Lihtsate toiteallikate kujundamine

Lihtsate toiteallikate kujundamine

Postitus kirjeldab üksikasjalikult lihtsa toiteallika kujundamist ja ehitamist alates põhikujundusest kuni mõistlikult keeruka ja laiendatud funktsioonidega toiteallikani.



Toiteallikas on asendamatu

Kas see on elektrooniline noob või asjatundlik insener, vajavad kõik seda asendamatut seadet, mida nimetatakse toiteallikaks.

Seda seetõttu, et ükski elektroonika ei saa töötada ilma toiteta, täpsemalt madalpinge alalisvoolutoiteta, ja toiteallikas on seade, mis on spetsiaalselt ette nähtud selle eesmärgi täitmiseks.





Kui see varustus on nii oluline, on kõigil selle valdkonna inimestel hädavajalik õppida selle elektroonilise perekonna olulise liikme kõik nipet-näpet.

Alustame ja õpime, kuidas kujundada toiteallika vooluring, kõigepealt kõige lihtsam, tõenäoliselt noobidele, kellele see teave oleks äärmiselt kasulik.
TO põhiline toiteallikas eeldab kavandatud tulemuste saavutamiseks põhimõtteliselt kolme põhikomponenti.
Trafo, diood ja kondensaator. Trafo on seade, millel on kaks mähiste komplekti, üks primaarne ja teine ​​sekundaarne.



Primaarmähisele juhitakse võrk 220v või 120v, mis viiakse sekundaarmähisesse, et tekitada seal madalam indutseeritud pinge.

Trafo sekundaaris olevat madalat alandatud pinget kasutatakse ettenähtud otstarbel elektroonilistes ahelates, kuid enne selle sekundaarpinge kasutamist tuleb see kõigepealt parandada, see tähendab, et kõigepealt tuleb pingest teha alalisvool.

Näiteks kui transfornmeri sekundaarne nimiväärtus on 12 volti, on trafo sekundaarselt omandatud 12 volti 12 volti vahelduvvoolu vastavate juhtmete jaoks.

Elektrooniline vooluahel ei saa kunagi töötada vahelduvvoolu abil ja seetõttu tuleks see pinge muuta alalisvooluks.

Diood on üks seade, mis muundab vahelduvvoolu alalisvooluks. Seal on kolm konfiguratsiooni, mille kaudu saab seadistada põhilisi toiteallika kujundusi.


Võite ka õppida kuidas pingi toiteallikat kujundada


Ühe dioodi kasutamine:

Toiteallika disaini kõige põhilisem ja toorem vorm on see, mis kasutab ühte dioodi ja kondensaatorit. Kuna üks diood parandab vahelduvvoolu signaali ainult ühe tsükli, nõuab seda tüüpi konfiguratsioon ülalnimetatud piirangu kompenseerimiseks suurt väljundfiltri kondensaatorit.

Filtrikondensaator tagab, et pärast alaldamist saavutatakse alalisvoolu mustri langevate või vähenevate osade juures, kus pinge kipub langema, need sektsioonid täidetud ja nende peal kondensaatorisse salvestatud energia.

Kondensaatorite salvestatud energia ülaltoodud kompenseerimine aitab säilitada puhast ja lainetavat alalisvoolu väljundit, mis ei oleks võimalik ainult dioodide abil.

Ühe dioodiga toiteallika jaoks peab trafo sekundaarmähisel olema lihtsalt üks kahe otsaga mähis.

Kuid ülaltoodud konfiguratsiooni ei saa pidada efektiivseks toiteallika konstruktsiooniks selle toore poollaine alaldamise ja piiratud väljundi konditsioneerimise võimaluste tõttu.

Kahe dioodi kasutamine:

Paari dioodi kasutamine toiteallika valmistamiseks nõuab trafot, millel on keskkraanaga sekundaarmähis. Diagramm näitab, kuidas dioodid on trafoga ühendatud.

