Yksinkertaisten virtalähdepiirien suunnittelu

Viestissä kerrotaan, miten yksinkertainen virtalähde voidaan suunnitella ja rakentaa perusrakenteesta kohtuullisen hienostuneeseen virtalähteeseen, jolla on laajennettuja ominaisuuksia.

Virtalähde on välttämätöntä

Olipa kyseessä sähköinen noob tai asiantuntijainsinööri, kaikki tarvitsevat tämän välttämättömän laitteen, jota kutsutaan virtalähteeksi.

Tämä johtuu siitä, että mikään elektroniikka ei voi toimia ilman virtaa, tarkemmin sanottuna matalajännitteinen DC-teho, ja virtalähde on laite, joka on erityisesti tarkoitettu tämän tarkoituksen täyttämiseen.

Jos tämä laite on niin tärkeä, on kentän kaikille ehdottoman välttämätöntä oppia tämän elektronisen perheen tärkeän jäsenen kaikki hienovaraisuudet.

Aloitetaan ja opitaan kuinka suunnitella ensin yksinkertaisin virtalähde, luultavasti niille, jotka pitävät näitä tietoja erittäin hyödyllisinä.
TO virransyöttöpiiri edellyttää periaatteessa kolmea pääkomponenttia aiottujen tulosten saamiseksi.
Muuntaja, diodi ja kondensaattori.Muuntaja on laite, jolla on kaksi käämisarjaa, yksi ensiö ja toinen toissijainen.

Verkko 220v tai 120v syötetään ensiökäämiin, joka siirretään sekundäärikäämiin tuottamaan pienempi indusoitu jännite siellä.

Muuntajan toisiossa käytettävissä olevaa matalaa alennettua jännitettä käytetään aiottuun sovellukseen elektronisissa piireissä, mutta ennen kuin tätä toissijaista jännitettä voidaan käyttää, se on ensin korjattava, mikä tarkoittaa, että jännitteestä on ensin tehtävä tasavirta.

Esimerkiksi jos transfornmerin toissijainen nimellisjännite on 12 volttia, niin muuntajan toissijaisesta hankitusta 12 voltista tulee 12 voltin vaihtovirta acrossa asiaankuuluvat johdot.

Elektroniikkapiiri ei voi koskaan toimia vaihtovirtalähteiden kanssa, ja siksi tämä jännite tulisi muuntaa tasavirraksi.

Diodi on yksi laite, joka muuntaa tehokkaasti vaihtovirran tasavirraksi, on kolme kokoonpanoa, joiden kautta virtalähteen perusmallit voidaan konfiguroida.

Voit myös haluta oppia kuinka suunnitella penkkivirtalähde

Yhden diodin käyttäminen:

Virtalähteen suunnittelun perustavin ja raaka muoto on yksi diodi ja kondensaattori. Koska yksi diodi korjaa vain yhden AC-signaalin puolisyklin, tämän tyyppinen konfiguraatio vaatii suuren ulostulosuodattimen kondensaattorin kompensoimaan yllä olevan rajoituksen.

Suodatinkondensaattori varmistaa, että tasaamisen jälkeen tuloksena olevan DC-kuvion putoavilla tai laskevilla osioilla, joissa jännite pyrkii putoamaan, nämä osat täyttyvät ja niiden päällä on kondensaattorin sisällä oleva varastoitu energia.

Kondensaattoreihin varastoidun energian yllä oleva kompensointitoimi auttaa ylläpitämään puhdasta ja aaltoilevaa tasavirtaulostuloa, mikä ei olisi mahdollista pelkästään diodien avulla.

Yhden diodin virtalähteen suunnittelussa muuntajan toissijaisella käämillä on oltava vain yksi käämi, jolla on kaksi päätä.

Yllä olevaa kokoonpanoa ei kuitenkaan voida pitää tehokkaana virtalähdesuunnitteluna johtuen sen karkeasta puoliaallon tasasuuntauksesta ja rajoitetusta ulostulon säätökyvystä.

Kahden diodin käyttäminen:

Muutaman diodin käyttäminen virtalähteen valmistamiseen vaatii muuntajan, jolla on keskellä napautettu sekundäärikäämitys. Kaavio osoittaa, kuinka diodit on kytketty muuntajaan.

