תכנון מעגלי אספקת חשמל פשוטים

ההודעה מפרטת כיצד לתכנן ולבנות מעגל אספקת חשמל פשוט החל מהתכנון הבסיסי ועד לספק הכוח המתוחכם למדי בעל תכונות מורחבות.

אספקת החשמל היא הכרחית

בין אם זה נוב אלקטרוני או מהנדס מומחה, כולם דורשים את הציוד החיוני הזה שנקרא יחידת אספקת החשמל.

הסיבה לכך היא שאף אלקטרוניקה לא יכולה לפעול ללא חשמל, אם לדייק כוח DC נמוך במתח נמוך, ויחידת אספקת חשמל היא מכשיר המיועד במיוחד למימוש מטרה זו.

אם הציוד הזה כל כך חשוב, כל אחד מהתחומים צריך להיות הכרחי ללמוד את כל העניינים של החבר החשוב במשפחה האלקטרונית.

בואו נתחיל ונלמד כיצד לתכנן מעגל אספקת חשמל, ראשית פשוט ביותר, כנראה עבור הנודניקים שיימצאו מידע זה שימושי ביותר.
ל מעגל אספקת חשמל בסיסי באופן בסיסי ידרשו שלושה מרכיבים עיקריים לאספקת התוצאות המיועדות.
שנאי, דיודה וקבל. השנאי הוא המכשיר שיש לו שתי קבוצות של פיתולים, אחד ראשוני והשני הוא משני.

הרשת 220V או 120V מוזנת לפיתול הראשוני המועבר לפיתול המשני כדי לייצר שם מתח מושרה נמוך יותר.

המתח המורד הנמוך הזמין במשנית של השנאי משמש ליישום המיועד במעגלים אלקטרוניים, אולם לפני שניתן יהיה להשתמש במתח משני זה, יש לתקן אותו תחילה, כלומר ראשית יש להפוך את המתח לזרם DC.

לדוגמא אם משני הטרנספורנמר מדורגים ב 12 וולט אז 12 וולט הנרכשים מהמשני שנאי יהיו AC 12 וולט AC החוטים הרלוונטיים.

מעגל אלקטרוני לעולם אינו יכול לעבוד עם זרמי חילופין ולכן יש להפוך את המתח הזה לזרם זרם זרם זרם זרם זה.

דיודה היא מכשיר אחד הממיר יעיל AC ל DC, יש שלוש תצורות שדרכן ניתן להגדיר עיצובי אספקת חשמל בסיסיים.

אולי גם תרצה ללמוד כיצד לתכנן ספק כוח ספסל

באמצעות דיודה אחת:

הצורה הבסיסית והגסה ביותר של עיצוב אספקת החשמל היא זו המשתמשת בדיודה וקבל. מכיוון שדיודה יחידה תתקן רק מחזור אחד של אות ה- AC, תצורה מסוג זה מחייבת קבלים פילטר גדולים לפיצוי המגבלה הנ'ל.

קבלים פילטר מוודאים כי לאחר תיקון, בקטעים הנופלים או היורדים של דפוס ה- DC המתקבל, שם המתח נוטה לטבול, החלקים הללו מתמלאים ובראשם האנרגיה המאוחסנת בתוך הקבל.

פעולת הפיצוי הנ'ל שנעשתה על ידי הקבלים המאוחסנים באנרגיה מסייעת לשמור על תפוקת DC נקייה ונטולת אדוות אשר לא תהיה אפשרית רק על ידי הדיודות בלבד.

עבור תכנון אספקת חשמל דיודה אחת, הסיבוב המשני של השנאי צריך שיהיה לו סלילה אחת עם שני קצוות.

עם זאת התצורה שלעיל אינה יכולה להיחשב כמעוצב יעיל של אספקת חשמל בשל תיקון גל חצי גס ויכולות מיזוג פלט מוגבלות.

שימוש בשתי דיודות:

שימוש בכמה דיודות לייצור ספק כוח מחייב שנאי בעל סלילה משנית המוקלטת במרכז. התרשים מראה כיצד מחברים את הדיודות לשנאי.

