Oblikovanje enostavnih napajalnih vezij

Preizkusite Naš Instrument Za Odpravo Težav





Prispevek podrobno opisuje, kako načrtovati in zgraditi preprosto napajalno vezje, vse od osnovne zasnove do razumno dovršenega napajalnika z razširjenimi funkcijami.

Napajanje je nujno potrebno

Ne glede na to, ali gre za elektronski noob ali strokovnega inženirja, vsi potrebujejo to nepogrešljivo opremo, imenovano napajalnik.



To je zato, ker nobena elektronika ne more delovati brez napajanja, natančneje nizkonapetostnega enosmernega napajanja, napajalna enota pa je naprava, ki je posebej namenjena za izpolnitev tega namena.

Če je ta oprema tako pomembna, je nujno, da se vsi na terenu naučijo vseh drobcev tega pomembnega člana elektronske družine.



Začnimo in se naučimo oblikovati napajalno vezje, najprej najpreprostejše, verjetno za noobs, ki bi se jim te informacije zdele zelo koristne.
TO osnovno napajalno vezje v bistvu zahteva tri glavne sestavne dele za zagotavljanje predvidenih rezultatov.
Transformator, dioda in kondenzator. Transformator je naprava, ki ima dva sklopa navitij, enega primarnega in drugega sekundarnega.

Omrežje 220v ali 120v se napaja na primarno navitje, ki se prenese na sekundarno navitje, da tam proizvede nižjo inducirano napetost.

Nizko stopničasto napetost, ki je na voljo na sekundarnem transformatorju, se uporablja za predvideno uporabo v elektronskih vezjih, vendar jo je treba pred uporabo najprej odpraviti, kar pomeni, da je treba napetost najprej pretvoriti v enosmerni tok.

Če je na primer sekundarni transformator ocenjen na 12 voltov, bo pridobljenih 12 voltov od sekundarnega transformatorja 12-voltni izmenični tok na ustreznih žicah.

Elektronsko vezje nikoli ne more delovati z izmeničnimi napetostmi, zato je treba to napetost pretvoriti v enosmerni tok.

Dioda je ena naprava, ki učinkovito pretvori izmenični tok v enosmerni tok. Obstajajo tri konfiguracije, prek katerih je mogoče konfigurirati osnovne zasnove napajanja.


Morda se boste tudi vi želeli učiti kako oblikovati napajalno mizo


Uporaba ene diode:

Najbolj osnovna in surova oblika napajanja je tista, ki uporablja enojno diodo in kondenzator. Ker bo ena dioda popravila le en polovični cikel izmeničnega signala, ta vrsta konfiguracije zahteva velik izhodni kondenzator filtra za kompenzacijo zgornje omejitve.

Filtrski kondenzator poskrbi, da se po rektifikaciji na padajočih ali padajočih odsekih posledičnega enosmernega vzorca, kjer napetost ponavadi pada, ti odseki napolnijo in dopolnijo s shranjeno energijo v kondenzatorju.

Zgornje kompenzacijsko dejanje, ki ga izvajajo kondenzatorji shranjene energije, pomaga vzdrževati čist in valovit izhod enosmernega toka, kar ne bi mogle samo diode.

Za zasnovo napajanja z eno diodo mora imeti sekundarno navitje transformatorja samo eno navitje z dvema koncema.

Vendar zgornje konfiguracije ni mogoče šteti za učinkovito zasnovo napajanja zaradi surovega polvalnega usmernika in omejenih zmogljivosti kondicioniranja.

Uporaba dveh diod:

Za uporabo dveh diod za napajanje je potreben transformator, ki ima sekundarno navitje s središčem. Diagram prikazuje, kako so diode priključene na transformator.

Kljub temu, da dve diodi delujeta v tandemu in se spopadata z obema polovicama izmeničnega signala in proizvajata polno valovno usmeritev, uporabljena metoda ni učinkovita, ker se v vsakem trenutku uporabi le polovično navitje transformatorja. Posledica tega je slaba nasičenost jedra in nepotrebno ogrevanje transformatorja, zaradi česar je tovrstna konfiguracija napajalnika manj učinkovita in običajna zasnova.

Uporaba štirih diod:

Kar zadeva postopek popravljanja, je to najboljša in splošno sprejeta oblika konfiguracije napajanja.

Pametna uporaba štirih diod stvari naredi zelo preproste, potreben je le en sekundarni navit, nasičenost jedra je popolnoma optimizirana, kar ima za posledico učinkovito pretvorbo izmeničnega v enosmerni tok.

Na sliki je prikazano, kako se naredi polno valovno usmerjeno napajanje s štirimi diodami in kondenzatorjem filtra z relativno majhno vrednostjo.

Ta vrsta konfiguracije diode je popularno znana kot mostno omrežje, boste morda želeli vedeti kako zgraditi mostični usmernik .

