DC、AC是什麼？一次搞懂直流電DC與交流電AC的差異

 

電從哪裡來的？ 如何產生出電？

以台灣來說，台灣的電力主要約80%都是火力發電，再來是再生能源(太陽能、風力)，還有很少一部份是水力， 以下這個表格可以讓您淺層了解每種發電模式是如何運作:

發電方式	台灣使用比例 (大約)	如何產電
火力發電	80%	使用煤、天然氣、或石油來燃燒，產生大量熱能，熱能用來把水加熱→變成高溫高壓的蒸氣，蒸氣推動渦輪，渦輪開始高速旋轉轉動發電機的線圈，線圈在磁場中轉動→根據電磁感應原理，產生電流
太陽能發電	10%	太陽能板（太陽能電池板）接收到陽光→光子打在板子上的材料（例如矽）→產生電子移動→產生電流
風力發電	10%	風轉動風車葉片→帶動裡面的發電機旋轉 →電磁感應產生電流
水力發電	< 2%	水從高處往下流，衝擊水輪機→水輪轉動發電機→產生電流

 

電力產生了，要如何配送至家裡或工業區使用呢?

電力產生後，其實並不是直接送到家裡或工廠，而是要經過一整套「電力輸送與分配系統」。我們可以把這整個過程想像成「高速公路→省道→巷弄」的概念，把電從發電廠一路穩定、安全地送到每個使用者手上。從發電廠升壓→高壓輸電線塔長距離傳輸→社區變電站降壓→傳輸至每戶家中及工業區。

 

(圖片來源：台灣電力公司網站)

 

電力輸送的過程是AC還是DC呢?

電力輸送的整個過程都是以AC交流電傳輸喔，並且是以高電壓從發電廠經超高壓變電所傳送至一次變電所，再傳至二次變電所後，再輸送到民生與工業用電區，因為在高壓下，電流會變小，導線上的電阻損失就比較小，輸送效率高，損失少，所以高壓電特別適合長距離傳輸。

但是大部分電子產品（像手機、電視、電腦）內部電力系統是DC直流電設計，所以經必須由變壓器通過交直流轉換系統將AC交流電轉成DC直流電，再提供給這些電器產品使用，而這個轉變過程叫做「整流」，後面會更詳細說明整流是什麼!我們先來了解AC跟DC是什麼!

AC是什麼? DC是什麼?

⚡️ 直流電（DC, Direct Current）:

是指電流方向固定，永遠是從正極流向負極，例如常見的電池、手機充電器的輸出、電子產品內部電路運行等都是使用DC供電運作。

 

⚡️ 交流電（AC, Alternating Current）:

是指電流方向會周期性變換（例如家用的 60Hz 就是每秒改變60次方向），像常見的家用電器、工業設備、電力傳輸等都是AC交流電。

 

⚡️ DC與AC的差異有哪些?

是指電流方向固定，永遠是從正極流向負極，例如常見的電池、手機充電器的輸出、電子產品內部電路運行等都是使用DC供電運作。

	DC(直流電)	AC(交流電)
電流方向	單一方向	周期性變化
穩定性	穩定	有波動
傳輸距離	短距離	適合長距離
常見用途	小型電子	家電、照明、工業設備

 

整流是什麼?要如何整流(AC交流電轉DC直流電)?

我們每天使用的電子設備（手機、電腦、LED燈等）本質上都是用DC工作的，只是因為家裡插座是AC，所以會透過「變壓器+整流器」把AC轉成DC來用，這個過程就叫整流，而整流是用電子元件把交流電（AC）「只保留一個方向」的部分，變成單一方向流動的電，也就是直流電（DC）。

常見的整流方式有兩種：

• ➡️ 半波整流（Half-wave Rectifier）
  • 只讓 AC 波形的「正半周」通過，負半周被二極體過濾
  • 優點：簡單、只需要一個二極體（diode）
  • 缺點：效率低、間斷性強（不是連續供電）
  • 多用在成本低、功率需求小的電路，如夜燈、小玩具等
• ➡️ 全波整流（Full-wave Rectifier）
  • 把 AC 的正、負半周都變成正半周
  • 更連續、更接近DC
  • 通常會用 4 顆二極體組成一個「橋式整流器（Bridge Rectifier）」
  • 廣泛用於各種電源供應系統，如手機充電器、筆電變壓器、家用電器、監視器電源等

 

然而整流後的電壓還是不穩定，所以還會加上「電容器（capacitor）」來平滑電壓波形，這個過程稱為濾波，目的是讓整流後輸出電壓保持較穩定的狀態。

家裡的LED燈具是如何從AC轉成DC? 整流後就完成了嗎?

整流只是第一步，整流後的電壓還是稍微不穩定，以下會使用家裡的LED燈具作範例說明哪兩步驟可讓AC轉DC後更穩定輸出：

• ➡️ 第二步驟: 濾波

  使用電容器（capacitor）或電感來平滑電壓波形，讓它更接近一條穩定的DC線，否則電壓忽高忽低會讓 LED 閃爍或壽命短。

• ➡️ 第三步驟: 穩壓

  把波動的DC壓到固定值（例如 12V、24V）或調整成定電流（LED最怕電流不穩）

因LED（發光二極體）是直流（DC）元件，如果直接給交流電（AC），LED 會一閃一閃甚至損壞，所以它的電路裡會內建一套「AC轉DC的轉換電路」，也就是一個小型電源模組，我們稱為：LED 驅動電源（LED Driver），驅動電源的功能整合了整流、濾波、穩壓與額定電流的功能，可以使LED燈具輸出穩定並延長使用壽命。

⚠️ 注意！

LED驅動電源都已經整合以上三個步驟，如您的燈管有電感式安定器，則需移除安定器，接上110V或220V的交流市電就可以正常點亮。如果是電子式安定器，大正節能科技的燈管可兼容，無須剪線，即可直上燈管。例如我司的EA，ES系列。

參考官網產品介紹
↪︎　【T8 9W 2呎 LED燈管 安定器/全電壓兼容】
 

   
 

常見國家各國AC電壓與頻率

 

TW 台灣	110V / 60Hz
US 美國	120V / 60Hz
JP 日本	100V / 50Hz（東部）、60Hz（西部）
CN 中國	220V / 50Hz
GB 英國	230V / 50Hz
DE 德國	220V / 50Hz
FR 法國	220V / 50Hz
KR 南韓	220V / 60Hz
AU 澳洲	230V / 50Hz

 

延伸閱讀
↪︎　如何判斷「電感式安定器」與「電子式安定器」