אף על פי ששתי הדיודות פועלות במקביל ומתמודדות עם שני חצאי האות AC ומייצרות תיקון גל מלא, השיטה המופעלת אינה יעילה מכיוון שבכל רגע משתמשים רק בחצי סלילה של השנאי. התוצאה גורמת לרוויה גרועה של ליבה ולחימום מיותר של השנאי, מה שהופך סוג זה של תצורת ספק כוח ליעיל פחות ולעיצוב רגיל.

שימוש בארבע דיודות:

זוהי הצורה הטובה והמקובלת ביותר של תצורת ספק כוח בכל הנוגע לתהליך התיקון.

השימוש החכם בארבע דיודות הופך את הדברים לפשוטים מאוד, רק סלילה משנית אחת היא כל מה שנדרש, רוויית הליבה מותאמת באופן מושלם וכתוצאה מכך המרה יעילה של זרם זרם זרם מתח.

האיור מראה כיצד מתבצע ספק כוח מתוקן גל מלא באמצעות ארבע דיודות וקבל פילטר בעל ערך נמוך יחסית.

סוג זה של תצורת דיודות מכונה באופן פופולרי רשת הגשר, כדאי שתדעו כיצד לבנות מיישר גשר .

כל תכנוני אספקת החשמל שלעיל מספקים יציאות עם ויסות רגיל ולכן אינם יכולים להיחשב מושלמים, אלה אינם מספקים יציאות DC אידיאליות, ולכן אינם רצויים עבור מעגלים אלקטרוניים מתוחכמים רבים. יתר על כן תצורות אלה אינן כוללות מתח משתנה ותכונות בקרת זרם.

עם זאת, התכונות הנ'ל עשויות להיות משולבות בפשטות בעיצובים הנ'ל, אלא בתצורת אספקת החשמל של הגל המלא האחרון באמצעות הצגת IC יחיד וכמה רכיבים פסיביים אחרים.

שימוש ב- IC LM317 או LM338:

ה- IC LM 317 הוא מכשיר רב-תכליתי המשולב בדרך כלל עם ספקי כוח להשגת תפוקות מתח / זרם מוסדרות ומשתנות היטב. כמה מעגלים לדוגמא לאספקת חשמל המשתמשים ב- IC זה

מכיוון שה- IC לעיל יכול לתמוך רק במקסימום 1.5 אמפר, עבור פלט זרם גדול יותר ניתן להשתמש במכשיר דומה אחר אך עם דירוגים גבוהים יותר. ה- IC LM 338 עובד בדיוק כמו ה- LM 317 אך מסוגל להתמודד עם עד 5 אמפר זרם. עיצוב פשוט מוצג להלן.

להשגת רמות מתח קבועות, ניתן להשתמש בשבבים מסדרת 78XX עם מעגלי אספקת החשמל שהוסברו לעיל. ה ICX 78XX מוסברים באופן מקיף להתייחסות שלך

כַּיוֹם ספקי כוח SMPS ללא שנאים הופכים למועדפים בקרב המשתמשים, בגלל היעילות הגבוהה שלהם, העוצמה הגבוהה המספקת תכונות בגדלים קומפקטיים להפליא.
אף על פי שבניית מעגל אספקת החשמל של SMPS בבית היא בוודאי לא עבור המתחילים בתחום, מהנדסים וחובבים בעלי ידע מקיף בנושא יכולים ללכת לבנות מעגלים כאלה בבית.

אתה יכול גם ללמוד על מעט מסודר מצב מתג אספקת חשמל.

ישנן כמה צורות אחרות של ספקי כוח שניתן לבנות דווקא על ידי אפילו חובבי האלקטרונים החדשים ואינם דורשים שנאים. אף על פי שהם זולים מאוד וקלים לבנייה, סוגים אלה של מעגלי אספקת חשמל אינם יכולים לתמוך בזרם כבד ובדרך כלל מוגבלים ל 200 mA בערך.