Vsi zgoraj navedeni načrti napajanja zagotavljajo izhode z običajno regulacijo in jih zato ni mogoče šteti za popolne, saj ne zagotavljajo idealnih enosmernih izhodov in zato niso zaželeni za veliko sofisticiranih elektronskih vezij. Poleg tega te konfiguracije ne vključujejo spremenljive funkcije nadzora napetosti in toka.

Vendar se lahko zgoraj navedene funkcije preprosto vključijo v zgornje zasnove, namesto z zadnjo konfiguracijo polnega napajanja z uvedbo ene same IC in nekaj drugih pasivnih komponent.

Uporaba IC LM317 ali LM338:

IC LM 317 je zelo vsestranska naprava, ki je običajno vgrajena z napajalniki za pridobivanje dobro reguliranih in spremenljivih napetostnih / tokovnih izhodov. Nekaj primer napajanja vezja, ki uporabljajo ta IC

Ker lahko zgornji IC podpira le največ 1,5 ampera, je za večje tokovne izhode mogoče uporabiti še eno podobno napravo, vendar z višjimi močmi. IC LM 338 deluje natanko tako kot LM 317, vendar zmore do 5 amperov toka. Preprosta zasnova je prikazana spodaj.

Za doseganje fiksnih napetostnih stopenj se lahko v zgoraj opisanih napajalnih vezjih uporabijo IC IC serije 78XX. The IC IC 78XX so izčrpno razloženi za vašo referenco

Dandanes brez transformatorja napajalniki SMPS postajajo priljubljeni med uporabniki zaradi njihove visoke učinkovitosti in zmogljivosti, ki zagotavljajo neverjetno kompaktne velikosti.
Čeprav gradnja napajalnega vezja SMPS doma zagotovo ni za začetnike na terenu, se lahko inženirji in navdušenci s celovitim znanjem o tej temi lotijo ​​gradnje takšnih vezij doma.

Prav tako se lahko naučite o čednem malo način napajanja v stikalnem načinu.

Obstaja nekaj drugih oblik napajalnikov, ki jih lahko zgradijo tudi novi elektronski ljubitelji in ne potrebujejo transformatorjev. Čeprav so te vrste napajalnih vezij zelo poceni in enostavne za izdelavo, ne morejo podpirati močnega toka in so običajno omejene na približno 200 mA.

Zasnova napajalnika brez transformatorja

Dva koncepta zgornjega tipa napajalnih vezij brez transformatorja sta obravnavana v naslednjih nekaj prispevkih:

Z uporabo visokonapetostnih kondenzatorjev

Z uporabo Hi-End koncev IC in FET

Povratne informacije enega od namenskih bralcev tega spletnega dnevnika

Dragi Swagatam Majumdar,

Želim si izdelati psu za mikrokrmilnik in njegove odvisne komponente ...

Želim dobiti stabilno + 5V in + 3.3V iz psu-ja, nisem prepričan v amp-age, vendar mislim, da bi moralo biti dovolj 5A, na voljo bo tudi 5V miška in 5V tipkovnica in 3 x SN74HC595 tudi IC in 2 x 512Kb SRAM ... Tako da res ne vem, amp-age, da si prizadevam ....

Mislim, da je dovolj 5Amp? .... Moje GLAVNO vprašanje je, kateri TRANSFORMATOR uporabiti in katere DIODE uporabiti? Transformator sem izbral po tem, ko sem nekje na spletu prebral, da mostični usmernik povzroča POPUST VOLTA 1,4 V na splošno in v vašem blogu zgoraj navedete, da bo mostični usmernik povzročil dvig napetosti? ...

Torej nisem prepričan (vseeno nisem prepričan, da sem nov v elektroniki) ..... PRVI transformator, ki sem ga izbral, je bil ta. Prosim, svetujte mi, kateri je NAJBOLJŠI za moje potrebe in katere DIODE naj uporabim tudi .... Napajalnik bi rad uporabil za ploščo, ki je zelo podobna tej ....

Prosim, pomagajte in me usmerite na najboljši način za izdelavo ustrezne MAINS 220 / 240V napajalne enote, ki mi daje STABILNO 5V in 3,3V za uporabo z mojim dizajnom. Hvala v naprej.

Kako dobiti konstantno 5V in 3V iz napajalnega vezja

Pozdravljeni, to lahko dosežete preprosto s pomočjo 7805 IC za pridobitev 5V in z dodajanjem nekaj 1N4007 diod temu 5V za približno 3,3V.

5 amp je videti previsoko in mislim, da ne bi potrebovali tako velikega toka, če tega napajalnika ne uporabljate tudi z zunanjim pogonskim odrom, ki nosi večje obremenitve, na primer LED z visokim vatom ali motor itd.

Prepričan sem, da je vaše zahteve enostavno izpolniti z zgoraj omenjenimi postopki.

za napajanje MCU po zgornjem postopku lahko uporabite 0-9V ali 0-12V trafo z 1amp tok, diode so lahko 1N4007 x 4nos

Diode se bodo spustile za 1,4 V, če je vhod enosmerni, ko pa je izmeničen kot iz trafoja, se bo izhod povečal za faktor 1,21.

za filtracijo uporabite mostiček 2200uF / 25V po mostu

Upam, da vas bodo informacije razsvetlile in odgovorile na vaša vprašanja.