Vaikka kaksi diodia toimivat rinnakkain ja tarttuvat molempiin puoliin AC-signaalia ja tuottavat täydellisen aallon tasasuuntauksen, käytetty menetelmä ei ole tehokas, koska milloin tahansa käytetään vain puolta muuntajan käämitystä. Tämä johtaa huonoon ytimen kyllästymiseen ja muuntajan tarpeettomaan lämmitykseen, mikä tekee tämän tyyppisestä virtalähteen kokoonpanosta vähemmän tehokkaan ja tavallisen suunnittelun.

Neljän diodin käyttäminen:

Se on paras ja yleisesti hyväksytty virtalähdekokoonpanon muoto oikaisuprosessin suhteen.

Neljän diodin fiksu käyttö tekee asioista hyvin yksinkertaisia, tarvitaan vain yksi sekundäärikäämi, ytimen kylläisyys on optimoitu täydellisesti, mikä johtaa tehokkaaseen vaihtovirrasta tasavirtaan.

Kuvassa on esitetty, kuinka täysaallon tasasuuntainen virtalähde tehdään käyttämällä neljää diodia ja suhteellisen pieniarvoista suodatinkondensaattoria.

Tämän tyyppinen diodikokoonpano tunnetaan yleisesti siltaverkkona, saatat haluta tietää kuinka rakentaa sillan tasasuuntaaja .

Kaikki yllä olevat virtalähdemallit tarjoavat lähdöt tavallisella säätelyllä, joten niitä ei voida pitää täydellisinä, nämä eivät tarjoa ihanteellisia tasavirtalähtöjä, eivätkä siksi ole toivottavia monille kehittyneille elektronisille piireille. Lisäksi nämä konfiguraatiot eivät sisällä muuttuvaa jännitettä ja virranohjausominaisuuksia.

Edellä mainitut piirteet voidaan kuitenkin yksinkertaisesti integroida yllä oleviin malleihin pikemminkin viimeisen täyden aallon teholähdekokoonpanon kanssa ottamalla käyttöön yksi IC ja muutama muu passiivinen komponentti.

IC: n LM317 tai LM338 käyttäminen:

IC LM 317 on erittäin monipuolinen laite, joka sisältyy normaalisti virtalähteisiin hyvin säädeltyjen ja vaihtelevien jännite- / virtalähtöjen saamiseksi. Muutama virtalähteen esimerkkipiirit, jotka käyttävät tätä IC: tä

Koska yllä oleva IC voi tukea vain enintään 1,5 ampeeria, suurempia virtalähtöjä varten voidaan käyttää toista samanlaista laitetta, jolla on korkeampi luokitus. IC LM 338 toimii täsmälleen kuten LM 317, mutta pystyy käsittelemään jopa 5 ampeeria virtaa. Yksinkertainen muotoilu on esitetty alla.

Kiinteiden jännitetasojen saamiseksi 78XX-sarjan IC: itä voidaan käyttää yllä selitettyjen teholähtöpiirien kanssa. 78XX IC: t on selitetty kattavasti viitteellesi

Nykyään muuntajattomat SMPS-virtalähteet ovat nousemassa suosikkeihin käyttäjien keskuudessa korkean hyötysuhteen, suuren virransyötön ominaisuuksiensa ansiosta hämmästyttävän pienikokoisina.
Vaikka SMPS-virtalähteen rakentaminen kotiin ei varmasti ole alan aloittelijoille, insinöörit ja harrastajat, joilla on kattavaa tietoa aiheesta, voivat ryhtyä rakentamaan tällaisia ​​piirejä kotona.

Voit myös oppia siististä pienestä kytkinmoodin virtalähteen suunnittelu.

On olemassa muutamia muita virtalähteitä, jotka jopa uudet elektroniset harrastajat voivat pikemminkin rakentaa, eivätkä vaadi muuntajia. Vaikka tämän tyyppiset virtalähdepiirit ovat erittäin halpoja ja helposti rakennettavia, ne eivät tue raskasta virtaa, ja ne on yleensä rajoitettu noin 200 mA: iin.

