Design af enkle strømforsyningskredsløb

Design af enkle strømforsyningskredsløb

Indlægget beskriver, hvordan man designer og bygger et simpelt strømforsyningskredsløb lige fra det grundlæggende design til den rimeligt sofistikerede strømforsyning med udvidede funktioner.



Strømforsyning er uundværlig

Uanset om det er en elektronisk noob eller en ekspertingeniør, kræver alt dette uundværlige udstyr, der kaldes strømforsyningsenheden.

Dette skyldes, at ingen elektronik kan køre uden strøm, for at være præcis en lavspændings DC-effekt, og en strømforsyningsenhed er en enhed, der specifikt er beregnet til at opfylde dette formål.



Hvis dette udstyr er så vigtigt, bliver det bydende nødvendigt for alle i marken at lære alle de skøre ting, som dette vigtige medlem af den elektroniske familie har.

Lad os begynde og lære at designe et strømforsyningskredsløb, det enkleste først, sandsynligvis for de noobs, der ville finde denne information ekstremt nyttig.
TIL grundlæggende strømforsyningskredsløb vil grundlæggende kræve tre hovedkomponenter for at levere de tilsigtede resultater.
En transformer, en diode og en kondensator. Transformeren er enheden, der har to sæt viklinger, en primær og den anden er sekundær.



Strømforsyning 220v eller 120v føres til den primære vikling, der overføres til sekundærviklingen for at producere en lavere induceret spænding der.

Den lave nedtrappede spænding, der er tilgængelig ved transformatorens sekundær, bruges til den tilsigtede anvendelse i elektroniske kredsløb, men inden denne sekundære spænding kan bruges, skal den først afhjælpes, hvilket betyder, at spændingen først skal laves til en jævnstrøm.

For eksempel, hvis transfornmer sekundær er bedømt til 12 volt, vil de erhvervede 12 volt fra transformator sekundær være en 12 volt AC acros de relevante ledninger.

Elektronisk kredsløb kan aldrig arbejde med vekselstrøm, og derfor skal denne spænding omdannes til en jævnstrøm.

En diode er en enhed, der effektivt konverterer en AC til DC, der er tre konfigurationer, hvorigennem grundlæggende strømforsyningsdesign kan konfigureres.


Det kan også være en god idé at lære hvordan man designer en bænkstrømforsyning


Brug af en enkelt diode:

Den mest basale og rå form for strømforsyningsdesign er den, der bruger en enkelt diode og en kondensator. Da en enkelt diode kun vil rette en halv cyklus af AC-signalet, kræver denne type konfiguration en stor outputfilterkondensator for at kompensere for ovennævnte begrænsning.

En filterkondensator sørger for, at efter afhjælpning ved de faldende eller faldende sektioner af det resulterende jævnstrømsmønster, hvor spændingen har tendens til at falde, fyldes disse sektioner og toppes af den lagrede energi inde i kondensatoren.

Ovenstående kompensationshandling udført af kondensatorerne, der er lagret energi, hjælper med at opretholde en ren og krusningsfri DC-udgang, som ikke ville være mulig bare ved hjælp af dioderne alene.

For en enkelt diode strømforsyning design, transformatorens sekundære vikling skal bare have en enkelt vikling med to ender.

Ovennævnte konfiguration kan dog ikke betragtes som et effektivt strømforsyningsdesign på grund af dets rå halvbølgeforbedring og begrænsede output-konditioneringsfunktioner.

Brug af to dioder:

Brug af et par dioder til at fremstille en strømforsyning kræver en transformer, der har en sekundærvikling, der er centreret. Diagrammet viser, hvordan dioderne er forbundet til transformeren.

Skønt de to dioder arbejder i tandem og tackler begge halvdele af vekselstrømssignalet og frembringer en fuld bølgerektifikation, er den anvendte metode ikke effektiv, fordi der på ethvert tidspunkt kun bruges en halv vikling af transformeren. Dette resulterer i dårlig kernemætning og unødvendig opvarmning af transformeren, hvilket gør denne type strømforsyningskonfiguration mindre effektiv og et almindeligt design.

Brug af fire dioder:

Det er den bedste og universelt accepterede form for strømforsyningskonfiguration for så vidt angår afhjælpningsprocessen.

Den smarte brug af fire dioder gør tingene meget enkle, kun en enkelt sekundærvikling er alt, hvad der kræves, kernemætningen er perfekt optimeret, hvilket resulterer i en effektiv AC til DC-konvertering.

Figuren viser, hvordan en fuldbølget ensrettet strømforsyning fremstilles ved hjælp af fire dioder og en filterkondensator med relativt lav værdi.

Denne type diodekonfiguration er populært kendt som bronetværket, du måske vil vide hvordan man konstruerer en bro ensretter .

