ້ອງການກະແສໄຟຟ້າໂດຍກົງ, ເຂົາເຈົ້າໄດ້ຮັບມັນແນວໃດ ແລະສິ່ງທີ່ເຮັດໃຫ້ພວກມັນມີຄວາມແຕກຕ່າງກັນໂດຍພື້ນຖານຈາກອຸປະກອນທີ່ໃຊ້ໄຟຟ້າ AC.

ຄວາມເຂົ້າໃຈ DC vs AC Power

ຄວາມແຕກຕ່າງພື້ນຖານ

ເປັນຫຍັງບາງອຸປະກອນພຽງແຕ່ເຮັດວຽກຢູ່ໃນ DC

1. ລັກສະນະ semiconductor: ເຄື່ອງເອເລັກໂທຣນິກທີ່ທັນສະໄຫມອີງໃສ່ transistors ທີ່ຕ້ອງການແຮງດັນສະຫມໍ່າສະເຫມີ
2. ຄວາມອ່ອນໄຫວດ້ານຂົ້ວ: ອົງປະກອບເຊັ່ນ LEDs ພຽງແຕ່ເຮັດວຽກກັບທິດທາງ +/- ທີ່ຖືກຕ້ອງ
3. ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ຂອງຫມໍ້ໄຟ: DC ກົງກັບລັກສະນະຜົນຜະລິດຂອງຫມໍ້ໄຟ
4. ຄວາມຕ້ອງການຄວາມຊັດເຈນ: ວົງຈອນດິຈິຕອນຕ້ອງການພະລັງງານທີ່ບໍ່ມີສຽງ

ໝວດໝູ່ຂອງອຸປະກອນ DC ເທົ່ານັ້ນ

1. ເຄື່ອງເອເລັກໂທຣນິກແບບພົກພາ

ອຸ​ປະ​ກອນ​ທີ່​ມີ​ຢູ່​ທົ່ວ​ທຸກ​ແຫ່ງ​ເຫຼົ່າ​ນີ້​ສະ​ແດງ​ໃຫ້​ເຫັນ​ປະ​ເພດ​ທີ່​ໃຫຍ່​ທີ່​ສຸດ​ຂອງ​ອຸ​ປະ​ກອນ DC ເທົ່າ​ນັ້ນ​:

• ໂທລະສັບສະຫຼາດ ແລະແທັບເລັດ
  • ເຮັດວຽກຢູ່ໃນ 3.7-12V DC
  • ມາດຕະຖານການຈັດສົ່ງພະລັງງານ USB: 5/9/12/15/20V DC
  • ເຄື່ອງສາກປ່ຽນ AC ເປັນ DC (ເບິ່ງໄດ້ໃນ “output” specs)
• ແລັບທັອບ ແລະໂນດບຸກ
  • ໂດຍປົກກະຕິ 12-20V DC ການດໍາເນີນງານ
  • bricks ພະລັງງານປະຕິບັດການແປງ AC-DC
  • ການສາກ USB-C: 5-48V DC
• ກ້ອງຖ່າຍຮູບດິຈິຕອນ
  • 3.7-7.4V DC ຈາກຫມໍ້ໄຟ lithium
  • ເຊັນເຊີຮູບພາບຕ້ອງການແຮງດັນທີ່ຫມັ້ນຄົງ

ຕົວຢ່າງ: iPhone 15 Pro ໃຊ້ 5V DC ໃນລະຫວ່າງການເຮັດວຽກປົກກະຕິ, ໄລຍະສັ້ນໆ, ຍອມຮັບ 9V DC ໃນລະຫວ່າງການສາກໄຟໄວ.