Muuntajaton virtalähde

Kahta edellä mainitun muuntajan vähemmän virtalähdepiirin käsitettä käsitellään seuraavissa parissa seuraavassa viestissä:

Käyttämällä suurjännitekondensaattoreita,

Käyttämällä Hi-End IC: itä ja FET: ää

Palaute yhdeltä tämän blogin omistautuneista lukijoista

Hyvä Swagatam Majumdar,

Haluan tehdä psu mikro-ohjaimelle ja sen riippuvaisille komponenteille ...

Haluan saada vakaan + 5 V: n ja + 3,3 V: n ulos psu: sta, en ole varma vahvistimen iästä, mutta mielestäni 5 A: n kokonaismäärän pitäisi riittää, siellä on myös 5 V: n hiiri ja 5 V: n näppäimistö ja 3 x Myös SN74HC595 -piirit ja 2 x 512 kt SRAM ... Joten en todellakaan tiedä vahvistimen ikää, mihin pyrkiä ....

Luulen, että 5Amp riittää? .... PÄÄKYSYMYKSENI on, mitä TRANSFORMERIA ja mitä DIODEJA käytetään? Olen valinnut muuntajan, kun olen lukenut jonnekin verkossa, että sillan tasasuuntaaja aiheuttaa yleisesti 1,4 V: n VOLT-PUDOTUKSEN ja yllä olevassa blogissasi ilmoitat, että sillan vastaanotin aiheuttaa jännitteen nousemisen? ...

Joten en ole varma (en ole varma, olenko joka tapauksessa uusi elektroniikassa) ..... ENSIMMÄINEN valitsemani muuntaja oli tämä. Kerro minulle, mikä niistä on PARAS minun tarpeitteni kannalta ja mitä DIODEJA myös käyttää .... Haluaisin käyttää virtalähdettä tämän kaltaiselle levylle ....

Auttakaa ja opastakaa minulle paras tapa tehdä sopiva MAINS 220 / 240V -virtalähde, joka antaa minulle VAKAAT 5 ja 3,3 V: n käytettäväksi suunnittelussa. Kiitos jo etukäteen.

Kuinka saada vakio 5 V ja 3 V virtalähteestä

Hei, voit saavuttaa tämän yksinkertaisesti 7805-IC: llä 5 V: n saamiseksi ja lisäämällä pari 1N4007-diodia tähän 5 V: seen noin 3,3 V: n saamiseksi.

5 ampeeria näyttää liian korkealta, enkä usko, että tarvitset niin paljon suurta virtaa, ellet käytä tätä virtalähdettä myös ulkoisen ohjaimen kanssa, joka kantaa suurempia kuormia, kuten korkea watin LED tai moottori jne.

Joten olen varma, että vaatimuksesi voidaan helposti täyttää yllä mainituilla menettelyillä.

MCU: n virran saamiseksi yllä olevan menettelyn avulla voit käyttää 0-9 V: n tai 0-12 V: n trafoa 1 amppivirralla, diodit voivat olla 1N4007 x 4nos

Diodit laskevat 1,4 V, kun tulo on tasavirta, mutta kun se on vaihtovirta, kuten trafolta, lähtöä nostetaan kertoimella 1,21.

varmista, että suodatukseen käytetään sillan jälkeen 2200uF / 25V-kantta

Toivon, että tiedot valaisevat sinua ja vastaavat kyselyihisi.

Yllä olevassa kuvassa näkyy, kuinka 5 V ja 3,3 V saadaan vakio tietystä virtalähteestä.

Kuinka saada 9 V: n vaihtuva jännite IC 7805: stä

Normaalisti IC 7805: tä pidetään kiinteänä 5 V: n jännitteen säätölaitteena. Perusvaihtoehdon avulla IC voidaan kuitenkin muuttaa 5 V - 9 V vaihtelevan säätimen piiriksi, kuten yllä on esitetty.

Tässä voimme nähdä, että 500 ohmin esiasetus lisätään IC: n keskimmäisen maadoitustapin kanssa, mikä antaa IC: n tuottaa nostetun lähtöarvon 9 V: iin asti, virralla 850 mA. Esiasetusta voidaan säätää o saada lähtöjä välillä 5 V - 9 V.