Alle ovenstående strømforsyningsdesign giver udgange med almindelig regulering og kan derfor ikke betragtes som perfekte, disse giver ikke ideelle DC-udgange og er derfor ikke ønskelige for mange sofistikerede elektroniske kredsløb. Desuden inkluderer disse konfigurationer ikke variable spændings- og strømstyringsfunktioner.

Imidlertid kan de ovennævnte funktioner simpelthen integreres i ovenstående designs snarere med den sidste fuldbølge strømforsyningskonfiguration gennem introduktionen af ​​en enkelt IC og et par andre passive komponenter.

Brug af IC LM317 eller LM338:

IC LM 317 er en meget alsidig enhed, der normalt er integreret med strømforsyninger til opnåelse af velregulerede og variable spændings- / strømudgange. Nogle få strømforsyning eksempel kredsløb ved hjælp af denne IC

Da ovenstående IC kun kan understøtte maksimalt 1,5 ampere, kan en anden lignende enhed, men med højere ratings, bruges til større strømudgange. IC LM 338 fungerer nøjagtigt som LM 317, men er i stand til at håndtere op til 5 ampere strøm. Et simpelt design er vist nedenfor.

Til opnåelse af faste spændingsniveauer kan IC'er i 78XX-serien anvendes med de ovenfor forklarede strømforsyningskredsløb. Det 78XX IC'er forklares grundigt til din henvisning

I dag transformerfri SMPS-strømforsyning bliver de foretrukne blandt brugerne på grund af deres høje effektivitet og høje effekt, der leverer funktioner i utroligt kompakte størrelser.
Selvom opbygning af et SMPS-strømforsyningskredsløb derhjemme bestemt ikke er for nybegyndere i marken, kan ingeniører og entusiaster med omfattende viden om emnet gå omkring med at opbygge sådanne kredsløb derhjemme.

Du kan også lære om et pænt lille switch mode strømforsyning design.

Der er et par andre former for strømforsyninger, som snarere kan bygges af selv de nye elektroniske hobbyister og ikke kræver transformere. Selvom det er meget billigt og let at bygge, kan disse typer strømforsyningskredsløb ikke understøtte tung strøm og er normalt begrænset til 200 mA eller deromkring.

Transformerløs strømforsyningsdesign

To begreber af ovenstående transformer mindre type strømforsyningskredsløb diskuteres i følgende par indlæg:

Ved hjælp af højspændingskondensatorer,

Ved at bruge Hi-End IC'er og FET

Feedback fra en af ​​de dedikerede læsere af denne blog

Kære Swagatam Majumdar,

Jeg ønsker at lave en psu til en mikrokontroller og dens afhængige komponenter ...

Jeg ønsker at få en stabil + 5V ud og + 3.3V ud fra psu, jeg er ikke sikker på forstærkerens alder, men jeg synes, at en 5A total skal være nok, der vil også være 5V mus og 5V tastatur og 3 x SN74HC595 IC'er også og 2 x 512Kb SRAM ... Så jeg kender virkelig ikke forstærkeren til at sigte mod ....

Jeg antager, at 5Amp er nok? .... MIT VIGTIGSTE spørgsmål er, hvilken TRANSFORMER der skal bruges, og hvilke DIODER der skal bruges? Jeg har valgt Transformeren efter at have læst et eller andet sted online, at broensretteren forårsager en VOLT DROP på 1.4V generelt, og i din blog ovenfor angiver du, at brorecitfier vil få spændingen til at gå op? ...

SÅ jeg er usikker (jeg er alligevel usikker på at være ny inden for elektronik) ..... Den FØRSTE transformer jeg valgte var denne. Fortæl mig, hvilken der er bedst til mine behov, og hvilke DIODER jeg også skal bruge .... Jeg vil gerne bruge PSU'en til et kort, der ligner dette meget ....

Hjælp og vejled mig den bedste måde at fremstille en passende MAINS 220 / 240V PSU på, som giver mig STABIL 5V og 3,3V til brug sammen med mit design. Tak på forhånd.

Sådan får du konstant 5V og 3V fra strømforsyningskredsløbet

Hej, du kan opnå det blot ved hjælp af en 7805 IC for at få 5V og ved at tilføje et par 1N4007-dioder til denne 5V for at få cirka 3,3V.

5 amp ser for højt ud, og jeg tror ikke, du ville kræve så meget strøm, medmindre du også bruger denne forsyning med et eksternt drivtrin, der bærer højere belastninger såsom en høj watt LED eller en motor osv.

Så jeg er sikker på, at dit krav let kan opfyldes gennem ovennævnte procedurer.

til strømforsyning til MCU gennem ovenstående procedure kan du bruge en 0-9V eller en 0-12V trafo med 1amp strøm, dioder kan være 1N4007 x 4nos

Dioderne vil falde 1,4V, når indgangen er en jævnstrøm, men når den er en vekselstrøm som fra en trafo, hæves udgangen med en faktor på 1,21.

