Site Loader

Содержание

Схема стабилизированного блока питания на 9 Вольт

   Имея всего один мощный транзистор, можно собрать простой блок питания ~ 220В/±9В с неплохими эксплуатационными показателями. Важным показателем любого блока питания является его способность давать на выходе стабильное выходное напряжение. С этой целью обычно используют различного рода стабилизаторы напряжения, выполненные на транзисторах или микросхемах. Для определенного напряжения стабилизации на выходе блока питания, необходимо подбирать стабилитрон , который соответствует этому напряжению. В схеме блока питания применяется последовательный стабилизатор, на вход стабилизатора подается нестабилизированное постоянное напряжение, на выходе получается стабилизированное постоянное напряжение, меньшее по величине, транзистор включен. как эмиттерный повторитель, напряжение на эмиттере повторяет напряжение на базе, нагрузка подключена между эмиттером транзистора и землей, напряжение на базе транзистора VT1 устанавливается с помощью стабилитрона VD5, выходное напряжение равно напряжению стабилизации стабилитрона минус 0,7 В падения напряжения на переходе база-эмиттер.

   Резистор R1 нужен для задания тока стабилизации. Расчет R1 в данной схеме стабилизатора можно выполнить по формуле:

   R1=0,5*(((Uвх*(1+?в)-Uвых)/(0,8Iстmax*h31э+Iвыхmin)*h31э+((Uвх*(1-?н)-Uвых)/(Iвыхmax+Iстmax*h31э)*h31э))), где ?в и ?н — ожидаемые (положительное и отрицательное) отклонения, которыми можно пренебречь(если считать более грубо), в результате можно получить следующую формулу:

   R1 = ((Uвх-Uвых)/(0,8Iстmax*h31э+Iвыхmin))*h31э
Uвх = 12,4В

Uвых = 9В
R1 = (12,4-9)/(0,8*0,04*20+0,01) = (3,4/0,65)*20 = 105 Ом, если взять немного с запасом — 120 Ом.

   Резистор R2 необходим для задания нагрузки БП. Конденсатор С1 для сглаживания пульсаций после выпрямителя. Силовой трансформатор Т1 берется готовый (например, ТП8-4-220-50) или самодельный. Напряжение на выходе выпрямителя больше в ?2 (1,41), чем на выходе трансформатора. При использовании одного стабилитрона на выходе блока питания было 8,66В (0,3В потерялось на переходе бэ транзистора) вместо 9В , на стабилитроне напряжение было 8,9В (маловато). После замены стабилитрона на другой такого же типа напряжение на стабилитроне стало 9,7В, напряжение на выходе блока питания 9,09В (0,6В потерялось на переходе бэ транзистора).

Блок питания (БП) для электронной радиоаппаратуры

В данной статье рассмотрены три конструкции блока питания, которые можно легко собрать и применить в различных радиоэлектронных конструкциях.

Стабилизированный двухполярный блок питания

Принципиальная электрическая схема блока питания (БП) изображена на рис. 8.2.1. В данном БП для получения на выходе одинаковых по величине, по противоположных по знаку напряжений, применяются 2 двух-полупериодных выпрямителя с контактом средней точки.

Характеристики трансформатора Т1 и виды интегральных усилителей DAS (серии 78хх), DA2 (серии 79хх) подбираются в соответствии с необходимыми выходными напряжениями блока питания.

Блок питания, создающий 2 напряжения, первое из них в два раза больше второго.

Принципиальная электрическая схема БП изображена на рис. 8.2.2. Она является комбинацией мостового выпрямителя со средней точкой. Структура данного БП дозволяет при минимуме радиодеталей создать 2 напряжения.

Характеристики радиоэлементов блока питания подбирают в соответствии с необходимым выходными напряжениями БП. В роли примера приведем принципиальную электросхему стабилизированного БП на 2 выходных напряжения: +9 вольт и +5 вольт (см. рис. 8.2.3).

