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技术专题
直流与交流电流设计
在电子领域，在直流和交流电流设计方面，我个人也有偏见。使用AC（交流电）似乎很令人兴奋，但我更喜欢使用DC（直流电）电路。但是，我无法按自己的意愿选择项目，这意味着我必须相对舒适地使用两种类型的设计。让我们看一下这两种电路设计样式，以及每种样式的一些注意事项。
直流与交流电流
您应该熟悉DC和AC的机制，但是这里是一个复习：
图表上的DC与AC电流
DC从永久固定的电源正极端子流到电源负极端子。在电池，USB以及充电适配器输出的电流中都可以看到这样的例子。在图表上，DC由水平的扁线表示。
同时，交流电是电源正负极逐渐切换的结果。当端子改变状态时，电流的流向减小并反向。AC通过图表上的正弦波反射。直流电和交流电在塑造电气和电子系统方面都起着重要作用，尽管方式不同。直流电通常出现在通常涉及半导体组件的低压电子产品中。
交流电通常用于大功率传输系统。例如，您家中的输电网和电源插座将有交流电通过它们。使用交流电比直流电更经济。使用变压器，可以多次提高交流电压，同时大大降低电流以最大程度地降低功率损耗。
直流和交流电路中组件的行为方式不同
电感器和电容器在直流和交流电路中的行为不同。
就像对DC所做的那样，进行AC电路设计是错误的，反之亦然。某些组件在交流电和直流电通过时会显示不同的特性。在直流电路中表现为短路的电感器阻止交流电路中的电流流动。
在直流电路中被视为开路的电容器允许交流电流通过。交流电通过时，电容器和电感器的这些行为的变化在电路分析中引入了新的变量。
如果电路纯粹由直流电流组成，则只需考虑电阻。但是，AC均值计算必须包括电路中电感器和电容器贡献的阻抗。这些组件也可能改变交流电路中电压和电流之间的相量差。对于电感器，电流使电压滞后90度，对于电容器，反之亦然。
直流与交流电流设计中的挑战
安全性对于高功率交流设计至关重要。
两种类型的电流都面临着自己的挑战。仅仅因为我对使用DC感到更自在，并不意味着它比AC更容易。DC通常是在低压电路中产生的，例如主板，智能手表或无人机控制器。
尽管DC的公式更简单，但仍然存在可能影响设计的挑战。您需要关注诸如发热点，EMI和DC返回路径之类的问题。当几条带有DC的走线汇聚时，导体需要足够大以承受电流。由于从事DC工作的设计人员习惯于“低功耗”设计，因此很容易忽略容纳PCB上电流所需的走线宽度。
返回路径也是DC设计中的重要因素。您需要可视化电流如何从组件中流动和返回，以防止噪声耦合到敏感电路中。
由于交流电在大功率设计和应用中越来越普遍，因此安全性是首要任务。在交流电路中，您需要熟悉带电（L），中性（N）和接地（E）的功能。切勿将这些端子短路，无论是否有意短路。人与L的接触可能致命，有时还可能由于N端子配置不当而造成的。