Sørg for at bruge en 2200uF / 25V hætte efter broen til filtreringen

Jeg håber, at informationen vil oplyse dig og besvare dine spørgsmål.

Billedet ovenfor viser, hvordan man får 5V og 3,3V konstant fra et givet strømforsyningskredsløb.

Sådan får du 9 V variabel spænding fra IC 7805

Normalt betragtes IC 7805 som en fast 5 V spændingsregulatorenhed. Imidlertid kunne IC med en grundlæggende løsning omdannes til et 5 V til 9 V variabelt regulator kredsløb, som vist ovenfor.

Her kan vi se, at en 500 ohm forudindstilling tilføjes med IC'ens centrale jordstift, som gør det muligt for IC'et at producere en løftet outputværdi op til 9 V med en strøm på 850 mA. Forudindstillingen kunne justeres for at få udgange i området 5 V til 9 V.

Oprettelse af et fast 12V regulator kredsløb

I ovenstående diagram kan vi se, hvordan en almindelig 7805 regulator IC kunne bruges til at skabe et fast 5V reguleret output.

Hvis du ønsker at opnå en fast 12V reguleret strømforsyning, kan den samme konfiguration anvendes til at få de krævede resultater, som vist nedenfor:

12V reguleret strømforsyningskredsløb ved hjælp af LM7812 IC

12V, 5V reguleret strømforsyning

Antag nu, at du havde kredsløbsprogrammer, som havde brug for en dobbelt forsyning i området 12V faste og også 5V faste regulerede forsyninger.

Til sådanne applikationer kunne det ovenfor diskuterede design simpelthen modificeres ved hjælp af en 7812 IC og derefter derefter en 7805 IC til at få det krævede 12V og 5V regulerede strømforsyningsudgang sammen som angivet nedenfor:

12, 5V reguleret strømforsyningskredsløb ved hjælp af IC 7812 og IC 7805

Design af en simpel dobbelt strømforsyning

I mange af kredsløbsprogrammerne, især dem der bruger op-forstærkere, bliver en dobbelt strømforsyning obligatorisk for at aktivere +/- og jordforsyningen til kredsløbet.

Design af en simpel dobbelt strømforsyning involverer faktisk bare et centralt tryk på strømforsyningen og en bro ensretter sammen med et par filterkondensatorer med høj værdi som vist nedenfor:

For at opnå en reguleret dobbelt strømforsyning med det ønskede niveau af dobbelt spænding ved udgangen er det dog noget, der normalt kræver et komplekst design ved hjælp af dyre IC'er .

Følgende design viser, hvor enkelt og diskret en dobbelt strømforsyning kunne konfigureres ved hjælp af et par BJT'er og et par modstande.

Her er Q1 og Q3 rigget som emitter-tilhænger passere transistorer , som bestemmer mængden af ​​strøm, der får lov til at passere på tværs af de respektive +/- udgange. Her er det omkring 2 ampere

Udgangsspændingen på tværs af de relevante dobbelte forsyningsskinner bestemmes af transistorer Q2 og Q4 sammen med deres basismodstandsdelende netværk.

Udgangsspændingsniveauerne kunne justeres passende og justeres ved at justere værdierne af de potentielle skillevægge dannet af modstandene R2, R3 og R5, R6.

Design af en LM317 strømforsyning med faste modstande

En ekstremt ligefrem LM317T-baseret spændings- / strømforsyning, der kan bruges til opladning af nikkel-cadmiumceller eller når som helst, en praktisk strømforsyning er nødvendig, vises nedenfor.

Det er en ukompliceret satsning for nybegynderen at konstruere og er beregnet til at blive brugt med en plug-in lysnetadapter, der giver en ureguleret jævnstrøm. produktion. IC1 er faktisk en justerbar regulator type LM317T.

Drejekontakten S1 vælger indstillingen (konstant strøm eller konstant spænding) sammen med den aktuelle eller spændingsværdi. Den regulerede spænding kan opnås ved SK3, og strømmen er i SK4.

Vær opmærksom på, at der er indstillet en justerbar indstilling (position 12), der gør det muligt at skræddersy en variabel spænding gennem potentiometer VR1.

Modstandsværdierne skal fremstilles ud fra de nærmeste opnåelige faste værdier, anbragt i serie efter behov.

Modstand R6 er klassificeret til 1W og R7 til 2W, selvom den resterende kan være 0,25W. Spændingsregulator IC1 317 skal installeres på nogle køleplader, hvis størrelse bestemmes af de nødvendige indgangs- og udgangsspændinger og -strømme.




Forrige: IC LM338 applikationskredsløb Næste: Sådan oprettes et inkubator-timeroptimeringsværktøjskredsløb