עיצוב ספקי כוח ללא שנאים

שני מושגים של השנאי הנ'ל פחות סוג של מעגלי אספקת חשמל נידונים בכמה פוסטים הבאים:

באמצעות קבלים מתח גבוה,

באמצעות ICs Hi -End ו- FET

משוב מאחד הקוראים המסורים בבלוג זה

סוואגאטאם מג'ומדר היקר,

ברצוני להכין ממשק PSU למיקרו-בקר ולרכיביו התלויים ...

אני רוצה להוציא יציב +5 וולט ו + 3.3 וולט מהמתח, אני לא בטוח בעידן המגבר אבל אני חושב שסך הכל 5A אמור להספיק, יהיו גם עכבר 5V ומקלדת 5V ו- 3 x SN74HC595 IC גם ו -2 x 512Kb SRAM ... אז אני באמת לא יודע את עידן המגבר שאליו מכוונים ....

אני מניח ש- 5Amp מספיק? .... השאלה העיקרית שלי היא באיזה טרנספורמטור להשתמש ובאילו DIODES להשתמש? בחרתי בשנאי לאחר שקראתי איפשהו ברשת כי מיישר הגשר גורם ל- VOLT DROP של 1.4V באופן כללי ובבלוג שלך למעלה אתה מצהיר כי recitfier הגשר יגרום למתח לעלות? ...

אז אני לא בטוח (אני בכל מקרה לא בטוח שהוא חדש באלקטרוניקה) ..... השנאי הראשון שבחרתי היה זה. אנא יעץ לי איזה מהם מתאים ביותר לצרכים שלי ובאילו DIODES להשתמש גם .... ברצוני להשתמש ב- PSU ללוח שדומה מאוד לזה ....

אנא עזרו והדריכו אותי את הדרך הטובה ביותר להכין מתח כפול 220/240 וולט המתאים לי STABLE 5V ו- 3.3V לשימוש עם העיצוב שלי. תודה מראש.

כיצד להשיג קבוע 5V ו- 3V ממעגל אספקת החשמל

שלום, אתה יכול להשיג את זה פשוט באמצעות 7805 IC לקבלת 5V ועל ידי הוספת דיודות 1N4007 זוגות ל -5V זה לקבלת 3.3V בערך.

5 אמפר נראה גבוה מדי ואני לא חושב שתזדקק לזרם כה גבוה אלא אם כן אתה משתמש גם באספקה ​​זו עם שלב נהג חיצוני הנושא עומסים גבוהים יותר כמו נורית LED גבוהה או מנוע וכו '.

אז אני בטוח שניתן למלא את הדרישה שלך בקלות באמצעות ההליכים שהוזכרו לעיל.

להפעלת MCU באמצעות ההליך הנ'ל ניתן להשתמש ב 0-9 וולט או בטרפו 0-12 וולט עם זרם 1 אמפר, דיודות יכולות להיות 1N4007 x 4 ננו

הדיודות יירדו ב -1.4 וולט כאשר הקלט הוא זרם זרם זרם, אך כאשר מדובר בזרם זרם כמו מטרפו, הפלט יוגדל בפקטור 1.21.

הקפד להשתמש בכובע 2200uF / 25V לאחר הגשר לצורך הסינון

אני מקווה שהמידע יאיר אתכם ויענה על שאילתותיכם.

התמונה לעיל מראה כיצד להשיג קבוע של 5 וולט ו -3.3 וולט ממעגל ספק כוח נתון.

כיצד להשיג מתח 9 וולט משתנה מ- IC 7805

בדרך כלל, ה- IC 7805 נחשב כמכשיר לווסת מתח קבוע של 5 וולט. עם זאת, באמצעות פיתרון בסיסי, ניתן להפוך את ה- IC למעגל וסת משתנה של 5 וולט עד 9 וולט, כפי שמוצג לעיל.

כאן אנו יכולים לראות כי הוספה קבועה מראש של 500 אוהם עם סיכת הקרקע המרכזית של ה- IC, המאפשרת ל- IC לייצר ערך פלט מוגבה עד 9 וולט, עם זרם של 850 mA. ניתן לכוונן את ההגדרה הקבועה מראש כדי להשיג יציאות בטווח של 5 וולט עד 9 וולט.

