Пројектовање једноставних кругова за напајање

Пројектовање једноставних кругова за напајање

Пост детаљно описује како се пројектује и гради једноставан круг напајања, од основног дизајна до разумно софистицираног извора напајања са проширеним карактеристикама.



Напајање је неопходно

Било да се ради о електроничком оперативном систему или стручном инжењеру, свима је потребан овај неопходан део опреме који се назива јединица за напајање.

То је зато што ниједна електроника не може радити без напајања, тачније једносмерног напајања ниског напона, а јединица за напајање је уређај који је посебно намењен за испуњавање ове сврхе.





Ако је ова опрема толико важна, свима на терену постаје императив да науче све ситнице овог важног члана електронске породице.

Почнимо и научимо како да дизајнирамо коло напајања, прво најједноставније, вероватно за нообове којима би ове информације биле изузетно корисне.
ДО основни круг напајања у основи ће бити потребне три главне компоненте за постизање предвиђених резултата.
Трансформатор, диода и кондензатор. Трансформатор је уређај који има два сета намотаја, један примарни, а други секундарни.



Мреже 220в или 120в се напајају на примарни намотај који се преноси на секундарни намотај да би се тамо произвео нижи индуковани напон.

Нискостепени напон доступан на секундару трансформатора користи се за предвиђену примену у електронским колима, међутим пре него што се овај секундарни напон може користити, потребно га је прво исправити, што значи да напон прво треба претворити у једносмерну струју.

На пример, ако је секундарни трансформатор оцењен на 12 волти, добијених 12 волти од секундарног трансформатора биће 12 волти наизменичне струје на одговарајућим жицама.

Електронски склоп никада не може радити са наизменичним струјама и зато би овај напон требало трансформисати у једносмерну струју.

Диода је један уређај који ефикасно претвара АЦ у једносмерну струју, постоје три конфигурације путем којих се могу конфигурисати основни пројекти напајања.


Можда ћете желети и да научите како дизајнирати напајање са клупе


Коришћење једне диоде:

Најосновнији и најгрубљи облик дизајна напајања је онај који користи једну диоду и кондензатор. Будући да ће једна диода исправити само један полуциклус наизменичног сигнала, за ову врсту конфигурације потребан је велики излазни кондензатор филтера за компензацију горе наведеног ограничења.

Кондензатор филтера осигурава да се након исправљања, на падајућим или падајућим деловима резултујућег једносмерног дијаграма, где напон тежи да падне, ови делови попуне и препуне ускладиштене енергије унутар кондензатора.

Горе наведени компензациони поступак направљен од кондензатора ускладиштене енергије помаже у одржавању чистог и таласастог једносмерног излаза, што не би биле могуће само помоћу диода.

За дизајн једносмерног напајања, секундарни намотај трансформатора само треба да има један намотај са два краја.

Међутим, горња конфигурација се не може сматрати ефикасним дизајном напајања због свог сировог полуталасног исправљања и ограничених могућности кондиционирања излаза.

Коришћење две диоде:

Коришћење неколико диода за напајање захтева трансформатор са средишњим секундарним намотајем. Дијаграм показује како су диоде повезане на трансформатор.

Иако две диоде раде у тандему и хватају се у коштац са обе половине АЦ сигнала и производе потпуно таласно исправљање, примењена метода није ефикасна, јер се у било ком тренутку користи само половина намотаја трансформатора. То резултира слабом засићеношћу језгра и непотребним загревањем трансформатора, чинећи ову врсту конфигурације напајања мање ефикасном и уобичајеним дизајном.

Коришћење четири диоде:

Што се тиче процеса исправљања, то је најбољи и универзално прихваћени облик конфигурације напајања.

Паметна употреба четири диоде чини ствари врло једноставним, потребан је само један секундарни намотај, засићеност језгра је савршено оптимизована што резултира ефикасном претворбом у АЦ.

На слици је приказано како се прави исправљач напона са пуним таласом помоћу четири диоде и кондензатор филтра релативно мале вредности.

Овај тип конфигурације диоде је у народу познат као мрежа мостова, можда ћете желети да знате како се конструише исправљач моста .

Сви горе наведени дизајни напајања дају излазе са уобичајеном регулацијом и стога се не могу сматрати савршенима, они не пружају идеалне једносмерне излазе, те стога нису пожељни за многе софистициране електронске склопове. Штавише, ове конфигурације не укључују променљиве функције управљања напоном и струјом.