Kiinteän 12 V: n säätöpiirin tekeminen

Yllä olevasta kaaviosta voimme nähdä, kuinka tavallista 7805-säädinpiiriä voitaisiin käyttää kiinteän 5 V: n säädetyn lähdön luomiseen.

Jos haluat saavuttaa kiinteän 12 V: n säännellyn virtalähteen, vaadittavien tulosten saamiseksi voidaan käyttää samaa kokoonpanoa, kuten alla on esitetty:

12V, 5V säännelty virtalähde

Oletetaan, että sinulla oli piirisovelluksia, jotka tarvitsivat kaksoissyöttöä kiinteiden 12 V: n ja myös 5 V: n kiinteiden säänneltyjen syöttöjen välillä.

Tällaisia ​​sovelluksia varten yllä käsiteltyä rakennetta voitiin yksinkertaisesti muuttaa käyttämällä 7812 IC: tä ja sitten 7805 IC: tä tarvittavan 12 V: n ja 5 V: n säädetyn virtalähdelähdön saamiseksi yhteen, kuten alla on osoitettu:

Yksinkertaisen kaksoisvirtalähteen suunnittelu

Monissa piirisovelluksissa, etenkin op ampereita käyttävissä, kaksoisvirtalähde tulee pakolliseksi piirin +/- ja maasyötön mahdollistamiseksi.

Suunnittelu yksinkertainen kaksoisvirtalähde sisältää itse asiassa vain keskihanan virtalähteen ja sillan tasasuuntaajan sekä pari arvokkaita suodatinkondensaattoreita, kuten alla on esitetty:

Säännellyn kaksoisteholähteen saavuttaminen halutulla kaksoisjännitteen tasolla lähdössä edellyttää kuitenkin yleensä monimutkaista suunnittelua käyttämällä kalliita IC: itä .

Seuraava muotoilu osoittaa, kuinka yksinkertaisesti ja huomaamattomasti kaksoisvirtalähde voidaan määrittää muutamalla BJT: llä ja muutamalla vastuksella.

Tässä Q1 ja Q3 on kiinnitetty emitterin seuraajaan ohittaa transistorit , jotka päättävät virran määrän, joka saa kulkea vastaavien +/- lähtöjen yli. Tässä se on noin 2 ampeeria

Lähtöjännite asiaankuuluvien kaksoissyöttökiskojen yli määritetään transistoreilla Q2 ja Q4 yhdessä niiden perusresistiivisen jakajaverkon kanssa.

Lähtöjännitetasoja voitaisiin sopivasti säätää ja säätää säätämällä vastusten R2, R3 ja R5, R6 muodostamien potentiaalijakajien arvoja.

LM317-virtalähteen suunnittelu kiinteillä vastuksilla

Alla on esitetty erittäin suoraviivainen LM317T-pohjainen jännite- / virtalähde, jota voitaisiin käyttää nikkeli-kadmium-solujen lataamiseen tai milloin tahansa käytännön virtalähde on tarpeen.

Se on yksinkertainen hanke aloittelijan rakentaa, ja se on tarkoitettu käytettäväksi plug-in-verkkolaitteen kanssa, joka tarjoaa säätelemättömän tasavirran. ulostulo. IC1 on itse asiassa säädettävä säätötyyppi LM317T.

Kiertokytkin S1 valitsee asetuksen (vakiovirta tai vakiojännite) sekä virta- tai jännitearvo. Säädetty jännite voidaan saada SK3: lla ja virta on SK4: ssä.

Huomaa, että mukana on säädettävä asetus (asento 12), joka mahdollistaa muuttuvan jännitteen räätälöinnin potentiometrin VR1 kautta.

Vastuksen arvot on valmistettava lähimmistä saatavista kiinteistä arvoista, jotka on sijoitettava sarjaan tarpeen mukaan.

Vastuksen R6 nimellisarvo on 1 W ja R7 2 W, vaikka loput voivat olla 0,25 W. Jännitesäädin IC1 317 on asennettava joihinkin jäähdytyselementteihin, joiden koko määräytyy tarvittavien tulo- ja lähtöjännitteiden ja virtojen mukaan.