הכנת מעגל רגולטור קבוע של 12 וולט

בתרשים שלעיל אנו יכולים לראות כיצד ניתן להשתמש בווסת רגולטור 7805 רגיל ליצירת פלט מוסדר קבוע של 5 וולט.

במקרה שרצית להשיג ספק כוח קבוע של 12 וולט, ניתן להחיל את אותה תצורה לקבלת התוצאות הנדרשות, כמוצג להלן:

ספק כוח מוסדר 12V, 5V

עכשיו נניח שהיו לך יישומי מעגל שזקוקים לאספקה ​​כפולה בטווח של ספקים קבועים 12V וגם 5V קבועים.

עבור יישומים כאלה ניתן היה לשנות את העיצוב הנדון לעיל באמצעות שימוש ב- 7812 IC ולאחר מכן ב- 7805 IC לקבלת תפוקת ספק הכוח המווסתת 12V ו- 5V הנדרשת, כמפורט להלן:

תכנון ספק כוח כפול פשוט

ברבים מיישומי המעגל, במיוחד אלה המשתמשים במגברי אופ, אספקת חשמל כפולה הופכת לחובה לאפשר אספקת +/- וקרקע למעגל.

תכנון פשוט ספק כוח כפול למעשה כולל רק ספק כוח ברז מרכזי ומיישר גשר יחד עם כמה קבלים פילטר בעלי ערך גבוה, כמוצג להלן:

עם זאת, להשגת אספקת חשמל כפולה מוסדרת עם רמת המתח הכפולה הרצויה ביציאה היא דבר שבדרך כלל דורש תכנון מורכב באמצעות ICs יקרים .

התכנון הבא מראה כיצד ניתן להגדיר באופן פשוט ובביטול אספקת חשמל כפולה באמצעות מספר BJT וכמה נגדים.

כאן Q1 ו- Q3 מתקשרים כחסיד פולט לעבור טרנזיסטורים , אשר מחליטים את כמות הזרם המותרת לעבור על יציאות +/- בהתאמה. כאן זה בערך 2 אמפר

מתח המוצא על פני מסילות האספקה ​​הכפולות הרלוונטיות נקבע על ידי הטרנזיסטורים Q2 ו- Q4 יחד עם רשת המחלקים הנגדית הבסיסית שלהם.

ניתן לכוונן את רמות מתח המוצא ולהתאים אותם כראוי על ידי התאמת ערכי המחיצות הפוטנציאליות שנוצרות על ידי הנגדים R2, R3 ו- R5, R6.

תכנון ספק כוח LM317 עם נגדים קבועים

הסבר מתח / זרם מבוסס LM317T פשוט במיוחד, שיכול להיות מוכן להטענת תאי ניקל-קדמיום או בכל עת שיש צורך באספקת חשמל מעשית, מוצג להלן.

זהו מיזם לא מסובך לבניית המתחיל, והוא מיועד לשימוש עם מתאם רשת תקע המספק מתח DC ללא פיקוח. תְפוּקָה. IC1 הוא למעשה רגולטור מתכוונן מסוג LM317T.

המתג הסיבובי S1 בוחר את ההגדרה (זרם קבוע או מתח קבוע) יחד עם ערך הזרם או המתח. את המתח המווסת ניתן להשיג ב- SK3 והזרם הוא ב- SK4.

שימו לב כי משולבת הגדרה מתכווננת (מיקום 12) המאפשרת להתאים מתח משתנה באמצעות פוטנציומטר VR1.

יש לייצר את ערכי הנגד מהערכים הקבועים ביותר שניתן להשיג, וממוקמים בסדרה לפי הצורך.

הנגד R6 מדורג ב- 1W ו- R7 ב- 2W, אם כי הנותרים יכולים להיות 0.25W. על ווסת המתח IC1 317 להתקין על גוף קירור כלשהו שגודלו נקבע על ידי מתח הזרם והזרם הנחוצים.