AC'den DC'ye nasıl dönüştürülür

28

5VDC @ 1A çıkışı gereken bir devre tasarlıyorum. Voltajı 12VAC'a düşürmek için bir duvar transformatörü kullanmaya çalışıyorum. Bir sonraki adım diyot köprüsü ve dalgalanma kondansatörüdür.

Dalgalanma gerilimi denklemi:

V_{r i p p l e} = \frac{I}{2 f C}

$V_{ripple} = \frac{I}{2fC}$

I = load current (1A)
f = AC frequency (60Hz)
C = Filter Capacitor (? uF)

1000 uF'lik bir C seçersem, dalgalanma voltajı 8,3 V'dir! Dalgalanma gerilimini düşürmek için daha fazla kapasitansa ihtiyacım var mı? AC'yi DC'ye dönüştürmenin başka bir yöntemi var mı?

— Robert
kaynak

6

AC duvar transformatörü yerine DC duvar transformatörü kullanıyorsanız, kendinize diyot köprüsünü ve düzeltmesini kaydedebilirsiniz. Sabit bir 5V elde etmek için hala bir voltaj regülatörüne ihtiyacınız olacaktır, ancak neredeyse tüm duvar transformatörleri voltaj regülasyonlu değildir ve bir '5V' duvar transformatörü 5V ile 9V arasında bir yerde size daha fazla bilgi verecektir.

— davr

3

Ben 2000

F /

μ

$\mu$

— A'yi

Neden sadece bir tane almıyorsun? Neden tekerleği yeniden icat ettin?

— Tim Spriggs

41

Bu voltajda 1000 µF çok büyük değildir. Boyut veya başka bir şeyle sınırlı mısın?

Dalgalanmadan tamamen kurtulup 5 V üretmek için, kapasitörden sonra bir voltaj regülatörü eklemeniz gerekir.

12 V _RMS = 17 V _Tepe , eksi iki diyot damla, sen doğrultucuların çıkışında göreceksiniz zirve DC gerilimi geçerli: - 1.1 - 17 1.1 = girdi sınırlarını aşma Hiçbir tehdit 14.8 V. Yani Regülatörün (35 V girişi).

Dalgalanma 8,3 V ise, DC voltajı 6,5 V ile 15 V arasında değişecektir. Bu, regülatöre regülasyondan düşmeden beslenecek kadar yüksektir, çünkü 7805, 1 A'da yaklaşık 1,5 V düşüşe sahiptir. sıcaklığa bağlı olarak). Bu yüzden evet, biraz daha yüksek kapasitör kullanmalısınız (veya alan sorun ise, paralel olarak birden fazla kapasitör kullanmalısınız).

görüntü tanımını buraya girin ( Kaynak: Alan Marshall )

İşte güç kaynağı devresinin her aşaması için bir rehber .

Ayrıca:

Gerçek hayat güç hattı voltajları bir prizden diğerine değişir ve frekans ülkeye göre değişir. Regülatörün giriş voltajı sınırını aşmadığından emin olmak için düzenlemenin altına düşmediğinden emin olmak için alçak hat / yüksek yük koşulunu ve ayrıca regülatörün giriş voltaj limitini aşmadığından emin olmak için yüksek hat / düşük yük koşulunu hesaplamanız gerekir. Bunlar genellikle önerilen değerlerdir:

JP: 85 VAC ila 110 VAC (+% 10, -15%), 50 ve 60 Hz
ABD: 105 VAC ila 132 VAC (+% 10), 60 Hz
AB: 215 VAC - 264 VAC (+% 10), 50 Hz

— Endolit
kaynak

1

Doğrultucu çıkışında görülen pik voltaj, giriş pik voltajından 2 diyot düşüşü (toplamda toplam 2.2 V) olacaktır.

— Robert

8

Endolith'in istisnai bir yaklaşımı var. Bir şeyi not etmek istiyorum, BİR ISITMA EVRESİ KULLANIN. Doğrusal bir regülatörden 1 amper koyacaksanız, bir ısı emici kullanın, bu, insanların farkına varmaktan çok daha fazla güç demektir.

— Kortuk

3

Hızlı nokta: 2 diyot damla mutlaka 2.2v değildir. Bir PN bağlantısının voltaj düşüşü, yapımına ve ilgili yarı iletkenlerin tipine çok bağlıdır. Aynı tipteki cihazlar arasında bile değişiklik gösterebilirler. Ayrıca, 7805'in düzenlenmesi için iki veya üç volttan fazla kafa odası olduğu sürece gayet iyi olduğunu unutmayın. Girdi ne kadar yüksek olursa, harcadığı güç o kadar fazla olur. Anahtarlama düzenleyicileri, biraz daha karmaşık olsa da, son derece daha verimlidir.

— wackyvorlon

1

1N4004 veri sayfası 1 A akım için 1,1 V düşüş ve KBP005 köprü doğrultucu 1,0 A için 1,0 V listeler, bu nedenle tipik bir değerdir.

— Kasım’daki endolith

2

bazen 7805 boyunca bir diyot görüyorsunuz, girdiyi anot oluşturur, böylece çıktının girişten (çok) daha yükseğe çıkmasını sağlar - bu ne kadar gerekli / gereksiz olur?