Међутим, горње карактеристике могу бити једноставно интегрисане у горње дизајне, пре са последњом конфигурацијом пуног таласа напајања увођењем једне ИЦ и неколико других пасивних компоненти.

Коришћење ИЦ ЛМ317 или ЛМ338:

ИЦ ЛМ 317 је изузетно свестран уређај који је обично уграђен у напајања за добијање добро регулисаних и променљивих напона / струјних излаза. Неколико примери кола напајања помоћу ове ИЦ

Будући да горња ИЦ може подржавати само максимално 1,5 ампера, за веће струјне излазе може се користити други сличан уређај, али са већим називима. ИЦ ЛМ 338 ради тачно као и ЛМ 317, али је у стању да издржи до 5 ампера струје. Једноставан дизајн је приказан у наставку.

За добијање фиксних нивоа напона, ИЦ-ови серије 78КСКС могу се користити са горе објашњеним круговима напајања. Тхе 78КСКС ИЦ су свеобухватно објашњени за вашу референцу

Данас СМПС напајања без трансформатора постају омиљени међу корисницима, због своје високе ефикасности, велике снаге испоручујући функције у невероватно компактним величинама.
Иако изградња СМПС круга напајања код куће сигурно није за почетнике на терену, инжењери и ентузијасти са свеобухватним знањем о тој теми могу се бавити изградњом таквих кола код куће.

Такође можете научити о уредном мало прекидачки режим напајања дизајн.

Постоји неколико других облика напајања које чак и нови електронски хобисти могу да изграде и нису им потребни трансформатори. Иако су врло јефтине и једноставне за израду, ове врсте кругова за напајање не могу да подрже јаку струју и обично су ограничене на 200 мА или тако некако.

Дизајн напајања без трансформатора

Два концепта горњег склопа напајања без трансформатора разматрају се у следећих неколико постова:

Коришћењем високонапонских кондензатора,

Коришћењем Хи-Енд ИЦ и ФЕТ-а

Повратне информације од једног од посвећених читалаца овог блога

Драги Свагатам Мајумдар,

Желим да направим опрему за микроконтролер и његове зависне компоненте ...

Желим да извучем стабилних + 5В и + 3.3В напона, нисам сигуран у амп-аге, али мислим да би требало да буде довољно 5А, биће и 5В миш и 5В тастатура и 3 к СН74ХЦ595 ИЦ-ови и 2 к 512Кб СРАМ ... Тако да стварно не знам амп-аге за којим тежим ....

Претпостављам да је довољно 5Амп? .... Моје ГЛАВНО питање је који ТРАНСФОРМАТОР да користим и које ДИОДЕ да користим? Одабрао сам трансформатор након што сам негде на мрежи прочитао да мостни исправљач уопште узрокује НАПОН ВОЛТ-а од 1,4 В, а у вашем блогу изнад наведите да ће исправљач моста довести до пораста напона? ...

ПА нисам сигуран (ионако нисам сигуран да сам нов у електроници) ..... ПРВИ трансформатор који сам изабрао био је овај. Молим вас, посаветујте ме који је НАЈБОЉИ за моје потребе и које ДИОДЕ такође да користим .... Желео бих да користим ПСУ за плочу врло сличну овој ....

Молимо вас да ми помогнете и водите ме на најбољи начин да направим одговарајућу МАИНС 220 / 240В напојну јединицу која ми даје СТАБИЛНЕ 5В и 3,3В за употребу са мојим дизајном. Хвала унапред.

Како добити константно 5 В и 3 В из круга напајања

Поздрав, то можете постићи једноставно помоћу 7805 ИЦ за добивање 5В и додавањем неколико 1Н4007 диода у ових 5В за добијање приближно 3.3В.

Изгледа да је 5 ампера превисоко и мислим да вам не би била потребна оволика јачина струје уколико ово напајање такође не користите са спољним степеном погонског склопа који носи већа оптерећења као што су ЛЕД снаге високог вата или мотор итд.

Тако да сам сигуран да се ваш захтев може лако испунити горенаведеним процедурама.

за напајање МЦУ-а кроз горњи поступак можете користити 0-9В или 0-12В трафо са 1амп струјом, диоде могу бити 1Н4007 к 4нос

Диоде ће пасти за 1,4 В када је улаз једносмерни, али када је наизменични као из трафоа, излаз ће бити повећан за фактор 1,21.