Ehkki need kaks dioodi töötavad tandemina ja haaravad vahelduvvoolu signaali mõlemad pooled ning tagavad täieliku laine alalduse, ei ole kasutatav meetod efektiivne, sest igal hetkel kasutatakse trafo ainult ühte pooli. Selle tagajärjeks on trafo halb küllastus ja tarbetu kuumutamine, mis muudab seda tüüpi toiteallika konfiguratsiooni vähem efektiivseks ja tavaliseks disainiks.

Nelja dioodi kasutamine:

See on parandusprotsessi osas parim ja üldtunnustatud toiteallika konfiguratsiooni vorm.

Nelja dioodi nutikas kasutamine muudab asja väga lihtsaks, vaja on ainult ühte sekundaarmähist, südamiku küllastus on täiuslikult optimeeritud, mille tulemuseks on efektiivne vahelduvvoolu alalisvoolu muundamine.

Joonisel on näidatud, kuidas täislainega alaldatud toiteallikas tehakse nelja dioodi ja suhteliselt väikese väärtusega filtri kondensaatori abil.

Seda tüüpi dioodide konfiguratsiooni tuntakse rahvasuus sildvõrguna, võiksite seda teada kuidas ehitada silla alaldi .

Kõik ülaltoodud toiteallika konstruktsioonid pakuvad väljunditele tavalist reguleerimist ja seetõttu ei saa neid pidada täiuslikeks, kuna need ei taga ideaalseid alalisvoolu väljundeid ja pole seetõttu soovitavad paljude keerukate elektrooniliste vooluahelate jaoks. Pealegi ei sisalda need konfiguratsioonid muutuva pinge ja voolu juhtimise funktsioone.

Kuid ülaltoodud funktsioone võib lihtsalt integreerida ülaltoodud konstruktsioonidesse, pigem viimase täislaine toiteallika konfiguratsiooniga ühe IC ja mõne muu passiivse komponendi kasutuselevõtu kaudu.

IC-d LM317 või LM338 kasutades:

IC LM 317 on väga mitmekülgne seade, mis on tavaliselt ühendatud toiteallikatega hästi reguleeritud ja muutuva pinge / voolu väljundite saamiseks. Mõni seda IC-d kasutavad toiteallika näidisahelad

Kuna ülaltoodud IC toetab ainult maksimaalselt 1,5 amprit, võib suurema voolu väljundite jaoks kasutada teist sarnast, kuid kõrgema nimiväärtusega seadet. IC LM 338 töötab täpselt nagu LM 317, kuid on võimeline töötama kuni 5 amprit voolu. Lihtne disain on näidatud allpool.

Fikseeritud pingetaseme saamiseks võib ülalkirjeldatud toiteallikatega kasutada 78XX-seeria IC-sid. The 78XX IC-d on põhjalikult selgitatud teie viite jaoks

Tänapäeval trafoteta SMPS-toiteallikad saavad kasutajate seas lemmikuteks tänu oma kõrge efektiivsusega, suure võimsusega funktsioonidele hämmastavalt kompaktsete mõõtmetega.
Ehkki kodus ei ole SMPS-i toiteallika ehitamine kohane, ei ole see kindlasti ala algajatele, saavad insenerid ja entusiastid, kellel on selle teema kohta põhjalikud teadmised, kodus selliseid vooluahelasid ehitada.

Saate teada ka korraliku väikese kohta lülitusrežiimi toiteallika kujundus.

On veel mõnda tüüpi toiteallikaid, mida isegi uued elektroonilised harrastajad saavad pigem ehitada ega vaja trafosid. Ehkki väga odavad ja hõlpsasti ehitatavad, ei toeta seda tüüpi toiteallikad tugevat voolu ja on tavaliselt piiratud umbes 200 mA-ga.