2. ເອເລັກໂຕຣນິກລົດຍົນ

ຍານພາຫະນະທີ່ທັນສະ ໄໝ ແມ່ນລະບົບໄຟຟ້າ DC ທີ່ ຈຳ ເປັນ:

• ລະບົບຂໍ້ມູນຂ່າວສານ
  • ການດໍາເນີນງານ 12V / 24V DC
  • ໜ້າຈໍສຳຜັດ, ໜ່ວຍນຳທາງ
• ECUs (ຫນ່ວຍຄວບຄຸມເຄື່ອງຈັກ)
  • ຄອມພິວເຕີຍານພາຫະນະທີ່ສໍາຄັນ
  • ຕ້ອງການພະລັງງານ DC ທີ່ສະອາດ
• ໄຟ LED
  • ໄຟໜ້າ, ໄຟພາຍໃນ
  • ໂດຍປົກກະຕິ 9-36V DC

ຄວາມຈິງທີ່ຫນ້າສົນໃຈ: ຍານພາຫະນະໄຟຟ້າມີເຄື່ອງແປງ DC-DC ເພື່ອກ້າວລົງພະລັງງານຫມໍ້ໄຟ 400V ເປັນ 12V ສໍາລັບອຸປະກອນເສີມ.

3. ລະບົບພະລັງງານທົດແທນ

ການຕິດຕັ້ງແສງຕາເວັນແມ່ນອີງໃສ່ DC ຫຼາຍ:

• ແຜງແສງອາທິດ
  • ຜະລິດໄຟຟ້າ DC ຕາມທໍາມະຊາດ
  • ແຜງປົກກະຕິ: 30-45V DC ວົງຈອນເປີດ
• ທະນາຄານຫມໍ້ໄຟ
  • ເກັບຮັກສາພະລັງງານເປັນ DC
  • Lead-acid: 12/24/48V DC
  • Lithium-ion: 36-400V + DC
• ຕົວຄວບຄຸມການສາກໄຟ
  • ປະເພດ MPPT/PWM
  • ຈັດການການແປງ DC-DC

4. ອຸປະກອນໂທລະຄົມ

ໂຄງສ້າງເຄືອຂ່າຍຂຶ້ນກັບຄວາມໜ້າເຊື່ອຖືຂອງ DC:

• Cell Tower Electronics
  • ປົກກະຕິ -48V DC ມາດຕະຖານ
  • ລະບົບຫມໍ້ໄຟສຳຮອງ
• ສະຖານີໄຟເບີ Optic
  • ໄດເວີເລເຊີຕ້ອງການ DC
  • ເລື້ອຍໆ 12V ຫຼື 24V DC
• ສະວິດ/ເຣົາເຕີເຄືອຂ່າຍ
  • ອຸປະກອນສູນຂໍ້ມູນ
  • ຊັ້ນວາງໄຟຟ້າ 12V / 48V DC

5. ອຸປະກອນການແພດ

ອຸປະກອນການດູແລທີ່ສໍາຄັນມັກຈະໃຊ້ DC:

• ຕິດຕາມກວດກາຄົນເຈັບ
  • ເຄື່ອງ ECG, EEG
  • ຕ້ອງການພູມຕ້ານທານສິ່ງລົບກວນໄຟຟ້າ
• ການວິນິດໄສແບບພົກພາ
  • ເຄື່ອງສະແກນ Ultrasound
  • ເຄື່ອງວິເຄາະເລືອດ
• ອຸປະກອນທີ່ຝັງໄດ້
  • ເຄື່ອງກະຕຸ້ນຈັງຫວະ
  • Neurostimulators

ຫມາຍເຫດຄວາມປອດໄພ: ລະບົບ DC ທາງການແພດມັກຈະໃຊ້ອຸປະກອນໄຟຟ້າທີ່ໂດດດ່ຽວເພື່ອຄວາມປອດໄພຂອງຄົນເຈັບ.

6. ລະບົບຄວບຄຸມອຸດສາຫະກໍາ

ອັດຕະໂນມັດຂອງໂຮງງານແມ່ນອີງໃສ່ DC:

• PLCs (Programmable Logic Controllers)
  • ມາດຕະຖານ DC 24V
  • ການດໍາເນີນງານທີ່ທົນທານຕໍ່ສຽງລົບກວນ
• ເຊັນເຊີ ແລະຕົວກະຕຸ້ນ
  • ເຊັນເຊີໃກ້ຄຽງ
  • ປ່ຽງ solenoid
• ຫຸ່ນຍົນ
  • ຕົວຄວບຄຸມມໍເຕີ Servo
  • ເລື້ອຍໆລະບົບ 48V DC

ເປັນຫຍັງອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້ບໍ່ສາມາດໃຊ້ AC ໄດ້