— JustJeff

19

Mesele şu ki, güç kaynağı adaptörleri arasında geçiş yapmak o kadar kolay bir şey ki, öğrenme amaçları için tasarıma gerçekten girmek istemediğiniz sürece, sadece bir tane satın alın. Digikey, tek miktarlarda 10 doların altında olan birkaç kişiye sahiptir ( burada CUI'den bir tane ) ve tüm güvenlik ve EMI / RFI sertifikalarıyla birlikte yüksek verimlilikle regüle edilmiş DC çıkışı verecektir.

— Jason S
kaynak

Her zaman CUI kullanırım! Tahtanızda zaten AC varsa, PCB montaj sürümleri de vardır.

— Kevin Vermeer

8

Kondansatörünüz dalgalanmayı azaltacak kadar büyükse, Vdc'niz Endolith tarafından gösterildiği gibi yaklaşık 15V olacaktır. Yük altında biraz düşeceğini düşünelim ve örnek olarak 12V kullanın. Çıkışın 5V olması gerekiyorsa, regülatör 1A'da 7V almalıdır, yani 7W gücü sürekli olarak dağıtabilmelidir. Başvurunuza bağlı olarak, bu bir sorun olabilir veya olmayabilir.

Neden sadece bir anahtarlama güç adaptörü kullanmıyorsunuz? Bugünlerde 5V kullanan çok sayıda yönlendirici, ağ anahtarı / hub'ı, sabit sürücü kasası vb. Vardır. Güç kaynakları genellikle normal bir duvar transformatöründen daha büyük değildir, daha verimlidir ve çıkış voltajı iyi düzenlenir.

— icabrindus
kaynak

7

Başka bir yöntem, son filtre kapağından önce seri olarak bir boğucu (indüktör) eklemektir. 100 uH gibi bir şey iyi bir dünya yapar. Bir bobin akımdaki değişikliklere, tıpkı bir kapağın voltajdaki değişikliklere direnç gösterdiği gibi direnç gösterir. İkisini birleştirin ve daha etkili bir filtre elde edin.

Vripple denkleminizde bir hata var. Tam bir dalga köprüsü kullandığınız için, frekansınız 60 hz değil, 120'dir.

— bobdole369
kaynak

Tam köprüyü telafi etmek için bir "2 *" vardı.

— Robert

Boğma yöntemini tanımlayan bir web siteniz var mı?

— Robert

Yüksek geçişli filtreler gibi şeyleri araştırırken, kapasitif reaktans azalırken endüktif reaktansın frekansla arttığından faydalanırlar.

— wackyvorlon

Bir indüktör akımdaki değişikliklere direnç gösterir, ancak devrenizin akımı hızlı bir şekilde değiştirmek isteyebileceğini unutmayın. Devre için gereken akımı değiştirdiğinizde, indüktör akımı bir yere dökmek zorunda kalacaktır.

— Kellenjb

1

İndüktör regülatörden sonra değil, diyot köprüsünün önüne yerleştirilmelidir. Yeterince büyükse, PTX iletim açısını 360 dereceye çıkarabilir ve çıkış akımı tepe noktalarını ve vadileri düz hale getirebilir. Ama biraz voltaj kaybedersin. Radyo Tasarımcısı El Kitabı s. 1162, 1182 ve ff.

— user207421 12:15

4

Vripple denkleminiz yalnızca bir yaklaşımdır ve sadece küçük miktarlarda dalgalanma için iyidir.

Daha iyi bir denklem bulun veya onu grafiksel olarak çözün ve dalganızın düşündüğünüz kadar olmadığını göreceksiniz.

— SiliconFarmer
kaynak

Bu denklemin sınırlamaları hakkında iyi nokta!

— Robert

1

İşte Vripple'nin büyük olduğu durumlar için biraz daha iyi bir denklem. Bu, Vripple = I / (2fC) 'den daha az karamsardır, ancak Vripple <1/2 * Vpeak değerleri için hala karamsardır. T = 1/2 * f değerlerinde yükselen bir sinüs dalgası olmadığını varsaymak yerine, doğrultucu çıktısını sinüs dalgası yerine üçgenler ile hesaplayın (matematiği kolaylaştırmak için). Kapasitörün düşme geriliminin yükselen üçgen dalgayı ne zaman yakaladığını görmek için iki denklemin çözümü: Vt = Vp * (4fCVp / I -1) / (4fCVp / I +1) f = 60, C = 1000, Vp = 14.8 , I = 1 Vt = 8,3 volt Bu, 5v + 1.5v'lik 7805 düşme voltajının oldukça üzerindedir.

— SiliconFarmer

3

Anahtarlama rotasına gitmek istemiyorsanız, kapağı çok olan 5 veya 6 volt'luk bir transformatör. ve düşük bir düşme düzenleyici, verime çok yardımcı olacaktır. Değerleri almak için bazı hesaplamalar yapmanız ve makul olup olmadıklarını görmek zorundasınız.

— russ_hensel
kaynak