Designe enkle strømforsyningskretser

Innlegget beskriver hvordan du designer og bygger en enkel strømforsyningskrets helt fra grunnleggende design til den rimelig sofistikerte strømforsyningen som har utvidede funksjoner.

Strømforsyning er uunnværlig

Enten det er en elektronisk noob eller en ekspertingeniør, krever alle dette uunnværlige utstyret som kalles strømforsyningsenheten.

Dette er fordi ingen elektronikk kan kjøre uten strøm, for å være presis en lavspent likestrøm, og en strømforsyningsenhet er en enhet som er spesielt ment for å oppfylle dette formålet.

Hvis dette utstyret er så viktig, blir det avgjørende for alle i feltet å lære seg alle tingene til dette viktige medlemmet av den elektroniske familien.

La oss begynne og lære hvordan vi designer en strømforsyningskrets, den enkleste først, sannsynligvis for noobene som synes denne informasjonen er veldig nyttig.
TIL grunnleggende strømforsyningskrets vil i utgangspunktet kreve tre hovedkomponenter for å gi de tiltenkte resultatene.
En transformator, en diode og en kondensator. Transformatoren er enheten som har to sett med viklinger, en primær og den andre er sekundær.

Strømnettet 220v eller 120v mates til primærviklingen som overføres til sekundærviklingen for å produsere en lavere indusert spenning der.

Den lave nedtrappede spenningen som er tilgjengelig på transformatorens sekundær, brukes til den tiltenkte applikasjonen i elektroniske kretser, men før denne sekundærspenningen kan brukes, må den først utbedres, noe som betyr at spenningen må gjøres til en DC først.

For eksempel hvis transfornmer sekundær er vurdert til 12 volt, vil de ervervede 12 volt fra transformator sekundær være 12 volt AC acros de aktuelle ledningene.

Elektronisk krets kan aldri fungere med vekselstrøm, og derfor bør denne spenningen transformeres til en likestrøm.

En diode er en enhet som effektivt konverterer en AC til DC, det er tre konfigurasjoner der grunnleggende strømforsyningsdesign kan konfigureres.

Det kan også være lurt å lære hvordan du designer en benkestrømforsyning

Ved hjelp av en enkelt diode:

Den mest grunnleggende og grove formen for strømforsyningsdesign er den som bruker en enkelt diode og en kondensator. Siden en enkelt diode bare vil rette opp en halv syklus av vekselstrømssignalet, krever denne typen konfigurasjon en stor utgangsfilterkondensator for å kompensere for ovennevnte begrensning.

En filterkondensator sørger for at etter retting, ved de fallende eller synkende delene av det resulterende DC-mønsteret, der spenningen har en tendens til å synke, fylles disse seksjonene og toppes av den lagrede energien inne i kondensatoren.

Ovennevnte kompensasjonshandling utført av kondensatorene lagret energi bidrar til å opprettholde en ren og krusningsfri DC-utgang som ikke ville være mulig bare av diodene alene.

For en enkelt diode strømforsyning design, transformatorens sekundære vikling trenger bare å ha en enkelt vikling med to ender.

Imidlertid kan den ovennevnte konfigurasjonen ikke betraktes som en effektiv strømforsyningsdesign på grunn av den rå halvbølgerettelsen og de begrensede kapasitetene for utgangskonditionering.

Bruke to dioder:

Å bruke et par dioder for å lage en strømforsyning krever en transformator som har en sentrert sekundærvikling. Diagrammet viser hvordan diodene er koblet til transformatoren.

Selv om de to diodene fungerer i tandem og takler begge halvdelene av vekselstrømssignalet og produserer en fullbølgeretting, er den anvendte metoden ikke effektiv, fordi det i det hele tatt bare brukes en halv vikling av transformatoren. Dette resulterer i dårlig kjernemetning og unødvendig oppvarming av transformatoren, noe som gjør denne typen strømforsyningskonfigurasjon mindre effektiv og en vanlig design.

Bruke fire dioder:

Det er den beste og allment aksepterte formen for strømforsyningskonfigurasjon når det gjelder utbedringsprosessen.

Den smarte bruken av fire dioder gjør ting veldig enkelt, bare en enkelt sekundærvikling er alt som kreves, kjernemetningen er perfekt optimalisert, noe som resulterer i en effektiv AC til DC-konvertering.

Figuren viser hvordan en fullbølgeforliket strømforsyning lages ved hjelp av fire dioder og en filterkondensator med relativt lav verdi.

Denne typen diodekonfigurasjon er populært kjent som bridge-nettverket, det kan være lurt å vite hvordan lage en bro likeretter .