Trafota toiteallika disain

Kaks ülaltoodud trafo tüüpi toiteallika tüüpi mõistet on käsitletud järgmises järgmises postituses:

Kasutades kõrgepinge kondensaatoreid,

Kasutades Hi-End IC-sid ja FET-i

Tagasiside ühelt selle ajaveebi pühendunud lugejalt

Kallis Swagatam Majumdar,

Soovin teha mikrokontrolleri ja selle sõltuvate komponentide jaoks psu ...

Ma tahan saada stabiilse + 5 V ja + 3,3 V väljundi psu-st, ma ei ole kindel amp-vanuses, kuid arvan, et 5A kogusummast peaks piisama, seal on ka 5V hiir ja 5V klaviatuur ning 3 x Ka SN74HC595 IC-d ja 2 x 512Kb SRAM ... Nii et ma tõesti ei tea amp-vanust, mille poole püüelda ....

5Ampist piisab vist? .... Minu PÕHIKüsimus on, millist TRAFORIT kasutada ja milliseid DIODEID kasutada? Olen valinud trafo pärast seda, kui olen kusagilt veebis lugenud, et silla alaldi põhjustab üldiselt VOLV DROP 1,4 V ja teie ülal olevas ajaveebis märkite, et silla vastuvõtja põhjustab pinge tõusu? ...

Nii et ma pole kindel (ma pole kindel, kas ma olen elektroonikas uus) ... ... ESIMENE mu valitud trafo oli see. Palun andke mulle teada, milline neist on minu vajaduste jaoks PARIM ja milliseid DIODEID ka kasutada ... Tahaksin kasutada PSU-d sellesse väga sarnase plaadi jaoks ....

Palun aidake ja juhendage mind parimal viisil sobiva peavõrgu 220 / 240V valmistamiseks, mis annab mulle STABILSED 5 V ja 3,3 V, et saaksin seda oma kujundusega kasutada. Ette tänades.

Kuidas saada toiteallikast konstantseid 5V ja 3V

Tere, saate selle saavutada lihtsalt 7805 IC abil 5V saamiseks ja lisades sellele 5V-le paar 1N4007 dioodi, et saada umbes 3,3 V.

5 amprit tundub liiga kõrge ja ma ei usu, et vajaksite nii palju suurt voolutugevust, kui te ei kasuta seda toiteallikat ka välise draiveri etapiga, mis kannab suuremaid koormusi, näiteks suure vattiga LED või mootor jne.

Seega olen kindel, et teie nõuet saab ülalnimetatud protseduuride abil hõlpsasti täita.

MCU toitmiseks ülaltoodud protseduuri abil saate kasutada 0-9V või 0-12V trafot 1amp-vooluga, dioodid võivad olla 1N4007 x 4nos

Dioodid langevad 1,4 V, kui sisend on alalisvool, kuid kui see on vahelduvvool nagu trafo, suureneb väljund koefitsiendiga 1,21.

filtreerimiseks kasutage pärast silda kindlasti 2200uF / 25V korki

Loodan, et teave valgustab teid ja vastab teie küsimustele.

Ülaltoodud pilt näitab, kuidas saada 5V ja 3,3 V konstant antud toiteallikast.

Kuidas saada IC 7805-st 9 V muutuvat pinget

Tavaliselt peetakse IC 7805 fikseeritud 5 V pinge regulaatoriks. Kuid põhilise lahenduse abil saab IC muuta 5 V kuni 9 V muutuva regulaatori ahelaks, nagu eespool näidatud.

Siin näeme, et IC keskse maapoldiga lisatakse 500 oomi eelseadistus, mis võimaldab IC-l toota kuni 9 V tõstetud väljundväärtust vooluga 850 mA. Eelseadistust saab reguleerida o väljundite saamiseks vahemikus 5 V kuni 9 V.

Fikseeritud 12V regulaatori vooluahela tegemine

Ülaltoodud skeemil näeme, kuidas tavalise 7805 regulaatori IC-d saaks kasutada fikseeritud 5V reguleeritud väljundi loomiseks.

