Telefony komórkowe zazwyczaj ładują się regulowanym zasilaniem 5 V DC, więc w zasadzie zamierzamy zbudować regulowane zasilanie 5 V DC z 220 AC. Ten zasilacz prądu stałego może być używany do ładowania telefonów komórkowych, a także źródła zasilania obwodów cyfrowych, obwodów płytki prototypowej, układów scalonych, mikrokontrolerów itp.
Możesz również zbudować 6 V DC, 9 V, 12 V, 15 V itp., Używając odpowiedniego transformatora, kondensatora i regulatora napięcia. Podstawowa koncepcja pozostaje taka sama, wystarczy ustawić radiator dla wyższego napięcia i prądu.
Obwód ten składa się głównie z transformatora obniżającego napięcie, prostownika mostkowego pełnookresowego i układu scalonego regulatora napięcia 5 V (7805). Możemy podzielić ten obwód na cztery części: (1) Zmniejszenie napięcia AC (2) Rektyfikacja (3) Filtracja (4) Regulacja napięcia.
1. Zmniejszyć napięcie AC
Ponieważ zamieniamy 220 V AC na 5 V DC, najpierw potrzebujemy transformatora obniżającego napięcie, aby zmniejszyć tak wysokie napięcie. Tutaj użyliśmy transformatora obniżającego napięcie 9-0-9 1A, który przekształca 220 V AC na 9 V AC. W transformatorze znajdują się cewki pierwotne i wtórne, które zwiększają lub zmniejszają napięcie zgodnie z liczbą zwojów cewek.
Wybór odpowiedniego transformatora jest bardzo ważny. Prąd znamionowy zależy od wymagań prądowych obwodu obciążenia (obwodu, który będzie wykorzystywał generowanie prądu stałego). Napięcie znamionowe powinno być większe niż napięcie wymagane. Oznacza to, że jeśli potrzebujemy 5 V DC, transformator powinien mieć co najmniej napięcie 7 V, ponieważ regulator napięcia IC 7805 potrzebuje co najmniej 2 V więcej, tj. 7 V, aby zapewnić napięcie 5 V.
2. Korekty
Rektyfikacja to proces usuwania ujemnej części prądu przemiennego (AC), a tym samym wytwarzanie częściowego prądu stałego. Można to osiągnąć za pomocą 4 diod. Diody pozwalają na przepływ prądu tylko w jednym kierunku. W pierwszej połowie cyklu diody AC diody D2 i D3 są spolaryzowane do przodu, a D1 i D4 są spolaryzowane odwrotnie, aw drugiej połowie cyklu (połowa ujemna) diody D1 i D4 są spolaryzowane do przodu, a D2 i D3 są spolaryzowane do tyłu. Ta kombinacja przekształca ujemną połowę cyklu w dodatnią.
Na rynku dostępny jest pełnookresowy prostownik mostkowy, który składa się z połączenia 4 diod wewnątrz. Tutaj użyliśmy tego komponentu.
3. Filtracja
Wyjście po rektyfikacji nie jest właściwym prądem stałym, jest to wyjście oscylacyjne i ma bardzo wysoki współczynnik tętnienia. Nie potrzebujemy tego pulsującego wyjścia, do tego używamy kondensatora. Kondensator ładuje się, aż przebieg osiągnie wartość szczytową i rozładuje się do obwodu obciążenia, gdy przebieg będzie niski. Więc kiedy wyjście jest niskie, kondensator utrzymuje właściwe napięcie w obwodzie obciążenia, tworząc w ten sposób DC. Teraz, jak należy obliczyć wartość tego kondensatora filtra. Oto formuły:
C = I * t / V
C = obliczana pojemność
I = maksymalny prąd wyjściowy (powiedzmy 500mA)
t = 10 ms, Falę o częstotliwości 100 Hz otrzymamy po przekształceniu prądu przemiennego 50 Hz w prąd stały, poprzez prostownik mostkowy pełnookresowy. Ponieważ ujemna część impulsu jest przekształcana w dodatnią, jeden impuls zostanie policzony jako dwa. Tak więc okres czasu będzie wynosił 1/100 = 0,01 sekundy = 10 ms
V = Napięcie szczytowe - napięcie podane do regulatora napięcia IC (+2 więcej niż znamionowe oznacza 5 + 2 = 7)
9-0-9 to wartość skuteczna transformacji, więc napięcie szczytowe wynosi Vrms * 1,414 = 9 * 1,414 = 12,73v
Teraz 1,4 V zostanie upuszczone na 2 diody (0,7 na diodę), ponieważ 2 będą spolaryzowane do przodu na pół fali.
Więc 12,73 - 1,4 = 11,33v
Kiedy kondensator rozładowuje się w obwodzie obciążenia, musi zapewniać układ 7 V do 7805 IC, aby ostatecznie V wynosi:
V = 11,33 - 7 = 4,33 V.
Więc teraz C = I * t / V
C = 500 mA * 10 ms / 4,33 = 0,5 * 0,01 / 4,33 = 1154 uF ~ 1000 uF
4. Regulacja napięcia
Regulator napięcia IC 7805 służy do zapewnienia regulowanego napięcia 5 V DC. Napięcie wejściowe powinno być o 2 wolty większe niż znamionowe napięcie wyjściowe do prawidłowego działania układu scalonego, co oznacza, że potrzebne jest co najmniej 7 V, chociaż może pracować w zakresie napięcia wejściowego 7-20 V. Regulatory napięcia mają wszystkie obwody wewnątrz siebie, aby zapewnić odpowiednio regulowany prąd stały. Kondensator 0,01uF należy podłączyć do wyjścia 7805 w celu wyeliminowania szumów wytwarzanych przez przejściowe zmiany napięcia.
Oto pełny schemat obwodu obwodu ładowarki telefonu komórkowego:
Podczas budowy tego obwodu należy być bardzo ostrożnym, ponieważ w grę wchodzi sieć AC 220V.