Alle de ovennevnte strømforsyningsdesignene gir utganger med vanlig regulering og kan derfor ikke betraktes som perfekte. Disse gir ikke ideelle DC-utganger, og er derfor ikke ønskelige for mange sofistikerte elektroniske kretser. Dessuten inkluderer ikke disse konfigurasjonene en variabel spennings- og strømstyringsfunksjon.

Imidlertid kan de ovennevnte funksjonene rett og slett integreres i de ovennevnte designene, snarere med den siste fullbølge strømforsyningskonfigurasjonen gjennom introduksjonen av en enkelt IC og noen få andre passive komponenter.

Bruke IC LM317 eller LM338:

IC LM 317 er en svært allsidig enhet som normalt er integrert i strømforsyninger for å oppnå godt regulerte og variable spennings- / strømutganger. Noen strømforsyningseksempel kretser som bruker denne IC

Siden ovennevnte IC bare kan støtte maksimalt 1,5 ampere, kan en annen lignende enhet, men med høyere rangeringer, brukes for større strømutganger. IC LM 338 fungerer akkurat som LM 317, men er i stand til å håndtere opptil 5 ampere strøm. En enkel design er vist nedenfor.

For å oppnå faste spenningsnivåer kan 78XX serie IC-er brukes med de ovenfor forklarte strømforsyningskretsene. De 78XX IC-er forklares grundig for din referanse

Nå for tiden transformerfri SMPS-strømforsyning blir favorittene blant brukerne, på grunn av deres høye effektivitet og høye kraft som leverer funksjoner i utrolig kompakte størrelser.
Selv om å bygge en SMPS-strømforsyningskrets hjemme absolutt ikke er for nybegynnere i felten, kan ingeniører og entusiaster med omfattende kunnskap om emnet gå om å bygge slike kretser hjemme.

Du kan også lære om noe pent bryter modus strømforsyning design.

Det er noen få andre former for strømforsyning som heller kan bygges av selv de nye elektroniske hobbyistene og ikke krever transformatorer. Selv om de er veldig billige og enkle å bygge, kan disse typer strømforsyningskretser ikke støtte tung strøm og er normalt begrenset til 200 mA eller så.

Transformerless Power Supply Design

To konsepter av transformatoren ovenfor, mindre type strømforsyningskretser, er diskutert i de følgende par innleggene:

Ved å bruke høyspenningskondensatorer,

Ved å bruke Hi-End ICs og FET

Tilbakemelding fra en av de dedikerte leserne av denne bloggen

Kjære Swagatam Majumdar,

Jeg ønsker å lage en psu for en mikrokontroller og dens avhengige komponenter ...

Jeg vil ha en stabil + 5V ut og + 3.3V ut fra PSU, jeg er ikke sikker på amp-age, men jeg tror at en 5A-total bør være nok, det vil også være 5V mus og 5V tastatur og 3 x SN74HC595 IC-er også og 2 x 512Kb SRAM ... Så jeg vet ikke forsterkertiden å sikte på ....

Jeg antar at 5Amp er nok? .... Mitt HOVEDSPØRSEL er hvilken TRANSFORMATOR som skal brukes og hvilke DIODER som skal brukes? Jeg har valgt transformatoren etter å ha lest et sted på nettet at broensretteren forårsaker en VOLT DROP på 1.4V generelt, og i bloggen din ovenfor oppgir du at broinnleseren vil føre til at spenningen øker? ...

SÅ jeg er usikker (jeg er uansett usikker på å være ny innen elektronikk) ..... Den FØRSTE transformatoren jeg valgte var denne. Vennligst gi meg beskjed om hvilken som er BEST for mine behov og hvilke DIODER jeg skal bruke også .... Jeg vil gjerne bruke PSU til et kort som ligner på dette ....

Hjelp og veiled meg på den beste måten å lage en passende MAINS 220 / 240V PSU som gir meg STABIL 5V og 3.3V for bruk med designet mitt. Takk på forhånd.

Hvordan få konstant 5V og 3V fra strømforsyningskretsen

Hei, du kan oppnå det ganske enkelt gjennom en 7805 IC for å få 5V og ved å legge til et par 1N4007 dioder til denne 5V for å få omtrent 3,3V.

5 amp ser for høyt ut, og jeg tror ikke du trenger så mye strøm med mindre du også bruker denne strømforsyningen med et eksternt drivertrinn som bærer høyere belastninger som en høy watt LED eller en motor etc.

