Paprastų maitinimo grandinių projektavimas

Įraše išsamiai aprašoma, kaip suprojektuoti ir sukurti paprastą maitinimo grandinę nuo pagrindinio projekto iki pakankamai sudėtingo maitinimo šaltinio, turinčio išplėstines funkcijas.

Maitinimas yra būtinas

Nesvarbu, ar tai elektroninis triukšmas, ar ekspertas inžinierius, visoms reikalinga ši nepakeičiama įranga, vadinama maitinimo bloku.

Taip yra todėl, kad jokia elektronika negali veikti be energijos, tiksliau - žemos įtampos nuolatinės srovės, o maitinimo blokas yra įtaisas, specialiai skirtas šiam tikslui įgyvendinti.

Jei ši įranga yra tokia svarbi, visiems šios srities specialistams tampa būtina išmokti visus šio svarbaus elektroninės šeimos nario dalykus.

Pradėkime ir sužinokime, kaip pirmiausia suprojektuoti paprasčiausią maitinimo grandinę, ko gero, tiems, kurie nori, kad ši informacija būtų labai naudinga.
Į pagrindinė maitinimo grandinė norint pateikti numatytus rezultatus, iš esmės reikės trijų pagrindinių komponentų.
Transformatorius, diodas ir kondensatorius. Transformatorius yra įtaisas, turintis du apvijų rinkinius, vienas pagrindinis ir kitas yra antrinis.

Į pirminę apviją tiekiama 220v arba 120v įtampa, kuri perkeliama į antrinę apviją, kad būtų sukurta mažesnė sukelta įtampa.

Žemoji sumažinta įtampa, esanti transformatoriaus antrinėje grandinėje, naudojama numatytai paskirčiai elektroninėse grandinėse, tačiau prieš pradedant naudoti šią antrinę įtampą, ją pirmiausia reikia ištaisyti, tai reiškia, kad pirmiausia reikia įtampą padaryti nuolatine srove.

Pvz., Jei transfornerio antrinė įtampa yra 12 voltų, tada iš transformatoriaus antrinės įgytos 12 voltų įtampos atitinkami laidai bus 12 voltų kintamosios srovės.

Elektroninė grandinė niekada negali dirbti su kintama srove, todėl ši įtampa turėtų būti transformuota į nuolatinę srovę.

Diodas yra vienas įtaisas, kuris efektyviai paverčia kintamą srovę į nuolatinę srovę. Yra trys konfigūracijos, per kurias galima sukonfigūruoti pagrindinius maitinimo šaltinius.

Taip pat galbūt norėsite išmokti kaip suprojektuoti stendo maitinimo šaltinį

Vieno diodo naudojimas:

Pagrindinė ir neapdorota maitinimo šaltinio forma yra ta, kurioje naudojamas vienas diodas ir kondensatorius. Kadangi vienas diodas ištaisys tik pusę kintamosios srovės signalo ciklo, tokio tipo konfigūracijai reikalingas didelis išėjimo filtro kondensatorius, kad būtų kompensuotas aukščiau nurodytas apribojimas.

Filtro kondensatorius užtikrina, kad po ištaisymo krintančiose ar mažėjančiose nuolatinės srovės schemos dalyse, kur įtampa linkusi kristi, šios sekcijos užpildomos ir papildomos sukaupta energija kondensatoriaus viduje.

Aukščiau pateiktas kompensuojamasis veiksmas, kurį atlieka kondensatoriai sukaupė energiją, padeda išlaikyti švarią ir banguojančią nuolatinės srovės išvestį, kurios nebūtų įmanoma atlikti vien tik diodais.

Norint sukurti vieno diodo maitinimo šaltinį, transformatoriaus antrinėje apvijoje tereikia turėti vieną apviją su dviem galais.

Tačiau pirmiau minėta konfigūracija negali būti laikoma efektyviu maitinimo šaltinio projektu dėl savo neapibrėžtos pusės bangos ištaisymo ir ribotų išėjimo kondicionavimo galimybių.

Dviejų diodų naudojimas:

Norint naudoti maitinimo šaltinį, reikia naudoti keletą diodų, jei reikia transformatoriaus, turinčio centrinę antrinę apviją. Diagrama parodo, kaip diodai yra prijungti prie transformatoriaus.

