Nguồn DC là gì?
DC là viết tắt của Direct Current (Dòng điện một chiều). Dòng điện DC chạy theo một chiều cố định, điện áp không thay đổi theo thời gian (hoặc thay đổi rất ít với ripple nhỏ).
Nguồn DC được tạo ra từ:
- Pin/ắc quy: nguồn hóa học → điện năng DC trực tiếp
- Pin mặt trời: ánh sáng → điện DC thông qua hiệu ứng quang điện
- Bộ nguồn SMPS/rectifier: chuyển đổi AC → DC
- Máy phát DC (dynamo): năng lượng cơ học → DC
Các mức điện áp DC phổ biến và ứng dụng
3.3V DC
- Vi điều khiển (MCU): Arduino, ESP32, STM32
- Module IoT, cảm biến công nghiệp
- Bộ nhớ flash, giao tiếp UART/SPI/I2C
5V DC
- USB chuẩn (USB 2.0/3.0 Type-A): 5V/0.5A–0.9A
- Sạc điện thoại cơ bản, sạc Raspberry Pi
- Relay 5V, còi buzzer, LED thông thường
- Arduino Uno, Nano (cấp qua jack DC hoặc USB)
12V DC
- Hệ thống điện ô tô, xe máy (ắc quy 12V)
- Camera IP, đầu ghi NVR/DVR (thường 12V/2A)
- Đèn LED strip 12V
- Quạt DC máy tính, ổ cứng SSD/HDD
- Bộ phát WiFi, modem ADSL/fiber
24V DC
- Tiêu chuẩn công nghiệp tự động hóa tại VN và toàn cầu
- PLC (Siemens, Mitsubishi, Omron), HMI, biến tần
- Cảm biến công nghiệp: proximity sensor, photoelectric sensor, pressure sensor
- Van điện từ (solenoid valve), relay công nghiệp
- LED strip 24V (dài hơn, ít sụt áp hơn 12V strip)
48V DC
- Tiêu chuẩn hệ thống viễn thông (tổng đài điện thoại, BTS di động)
- PoE (Power over Ethernet) IEEE 802.3bt: 48V/960mA = 46W cho camera AI, access point
- Xe đạp điện, xe golf điện (ắc quy 48V)
- Rack server UPS backup 48V
110V DC và 220V DC
- 110V DC: hệ thống điều khiển nhà máy nhiệt điện, thủy điện
- 220V DC: hệ thống kéo tàu điện ngầm, xe điện
- HVDC (High Voltage Direct Current): đường dây truyền tải DC cao áp ±500kV, hiệu quả hơn AC cho khoảng cách >1.000km
Ký hiệu phân biệt AC và DC trên thiết bị
- Ký hiệu DC: ≡ (ba gạch ngang, gạch liền và gạch đứt)
- Ký hiệu AC: ~ (sóng sin)
- Trên adapter: “Input: 100-240V~ 50/60Hz” (AC vào) và “Output: 12V⎓ 2A” (DC ra)
Chuyển đổi AC ↔ DC
- AC → DC (Rectifier): Dùng cầu diode chỉnh lưu + tụ lọc. Bộ nguồn SMPS làm việc này với hiệu suất cao.
- DC → AC (Inverter): Biến tần, UPS chuyển ắc quy 12V/48V → AC 220V. Pin mặt trời → biến tần hòa lưới.
- DC → DC (Converter): Buck converter hạ áp (24V→5V), Boost converter tăng áp (12V→48V).