ຂໍ້ຈໍາກັດດ້ານວິຊາການ

1. ຄວາມເສຍຫາຍດ້ານກົງກັນຂ້າມຂອງ Polarity
   • Diodes, transistors ລົ້ມເຫລວກັບ AC
   • ຕົວຢ່າງ: ໄຟ LEDs ຈະ flicker/blow
2. ການຂັດຂວາງວົງຈອນເວລາ
   • ໂມງດິຈິຕອລແມ່ນອີງໃສ່ຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງ DC
   • AC ຈະຣີເຊັດໄມໂຄຣໂປຣເຊສເຊີ
3. ການຜະລິດຄວາມຮ້ອນ
   • AC ເຮັດໃຫ້ເກີດການສູນເສຍ capacitive/inductive
   • DC ສະຫນອງການຖ່າຍທອດພະລັງງານທີ່ມີປະສິດທິພາບ

ຄວາມຕ້ອງການປະສິດທິພາບ

ການແປງໄຟສໍາລັບອຸປະກອນ DC

ວິທີການແປງ AC ເປັນ DC

1. ຕົວປັບຝາ
   • ທົ່ວໄປສໍາລັບເອເລັກໂຕຣນິກຂະຫນາດນ້ອຍ
   • ປະກອບດ້ວຍ rectifier, regulator
2. ການສະຫນອງພະລັງງານພາຍໃນ
   • ຄອມພິວເຕີ, ໂທລະພາບ
   • ການ​ອອກ​ແບບ​ສະ​ຫຼັບ​ຮູບ​ແບບ​
3. ລະບົບຍານພາຫະນະ
   • ຕົວປ່ຽນ + ເຄື່ອງປັບ
   • ການຄຸ້ມຄອງຫມໍ້ໄຟ EV

ການປ່ຽນ DC ເປັນ DC

ມັກຈະຕ້ອງການເພື່ອຈັບຄູ່ແຮງດັນ:

• Buck Converters(ຂັ້ນລຸ່ມ)
• ຊຸກຍູ້ຕົວແປງສັນຍານ(ກ້າວຂຶ້ນ)
• Buck-Boost(ທັງສອງເສັ້ນທາງ)

ຕົວຢ່າງ: ເຄື່ອງສາກແລັບທັອບ USB-C ອາດຈະປ່ຽນ 120V AC → 20V DC → 12V/5V DC ຕາມຄວາມຕ້ອງການ.

ເທັກໂນໂລຢີ DC-Powered ທີ່ເກີດໃໝ່

1. DC Microgrid

• ເຮືອນທີ່ທັນສະໄຫມເລີ່ມປະຕິບັດ
• ປະສົມປະສານແສງຕາເວັນ, ຫມໍ້ໄຟ, ເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າ DC

2. ການຈັດສົ່ງພະລັງງານ USB

• ຂະຫຍາຍໄປສູ່ວັດທີ່ສູງຂຶ້ນ
• ມາດຕະຖານບ້ານທີ່ມີທ່າແຮງໃນອະນາຄົດ

3. ລະບົບນິເວດຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ

• V2H (Vehicle-to-Home) ການໂອນ DC
• ການສາກໄຟສອງທິດທາງ

ການລະບຸອຸປະກອນ DC ເທົ່ານັ້ນ

ການແປປ້າຍຊື່

ຊອກຫາ:

• ເຄື່ອງຫມາຍ "DC ເທົ່ານັ້ນ".
• ສັນຍາລັກຂົ້ວໂລກ (+/-)
• ຕົວຊີ້ວັດແຮງດັນທີ່ບໍ່ມີ ~ ຫຼື ⎓

ຕົວຢ່າງການປ້ອນຂໍ້ມູນພະລັງງານ

1. ຕົວເຊື່ອມຕໍ່ Barrel
   • ທົ່ວໄປໃນ routers, monitors
   • ກາງ-ບວກ/ລົບ
2. ພອດ USB
   • ໄຟຟ້າ DC ສະເຫມີ
   • 5V ພື້ນຖານ (ເຖິງ 48V ກັບ PD)
3. Terminal Blocks
   • ອຸປະກອນອຸດສາຫະກໍາ
   • ໝາຍຢ່າງຈະແຈ້ງ +/-

