Proiectarea circuitelor de alimentare - cel mai simplu la cele mai complexe proiecte de circuit de casă
Postul detaliază modul de proiectare și construire a unui circuit bun de alimentare pe bancă de lucru chiar de la proiectarea de bază la sursa de alimentare rezonabilă și sofisticată, cu caracteristici extinse.
Proiectarea unei surse de alimentare pe bancă este indispensabilă
Fie că este vorba de un noob electronic sau de un inginer expert, toate necesită acest echipament indispensabil numit unitatea de alimentare.
Acest lucru se datorează faptului că nicio componentă electronică nu poate funcționa fără alimentare, mai precis o putere de curent continuu de joasă tensiune, iar o unitate de alimentare este un dispozitiv destinat în mod special pentru îndeplinirea acestui scop.
Dacă acest echipament este atât de important, devine imperativ pentru toți cei din domeniu să învețe toate nitiurile acestui important membru al familiei electronice.
Să începem și să învățăm cum să proiectăm un circuit de alimentare, cel mai simplu mai întâi, probabil pentru noobii care ar găsi aceste informații extrem de utile.
Un circuit de bază de alimentare va necesita în mod fundamental trei componente principale pentru furnizarea rezultatelor preconizate.
Un transformator, o diodă și un condensator. Transformatorul este dispozitivul care are două seturi de înfășurări, unul primar și celălalt secundar.
Rețeaua 220v sau 120v este alimentată la înfășurarea primară care este transferată la înfășurarea secundară pentru a produce o tensiune indusă mai mică acolo.
Tensiunea redusă redusă disponibilă la secundarul transformatorului este utilizată pentru aplicația intenționată în circuitele electronice, cu toate acestea, înainte ca această tensiune secundară să poată fi utilizată, trebuie mai întâi rectificată, ceea ce înseamnă că tensiunea trebuie transformată mai întâi într-un DC.
De exemplu, dacă transfornmer secundar este evaluat la 12 volți, atunci cei 12 volți dobândiți de la transformatorul secundar vor fi de 12 volți AC acros firele relevante.
Circuitul electronic nu poate funcționa niciodată cu AC-uri și, prin urmare, această tensiune ar trebui transformată într-un DC.
O diodă este un dispozitiv care convertește în mod eficient un CA în CC, există trei configurații prin care pot fi configurate proiectele de bază de alimentare.
Folosind o singură diodă:
Cea mai simplă și mai brută formă de proiectare a sursei de alimentare este cea care folosește o singură diodă și un condensator. Deoarece o singură diodă va rectifica doar un jumătate de ciclu al semnalului de curent alternativ, acest tip de configurație necesită un condensator mare de filtrare de ieșire pentru a compensa limita de mai sus.
Un condensator de filtru se asigură că după rectificare, la secțiunile de scădere sau descreștere ale modelului de curent continuu rezultat, unde tensiunea tinde să scadă, aceste secțiuni sunt umplute și completate de energia stocată în interiorul condensatorului.
Acțiunea de compensare de mai sus, realizată de energia stocată a condensatorilor, ajută la menținerea unei ieșiri curente și curate, care nu ar fi posibilă doar de diode.
Pentru un proiect de alimentare cu o singură diodă, înfășurarea secundară a transformatorului trebuie doar să aibă o singură înfășurare cu două capete.
Cu toate acestea, configurația de mai sus nu poate fi considerată o proiectare eficientă a sursei de alimentare datorită rectificării sale brute pe jumătate de undă și capacităților limitate de condiționare a ieșirii.
Utilizarea a două diode:
Folosirea unei perechi de diode pentru realizarea unei surse de alimentare necesită un transformator care are o înfășurare secundară centrală. Diagrama arată cum sunt conectate diodele la transformator.
Deși cele două diode funcționează în tandem și abordează ambele jumătăți ale semnalului de curent alternativ și produc o rectificare cu undă completă, metoda utilizată nu este eficientă, deoarece în orice moment este utilizată doar o jumătate de înfășurare a transformatorului. Acest lucru are ca rezultat o saturație slabă a miezului și încălzirea inutilă a transformatorului, făcând acest tip de configurație a sursei de alimentare mai puțin eficient și un design obișnuit.
Utilizarea a patru diode:
Este cea mai bună și universal acceptată formă de configurare a sursei de alimentare în ceea ce privește procesul de rectificare.
Utilizarea inteligentă a patru diode face lucrurile foarte simple, doar o singură înfășurare secundară este necesară, saturația nucleului este perfect optimizată, rezultând o conversie eficientă de la AC la CC.
Figura arată cum se realizează o sursă de alimentare rectificată cu undă completă utilizând patru diode și un condensator cu filtru de valoare relativ scăzută.
Acest tip de configurație a diodei este cunoscut popular ca rețea de punte, poate doriți să știți cum să construiți un redresor de punte.
Toate proiectele de surse de alimentare de mai sus oferă ieșiri cu reglare obișnuită și, prin urmare, nu pot fi considerate perfecte, acestea nu asigură ieșiri DC ideale și, prin urmare, nu sunt de dorit pentru multe circuite electronice sofisticate. Mai mult, aceste configurații nu includ funcții de control al tensiunii și curentului variabile.
Cu toate acestea, caracteristicile de mai sus pot fi pur și simplu integrate proiectelor de mai sus, mai degrabă cu ultima configurație de alimentare cu undă completă prin introducerea unui singur IC și a altor câteva componente pasive.
Utilizarea IC LM317 sau LM338:
IC LM 317 este un dispozitiv extrem de versatil, care este în mod normal încorporat cu surse de alimentare pentru obținerea unor ieșiri de tensiune/curent bine reglate și variabile. Câteva exemple de circuite de alimentare care utilizează acest IC