Nors du diodai dirba kartu ir sutvarko abi kintamosios srovės signalo puses ir ištaiso visą bangą, naudojamas metodas nėra efektyvus, nes bet kuriuo metu naudojama tik pusė transformatoriaus apvijos. Dėl to prastas branduolio prisotinimas ir nereikalingas transformatoriaus šildymas, todėl tokio tipo maitinimo šaltinio konfigūracija tampa ne tokia efektyvi ir įprasta konstrukcija.

Naudojant keturis diodus:

Tai yra geriausia ir visuotinai pripažinta maitinimo šaltinio konfigūracijos forma, kiek tai susiję su taisymo procesu.

Protingas keturių diodų naudojimas daro viską labai paprastą, reikia tik vienos antrinės apvijos, o šerdies prisotinimas yra puikiai optimizuotas, todėl efektyviai keičiama kintama ir nuolatinė srovė.

Paveikslėlyje parodyta, kaip ištaisytas visos bangos maitinimas naudojant keturis diodus ir santykinai mažos vertės filtro kondensatorių.

Tokio tipo diodų konfigūracija yra žinoma kaip tilto tinklas, galbūt norėsite žinoti kaip sukonstruoti tilto lygintuvą .

Visuose aukščiau pateiktuose maitinimo šaltinių projektuose išėjimai reguliuojami įprastu būdu, todėl jų negalima laikyti tobulais, nes jie nepateikia idealių nuolatinės srovės išėjimų, todėl nėra pageidaujami daugeliui sudėtingų elektroninių grandinių. Be to, šiose konfigūracijose nėra kintamos įtampos ir srovės valdymo funkcijų.

Tačiau pirmiau minėtos funkcijos gali būti paprasčiausiai integruotos į pirmiau minėtus dizainus, o ne su paskutine visos bangos maitinimo konfigūracija įvedant vieną IC ir keletą kitų pasyvių komponentų.

Naudojant IC LM317 arba LM338:

„IC LM 317“ yra labai universalus prietaisas, paprastai sujungtas su maitinimo šaltiniais, norint gauti gerai reguliuojamus ir kintamus įtampos / srovės išėjimus. Keletas maitinimo šaltinio pavyzdžių grandinės, naudojančios šį IC

Kadangi aukščiau pateiktas IC gali palaikyti ne daugiau kaip 1,5 ampero, didesnėms srovės išėjimams gali būti naudojamas kitas panašus, bet aukštesnių reitingų įrenginys. IC LM 338 veikia lygiai taip pat, kaip LM 317, tačiau gali valdyti iki 5 amperų srovę. Paprastas dizainas parodytas žemiau.

Norint gauti fiksuotus įtampos lygius, su aukščiau paaiškintomis maitinimo grandinėmis gali būti naudojamos 78XX serijos IC. The 78XX IC yra išsamiai paaiškinta jūsų nuoroda

Šiais laikais be transformatoriaus SMPS maitinimo šaltiniai dėl savo didelio efektyvumo, didelės galios teikiančių funkcijų ir ypač kompaktiškų dydžių tampa mėgstamiausia vartotojų tarpe.
Nors namuose sukurti SMPS maitinimo grandinę tikrai nėra šios srities naujokai, inžinieriai ir entuziastai, turintys išsamių žinių apie šią problemą, gali kurti tokias grandines namuose.

Taip pat galite sužinoti apie tvarkingą mažai jungiklio režimo maitinimo šaltinio dizainas.

Yra keletas kitų maitinimo šaltinių, kuriuos netgi naujieji elektroniniai mėgėjai gali pastatyti ir kuriems nereikia transformatorių. Nors labai pigūs ir lengvai pastatomi, šių tipų maitinimo grandinės negali palaikyti sunkios srovės ir paprastai yra ribojamos maždaug 200 mA.