Så jeg er sikker på at kravet ditt enkelt kan oppfylles gjennom de ovennevnte prosedyrene.

for å drive MCU gjennom fremgangsmåten ovenfor kan du bruke en 0-9V eller en 0-12V trafo med 1amp strøm, dioder kan være 1N4007 x 4nos

Diodene vil slippe 1,4V når inngangen er en DC, men når den er en AC som fra en trafo, vil utgangen bli hevet med faktoren 1,21.

Sørg for å bruke en 2200uF / 25V hette etter broen for filtrering

Jeg håper informasjonen vil opplyse deg og svare på spørsmålene dine.

Bildet over viser hvordan man får 5V og 3,3V konstant fra en gitt strømforsyningskrets.

Hvordan få 9 V variabel spenning fra IC 7805

Normalt betraktes IC 7805 som en fast 5 V spenningsregulatorenhet. Imidlertid, med en grunnleggende løsning, kan IC gjøres om til en 5 V til 9 V variabel regulatorkrets, som vist ovenfor.

Her kan vi se at en 500 ohm forhåndsinnstilling er lagt til med den sentrale jordpinnen på IC, som gjør at ICen kan produsere en løftet utgangsverdi opp til 9 V, med en strøm på 850 mA. Forhåndsinnstillingen kan justeres for å få utganger i området 5 V til 9 V.

Lage en fast 12V regulatorkrets

I diagrammet ovenfor kan vi se hvordan en vanlig 7805 regulator IC kunne brukes til å lage en fast 5V regulert utgang.

Hvis du ønsker å oppnå en fast 12V regulert strømforsyning, kan den samme konfigurasjonen brukes for å få de nødvendige resultatene, som vist nedenfor:

12V, 5V regulert strømforsyning

Anta at du hadde kretsapplikasjoner som trengte en dobbel forsyning i området 12V faste og også 5V faste regulerte forsyninger.

For slike applikasjoner kan den ovennevnte diskuterte utformingen enkelt modifiseres ved å bruke en 7812 IC og deretter en 7805 IC for å få den nødvendige 12V og 5V regulerte strømforsyningsutgangen sammen, som angitt nedenfor:

Designe en enkel dobbel strømforsyning

I mange av kretsapplikasjonene, spesielt de som bruker forsterkere, blir en dobbel strømforsyning obligatorisk for å aktivere +/- og jordforsyning til kretsen.

Designe en enkel dobbel strømforsyning involverer faktisk bare en senterkran strømforsyning og en bro likeretter sammen med et par høykvalitets filterkondensatorer som vist nedenfor:

Imidlertid, for å oppnå en regulert dobbel strømforsyning med ønsket nivå av dobbel spenning ved utgangen, er det noe som normalt krever en kompleks design bruker kostbare IC-er .

Følgende design viser hvordan enkelt og diskret en dobbel strømforsyning kan konfigureres ved hjelp av noen få BJT-er og noen få motstander.

Her er Q1 og Q3 rigget som emitterfollower passere transistorer , som bestemmer mengden strøm som får passere over de respektive +/- utgangene. Her er det rundt 2 ampere

Utgangsspenningen over de relevante doble forsyningsskinnene bestemmes av transistorene Q2 og Q4 sammen med deres basismotstandsdelende nettverk.

Utgangsspenningsnivåene kan justeres riktig og justeres ved å justere verdiene til potensielle delere dannet av motstandene R2, R3 og R5, R6.

Designe en LM317 strømforsyning med faste motstander

En ekstremt grei LM317T-basert spennings- / strømforsyning, som kan brukes til lading av nikkel-kadmiumceller eller når som helst en praktisk strømforsyning er nødvendig, vises nedenfor.

Det er en ukomplisert satsing for nybegynneren å konstruere, og er ment å brukes med en plug-in strømadapter som gir en uregulert vekselstrøm. produksjon. IC1 er faktisk en justerbar regulator type LM317T.

Dreiebryteren S1 velger innstillingen (konstant strøm eller konstant spenning) sammen med strøm- eller spenningsverdien. Den regulerte spenningen kan fås ved SK3 og strømmen er i SK4.

Vær oppmerksom på at en justerbar innstilling (posisjon 12) er innarbeidet som gjør det mulig å skreddersy en variabel spenning gjennom potensiometer VR1.

Motstandsverdiene må være produsert fra nærmeste oppnåelige faste verdier, plassert i serie etter behov.

Motstanden R6 er vurdert til 1W og R7 til 2W, selv om den gjenværende kan være 0,25W. Spenningsregulator IC1 317 må installeres på noen kjøleribbe hvis størrelse bestemmes av inngangs- og utgangsspenningene og strømene som er nødvendige.