Na zgornji sliki je prikazano, kako iz danega napajalnega vezja dobite konstanto 5 V in 3,3 V.

Kako pridobiti 9 V spremenljivo napetost iz IC 7805

Običajno se IC 7805 šteje za fiksno 5 V regulator napetosti. Vendar bi lahko IC z osnovno rešitvijo pretvorili v spremenljivo regulacijsko vezje od 5 V do 9 V, kot je prikazano zgoraj.

Tu lahko vidimo, da je prednastavitev 500 ohmov dodana z osrednjim ozemljitvenim zatičem IC, kar omogoča, da IC ustvari dvignjeno izhodno vrednost do 9 V s tokom 850 mA. Prednastavitev je mogoče prilagoditi, da dobite izhode v območju od 5 V do 9 V.

Izdelava fiksnega 12V regulatorja

V zgornjem diagramu lahko vidimo, kako bi lahko navadno IC 7805 regulatorja uporabili za ustvarjanje fiksne 5V regulirane izhodne moči.

Če želite doseči fiksno 12V regulirano napajanje, lahko uporabite enako konfiguracijo za doseganje zahtevanih rezultatov, kot je prikazano spodaj:

12V regulirano napajalno vezje z uporabo LM7812 IC

12V, 5V regulirano napajanje

Zdaj predpostavimo, da ste imeli vezje, ki je potrebovalo dvojno napajanje v območju 12V fiksnih in tudi 5V fiksno reguliranih napajalnikov.

Za takšne aplikacije bi lahko zgoraj obravnavano zasnovo preprosto spremenili z uporabo 7812 IC in nato 7805 IC za pridobitev potrebnih 12V in 5V regulirane izhodne moči, kot je navedeno spodaj:

12, 5V regulirano napajalno vezje z uporabo IC 7812 in IC 7805

Oblikovanje enostavnega dvojnega napajanja

V mnogih aplikacijah vezja, zlasti tistih, ki uporabljajo opcijske ojačevalnike, postane dvojno napajanje obvezno za omogočanje +/- in ozemljitvenega napajanja vezja.

Oblikovanje preprostega dvojno napajanje dejansko vključuje samo osrednji napajalnik in mostni usmernik, skupaj z nekaj visokokakovostnimi filtrirnimi kondenzatorji, kot je prikazano spodaj:

Vendar je za dosego reguliranega dvojnega napajanja z želeno stopnjo dvojne napetosti na izhodu nekaj, kar običajno zahteva zapleteno zasnovo z uporabo dragih IC .

Naslednja zasnova prikazuje, kako enostavno in diskretno je mogoče konfigurirati dvojno napajanje z uporabo nekaj BJT-jev in nekaj uporov.

Tu sta Q1 in Q3 nameščena kot zasledovalec oddajnika prehodni tranzistorji , ki določajo količino toka, ki jo je dovoljeno prehajati preko ustreznih izhodov +/-. Tu je približno 2 ampera

Izhodno napetost na ustreznih dvojnih napajalnih tirnicah določajo tranzistorji Q2 in Q4 skupaj z njihovim osnovnim uporovnim delilnim omrežjem.

Ravni izhodne napetosti bi lahko ustrezno prilagodili in prilagodili s prilagajanjem vrednosti potencialnih delilnikov, ki jih tvorijo upori R2, R3 in R5, R6.

Načrtovanje napajalnika LM317 s fiksnimi upori

Spodaj je prikazano izjemno enostavno napajanje / tok na osnovi LM317T, ki bi ga lahko uporabili za polnjenje nikelj-kadmijevih celic ali kadar koli je potrebno praktično napajanje.

Za novince je zapleteno podjetje zgraditi in naj bi ga uporabljali z vtičnim omrežnim adapterjem, ki zagotavlja nereguliran enosmerni tok. izhod. IC1 je pravzaprav nastavljiv regulator tipa LM317T.

Vrtljivo stikalo S1 izbere nastavitev (konstanten tok ali konstantna napetost) skupaj s trenutno ali napetostno vrednostjo. Regulirano napetost lahko dobimo pri SK3, tok pa v SK4.

Upoštevajte, da je vgrajena nastavljiva nastavitev (položaj 12), ki omogoča prilagoditev spremenljive napetosti s pomočjo potenciometra VR1.

Vrednosti upora morajo biti izdelane iz najbližjih stalnih vrednosti, ki jih je mogoče dobiti, in jih po potrebi postaviti zaporedno.

Upor R6 je ocenjen na 1W, R7 pa na 2W, preostalo pa lahko znaša 0,25W. Napetostni regulator IC1 317 mora namestiti na hladilnik, katerega velikost je odvisna od potrebnih vhodnih in izhodnih napetosti in tokov.




Prejšnja: Programska vezja IC LM338 Naprej: Kako narediti vezje za optimizacijo časovnika inkubatorja