обавезно користите филтар од 2200уФ / 25В после моста за филтрацију

Надам се да ће вас информације просветлити и одговорити на ваша питања.

Горња слика приказује како добити константу од 5В и 3.3В из датог круга напајања.

Како доћи до променљивог напона од 9 В са ИЦ 7805

Уобичајено се ИЦ 7805 сматра фиксним уређајем од 5 В регулатора напона. Међутим, уз основно решење, ИЦ би могао да се претвори у променљиво регулаторно коло од 5 В до 9 В, као што је приказано горе.

Овде можемо видети да је унапред подешена вредност од 500 ома додата са централним контактом уземљења ИЦ, што омогућава ИЦ-у да производи подигнуту излазну вредност до 9 В, са струјом од 850 мА. Унапред подешена вредност се може прилагодити да би се добили излази у опсегу од 5 В до 9 В.

Израда фиксног круга регулатора од 12В

На горњем дијаграму можемо видети како се обични ИЦ регулатор 7805 може користити за стварање фиксног 5В регулисаног излаза.

У случају да сте желели да постигнете фиксно 12В регулисано напајање, иста конфигурација би се могла применити за постизање потребних резултата, као што је приказано доле:

12В регулисано коло напајања помоћу ЛМ7812 ИЦ

12В, 5В регулисано напајање

Сада претпоставимо да сте имали апликације за кола којима је било потребно двоструко напајање у опсегу од 12В фиксних и такође 5В фиксно регулисаних напајања.

За такве примене, горе разматрани дизајн могао би се једноставно модификовати употребом 7812 ИЦ, а затим 7805 ИЦ за добијање потребних 12В и 5В регулисаних излаза напајања, као што је доле наведено:

12, 5В регулисано коло напајања помоћу ИЦ 7812 и ИЦ 7805

Дизајнирање једноставног двоструког напајања

У многим апликацијама струјног круга, посебно онима које користе опцијска појачала, двоструко напајање постаје обавезно за омогућавање +/- и уземљења у круг.

Дизајн једноставан двоструко напајање заправо укључује само напајање са централном славином и исправљач моста заједно са неколико кондензатора филтера велике вредности као што је приказано доле:

Међутим, постизање регулисаног двоструког напајања са жељеним нивоом двоструког напона на излазу је нешто што обично захтева сложен дизајн користећи скупе ИЦ .

Следећи дизајн показује како се једноставно и дискретно двоструко напајање може конфигурисати помоћу неколико БЈТ-ова и неколико отпорника.

Овде су К1 и К3 намештени као следиоци емитора пролазни транзистори , који одлучују о количини струје која сме да прође кроз одговарајуће +/- излазе. Овде је око 2 ампера

Излазни напон на одговарајућим двоструким шинама напајања одређују транзистори К2 и К4 заједно са њиховом основном отпорном мрежом разделника.

Нивои излазног напона могу се на одговарајући начин прилагодити и подесити подешавањем вредности преграде потенцијала које чине отпорници Р2, Р3 и Р5, Р6.

Пројектовање напајања ЛМ317 са фиксним отпорницима

Изузетно једноставно напајање напона / струје засновано на ЛМ317Т, које се може користити за пуњење никл-кадмијумских ћелија или у било које доба када је потребно практично напајање, приказано је у наставку.

То је једноставан подухват за новорођенца да конструише, а предвиђено је да се користи са прикључним мрежним адаптером који пружа нерегулисани д.ц. излаз. ИЦ1 је заправо подесиви регулатор типа ЛМ317Т.

Окретни прекидач С1 бира поставку (константна струја или константни напон) заједно са вредношћу струје или напона. Регулирани напон се може добити на СК3, а струја је на СК4.

Имајте на уму да је уграђена подесива поставка (положај 12) која омогућава прилагођавање променљивог напона помоћу потенциометра ВР1.

Вредности отпорника морају се произвести од најближих фиксних вредности које се могу добити, позиционирати у серији по потреби.

Отпорник Р6 је оцењен на 1В, а Р7 на 2В, мада би преостали могао бити 0,25В. Регулатор напона ИЦ1 317 мора да буде инсталиран на неки хладњак чија је величина одређена потребним улазним и излазним напонима и струјама.




Претходни: Апликациони кругови ИЦ ЛМ338 Следеће: Како направити круг за оптимизацију тајмера инкубатора