Be transformatorių maitinimo šaltinio dizainas

Dvi pirmiau minėtų transformatorių ir mažiau maitinimo grandinių koncepcijos aptariamos keliuose pranešimuose:

Naudodami aukštos įtampos kondensatorius,

Naudojant „Hi-End IC“ ir FET

Vieno iš atsidavusių šio tinklaraščio skaitytojų atsiliepimai

Gerbiamas Swagatam Majumdar,

Norėčiau pagaminti mikrovaldiklio ir jo priklausomų komponentų psu ...

Noriu gauti stabilų + 5 V ir + 3,3 V iš psu, nesu tikras dėl stiprintuvo amžiaus, bet manau, kad viso 5A turėtų pakakti, taip pat bus 5V pelė ir 5V klaviatūra bei 3 x SN74HC595 IC taip pat ir 2 x 512Kb SRAM ... Taigi aš tikrai nežinau stiprintuvo amžiaus, kurio reikėtų siekti ....

Manau, kad pakanka 5Amp? .... Mano pagrindinis klausimas yra tai, kurį transformatorių naudoti ir kokius DIODUS naudoti? Aš pasirinkau transformatorių, kai kažkur internete perskaičiau, kad tilto lygintuvas apskritai sukelia 1,4 V įtampos kritimą, o aukščiau esančiame jūsų tinklaraštyje nurodote, kad tilto daviklis padidins įtampą? ...

Taigi nesu tikras (šiaip ar taip, nesu naujiena elektronikoje) ..... PIRMAS pasirinktas transformatorius buvo šis. Prašau man patarti, kuris iš jų geriausiai tinka mano poreikiams ir kuriuos DIODUS taip pat naudoti .... Norėčiau naudoti PSU plokštei, labai panašiai į šią ....

Prašau, padėkite ir nurodykite man, kaip geriausiai pagaminti tinkamą MAINS 220 / 240V maitinimo bloką, kuris man suteikia STABILŲ 5 V ir 3,3 V, naudodamas mano dizainą. Iš anksto dėkoju.

Kaip gauti pastovias 5 ir 3 V įtampas iš maitinimo grandinės

Sveiki, jūs galite tai pasiekti paprasčiausiai naudodami 7805 IC, kad gautumėte 5 V įtampą, ir prie šio 5 V pridėdami porą 1N4007 diodų, kad gautumėte maždaug 3,3 V įtampą.

5 stiprintuvai atrodo per dideli ir nemanau, kad jums reikėtų tokios didelės srovės, nebent jūs taip pat naudojate šį maitinimo šaltinį su išorine vairuotojo pakopa, kuriai tenka didesnė apkrova, pavyzdžiui, didelio vato šviesos diodu ar varikliu ir pan.

Taigi esu įsitikinęs, kad jūsų reikalavimą galima lengvai įvykdyti atlikus pirmiau minėtas procedūras.

Jei norite maitinti MCU pagal pirmiau nurodytą procedūrą, galite naudoti 0-9V arba 0-12V trafą su 1amp srove, diodai gali būti 1N4007 x 4nos

Diodai sumažės 1,4 V, kai įvestis yra nuolatinė, bet kai tai yra kintamosios srovės, kaip iš trafo, išėjimas padidės koeficientu 1,21.

po tilto filtravimui naudokite 2200uF / 25V dangtelį

Tikiuosi, kad informacija jus apšvies ir atsakys į jūsų klausimus.

Aukščiau pateiktame paveikslėlyje parodyta, kaip iš tam tikros maitinimo grandinės gauti 5 V ir 3,3 V pastovumą.

Kaip gauti 9 V kintamą įtampą iš „IC 7805“

Paprastai IC 7805 laikomas fiksuoto 5 V įtampos reguliatoriaus įtaisu. Tačiau, naudojant pagrindinį sprendimą, IC galima paversti 5–9 V kintamo reguliatoriaus grandine, kaip parodyta aukščiau.

Čia galime pamatyti, kad su centriniu IC įžeminimo kaiščiu pridedamas 500 omų išankstinis nustatymas, leidžiantis IC pagaminti pakeltą išėjimo vertę iki 9 V, esant 850 mA srovei. Išankstinį nustatymą galima reguliuoti, norint gauti išėjimus nuo 5 V iki 9 V.