ການພິຈາລະນາຄວາມປອດໄພ

ອັນຕະລາຍສະເພາະ DC

1. Arc Sustenance
   • DC arcs ບໍ່ດັບໄຟດ້ວຍຕົນເອງຄືກັບ AC
   • ຕ້ອງການເບກເກີພິເສດ
2. ຄວາມຜິດພາດ Polarity
   • ການເຊື່ອມຕໍ່ຄືນສາມາດທໍາລາຍອຸປະກອນ
   • ກວດເບິ່ງສອງຄັ້ງກ່ອນທີ່ຈະເຊື່ອມຕໍ່
3. ຄວາມສ່ຽງຫມໍ້ໄຟ
   • ແຫຼ່ງ DC ສາມາດສົ່ງກະແສໄຟຟ້າໄດ້ສູງ
   • ອັນຕະລາຍຈາກໄຟໄຫມ້ຫມໍ້ໄຟ Lithium

ທັດສະນະປະຫວັດສາດ

"ສົງຄາມຂອງກະແສ" ລະຫວ່າງ Edison (DC) ແລະ Tesla / Westinghouse (AC) ໃນທີ່ສຸດໄດ້ເຫັນ AC ຊະນະສໍາລັບການສົ່ງ, ແຕ່ DC ໄດ້ກັບຄືນມາໃນພື້ນທີ່ອຸປະກອນ:

• 1880s: ຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ DC ທໍາອິດ
• 1950s: ການປະຕິວັດ semiconductor ນິຍົມ DC
• 2000s: ຍຸກດິຈິຕອນເຮັດໃຫ້ DC ເດັ່ນ

ອະນາຄົດຂອງພະລັງງານ DC

ທ່າອ່ຽງຊີ້ໃຫ້ເຫັນການຂະຫຍາຍຕົວຂອງການນໍາໃຊ້ DC:

• ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນສໍາລັບເຄື່ອງເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ທັນສະໄຫມ
• ພະລັງງານທົດແທນຜົນຜະລິດ DC ເດີມ
• ສູນຂໍ້ມູນຮັບຮອງເອົາການແຈກຢາຍ 380V DC
• ການພັດທະນາມາດຕະຖານ DC ຂອງຄົວເຮືອນທີ່ມີທ່າແຮງ

ສະຫຼຸບ: ໂລກ DC-ເດັ່ນ

ໃນຂະນະທີ່ AC ຊະນະການສູ້ຮົບສໍາລັບການສົ່ງໄຟຟ້າ, DC ໄດ້ຊະນະສົງຄາມຢ່າງຈະແຈ້ງສໍາລັບການປະຕິບັດງານຂອງອຸປະກອນ. ຈາກສະມາດໂຟນໃນກະເປົ໋າຂອງທ່ານໄປສູ່ແຜງແສງອາທິດເທິງຫລັງຄາຂອງທ່ານ, ກະແສໄຟຟ້າໂດຍກົງເຮັດໃຫ້ເຕັກໂນໂລຢີທີ່ສໍາຄັນທີ່ສຸດຂອງພວກເຮົາ. ການເຂົ້າໃຈວ່າອຸປະກອນໃດຕ້ອງການ DC ຊ່ວຍໃນ:

• ການເລືອກອຸປະກອນທີ່ເຫມາະສົມ
• ທາງເລືອກການສະຫນອງພະລັງງານທີ່ປອດໄພ
• ການວາງແຜນພະລັງງານໃນເຮືອນໃນອະນາຄົດ
• ການແກ້ໄຂບັນຫາດ້ານວິຊາການ

ເມື່ອພວກເຮົາກ້າວໄປສູ່ພະລັງງານທົດແທນ ແລະ ໄຟຟ້າ, ຄວາມສໍາຄັນຂອງ DC ຈະເພີ່ມຂຶ້ນເທົ່ານັ້ນ. ອຸປະກອນທີ່ເນັ້ນໃສ່ນີ້ເປັນຕົວແທນພຽງແຕ່ການເລີ່ມຕົ້ນຂອງອະນາຄົດທີ່ໃຊ້ໄຟຟ້າ DC ທີ່ສັນຍາວ່າປະສິດທິພາບຫຼາຍກວ່າເກົ່າ ແລະລະບົບພະລັງງານທີ່ງ່າຍດາຍກວ່າ.