Juhul, kui soovite saavutada fikseeritud 12 V reguleeritud toiteallika, võib vajalike tulemuste saamiseks rakendada sama konfiguratsiooni, nagu allpool näidatud:

12 V reguleeritud toiteallikas LM7812 IC abil

12V, 5V reguleeritud toiteallikas

Oletame, et teil oli vooluringi rakendusi, mis vajasid kahesugust toiteallikat vahemikus 12 V fikseeritud ja ka 5 V fikseeritud reguleeritud toite.

Selliste rakenduste jaoks saab ülalkirjeldatud konstruktsiooni lihtsalt muuta, kasutades 7812 IC ja seejärel 7805 IC, et saada vajalik 12V ja 5V reguleeritud toiteallika väljund kokku, nagu allpool näidatud:

12, 5 V reguleeritud toiteallikas, kasutades IC 7812 ja IC 7805

Lihtsa kahekordse toiteallika kujundamine

Paljudes vooluringi rakendustes, eriti op-amprit kasutavates, muutub topelttoide kohustuslikuks vooluahela +/- ja maanduse võimaldamiseks.

Kujundades lihtsat kahekordne toiteallikas tegelikult hõlmab lihtsalt keskmist kraani toiteallikat ja sillalaldit koos paari suure väärtusega filtrikondensaatoriga, nagu allpool näidatud:

Kuid reguleeritud kahekordse toiteallika saavutamiseks väljundis soovitud topeltpinge tasemega on tavaliselt vaja keerukat konstruktsiooni kasutades kulukaid IC-sid .

Järgmine ülesehitus näitab, kui lihtsalt ja diskreetselt oli võimalik kahekordse toiteallika konfigureerida mõne BJT ja mõne takisti abil.

Siin on Q1 ja Q3 varustatud emitterijälgijana läbima transistorid , mis määravad voolu hulga, mis on lubatud vastavatel +/- väljunditel läbida. Siin on see umbes 2 amprit

Väljundpinge asjakohastes kahesugustes toiterööbastes määratakse transistoride Q2 ja Q4 ning nende baasresistentsusjaotusvõrgu abil.

Väljundpinge tasemeid saab asjakohaselt reguleerida ja kohandada, reguleerides takistite R2, R3 ja R5, R6 moodustatud potentsiaalijaoturi väärtusi.

LM317 fikseeritud takistitega toiteallika kujundamine

Allpool on näidatud ülimalt lihtne LM317T-põhine pinge / voolu toiteallikas, mida saaks kasutada nikkel-kaadmiumelementide laadimiseks või mis tahes ajal, kui on vaja praktilist toiteallikat.

See on algaja jaoks keeruline ehitus ja see on mõeldud kasutamiseks koos pistikupesaga toiteadapteriga, mis tagab reguleerimata alalisvoolu. väljund. IC1 on tegelikult reguleeritav regulaatori tüüp LM317T.

Pöördlüliti S1 valib sätte (püsivool või püsiv pinge) koos voolu või pinge väärtusega. Reguleeritud pinge saab SK3-lt ja vool on SK4.

Pange tähele, et on sisse lülitatud reguleeritav seade (asend 12), mis võimaldab potentsiomeetri VR1 abil kohandada muutuvat pinget.

Takisti väärtused tuleb valmistada lähimatest saadaolevatest püsiväärtustest, mis on vajaduse korral paigutatud järjestikku.

Takisti R6 nimiväärtus on 1W ja R7 2W, kuigi ülejäänud võiks olla 0,25W. Pinge regulaator IC1 317 peab ta paigaldama mõnele jahutusradiaatorile, mille suuruse määravad sisend- ja väljundpinged ning vajalikud voolud.




Eelmine: IC LM338 rakendusahelad Järgmine: Kuidas teha inkubaatori taimeri optimeerija vooluringi