Fiksuoto 12 V reguliatoriaus grandinės sudarymas

Aukščiau pateiktoje diagramoje galime pamatyti, kaip įprastas 7805 reguliatoriaus IC galima naudoti kuriant fiksuotą 5 V reguliuojamą išėjimą.

Jei norėtumėte pasiekti fiksuotą 12 V reguliuojamą maitinimo šaltinį, norint gauti reikiamus rezultatus, gali būti taikoma ta pati konfigūracija, kaip parodyta žemiau:

12V, 5V reguliuojamas maitinimo šaltinis

Dabar tarkime, kad turėjote grandinės programas, kurioms reikalingas dvigubas maitinimas 12 V fiksuoto ir 5 V fiksuoto reguliuojamo tiekimo diapazone.

Tokioms reikmėms aukščiau aptartą dizainą galima paprasčiausiai modifikuoti naudojant 7812 IC, o paskui - 7805 IC, kad būtų galima gauti reikiamą 12 V ir 5 V reguliuojamo maitinimo šaltinio išėjimą, kaip nurodyta toliau:

Paprasto dvigubo maitinimo šaltinio projektavimas

Daugelyje grandinių programų, ypač tų, kurios naudoja op amperus, dvigubas maitinimo šaltinis tampa privalomas, kad įjungtų grandinės +/- ir įžeminimą.

Suprojektuoti paprastą dvigubas maitinimas iš tikrųjų apima tik centrinį čiaupo maitinimo šaltinį ir tiltinį lygintuvą kartu su keliais didelės vertės filtrų kondensatoriais, kaip parodyta žemiau:

Tačiau norint pasiekti reguliuojamą dvigubą maitinimo šaltinį, kurio išėjime yra norimas dvigubos įtampos lygis, paprastai reikia sudėtingo dizaino naudojant brangius IC .

Šis dizainas parodo, kaip paprastai ir diskretiškai galima sukonfigūruoti dvigubą maitinimo šaltinį naudojant kelis BJT ir keletą rezistorių.

Čia Q1 ir Q3 yra suklastoti kaip spinduolio sekėjai praeiti tranzistorius , kurie nustato srovės kiekį, kuriam leidžiama pereiti per atitinkamus +/- išėjimus. Čia jis yra apie 2 amperus

Atitinkamų dvigubų maitinimo bėgių išėjimo įtampą nustato tranzistoriai Q2 ir Q4 kartu su jų baziniu varžiniu skirstytuvo tinklu.

Išėjimo įtampos lygius būtų galima tinkamai sureguliuoti ir pakoreguoti reguliuojant rezistorių R2, R3 ir R5, R6 formuojamų potencialų daliklių vertes.

LM317 maitinimo šaltinio su fiksuotais rezistoriais projektavimas

Žemiau parodytas ypač paprastas LM317T pagrįstas įtampos / srovės maitinimas, kuris gali būti naudojamas nikelio-kadmio elementams įkrauti arba bet kuriuo metu reikalingas praktiškas maitinimas.

Naujokui tai yra nesudėtinga statyti įmonė, skirta naudoti kartu su įskiepytu maitinimo adapteriu, užtikrinančiu nereguliuojamą nuolatinės srovės srovę. produkcija. IC1 iš tikrųjų yra reguliuojamas reguliatoriaus tipas LM317T.

Sukamasis jungiklis S1 pasirenka nustatymą (pastovi srovė arba pastovi įtampa) kartu su srovės ar įtampos verte. Reguliuojamą įtampą galima gauti SK3, o srovė yra SK4.

Atkreipkite dėmesį, kad įtrauktas reguliuojamas nustatymas (12 padėtis), leidžiantis pritaikyti kintamą įtampą per potenciometrą VR1.

Rezistoriaus vertės turi būti pagamintos iš artimiausių gaunamų fiksuotų verčių, prireikus išdėstytų nuosekliai.

Rezistoriaus R6 reitingas yra 1 W, o R7 - 2 W, nors likęs gali būti 0,25 W. Įtampos reguliatorių IC1 317 jis turi sumontuoti ant radiatoriaus, kurio dydį lemia būtinos įėjimo ir išėjimo įtampos bei srovės.