Блок питания с удвоителем напряжения

Данный БП дозволяет иметь повышенные напряж. при низком выходном напряж. вторичной обмотки сетевого трансформатора. Электрическая схема БП изображена на рис. 8.2.4.

Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор

Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…

Он представляет собой 2 включенных последовательно однопериодных выпрямителей с емкостным фильтром. Хорошо бы, чтобы емкости С1 и С2 были одинаковой величины для создания равного распределения общего напряж. между ними. Немного поменяв электросхему, возможно получить 2 напряж. противоположной полярности (см. рис. 8.2.5).

«Конструкции и технологии в помощь любителям электроники», Елагин Н.А

Самодельный лабораторный источник питания 0-16 вольт — Блоки питания (лабораторные) — Источники питания

Имеется также выход -16 Вольт, что позволяет запитывать устройства напряжением до 32 Вольт. В этом источнике питания реализована функция стабилизации тока нагрузки и стабилизации выходного напряжения. Схема лабораторного источника питания изображена на рисунке 2. В основе схемы лежит 2 узла: стабилизатор напряжения и стабилизатор тока нагрузки. Эти блоки реализованны на сдвоенном операционном усилителе общего назначения LM358.

Вкратце об особенностях схемы и ее настройке: В источнике питания применен трансформатор способный обеспечить напряжение на каждой вторичной обмотке 20 Вольт при токе нагрузки до 3 Ампер. Обратите внимание, микросхема LM358 запитана через 2 стабилизатора напряжения (LM7812 стабилизатор положительного напряжения и LM7912 стабилизатор отрицательного напряжения) вызванно это необходимостью ограничения напряжения питания О/У, т.к. от 40 Вольт она выйдет из строя. Далее рассмотрим 2 стабилитрона D3, D4 они оба запитаны зерез полевые транзисторы, выполняющие роль стабилизатора тока проходящего через стабилитроны. Данные транзисторы можнозаменить на резисторы 1-2кОм, при этом необходимо расчитать их значение исходя из применяемых стабилитронов. Стабилитрон D3 должен быть на напряжение равное напряжению стабилизатора LM7809 (9 Вольт), подключенного к выводу №1 микросхемы LM358. Данный стабилитрон отвечает за нижний порог выходного напряжения нашего блока питания. Если его значение будет равно 8 Вольтам, напряжение на выходе БП будет равно 9-8=1 Вольт откуда это взято будет пояснено дальше. Итак переходим к стабилитрону D4, он определяет максимальное выходное напряжение схемы. В авторском варианте напряжение стабилизации стабилитрона равно 7 Вольтам, в итоге максимальное напряжение на выходе блока питания равно: напряжение стабилизатора LM7809 (9 Вольт) + 7 вольт на стабилитроне = 16 Вольт. Теперь я поясню откуда все эти расчеты. Переменный резистор P-1 подключен к стабилитронам D3, D4 сумарное напряжение на которых равно 16 Вольт, средний вывод (регулируемый) данного резистора подключен ко входу операционного усилителя (верхнего по схеме) через резистор 380 кОм. Коэффициент усиления данного о/у равен 1, его роль передача напряжения от переменного резистора к «земляному» выводу микросхемы-стабилизатора LM7809 По итогу мы имеем: в крайнем «нижнем» положении резистора, ко входу LM7809 прикладывается напряжение минус 9 Вольт, в результате на выходе блока питания мы имеем напряжение близкое к нолю. В крайнем верхнем положении резистора, ко входу LM7809 прикладывается напряжение плюс 7 Вольт, в результате на выходе блока питания мы имеем максимальное напряжение 16 Вольт.

Переменный резистор P-2 выступает в качестве регулятора тока нагрузки, отрицательное напряжение с его среднего вывода поступает на вход второго о/у с коэффициентом усиления 300. С выхода данного о/у (вывод 7 LM358) через диод исветодиод-индикатор ограничения тока нагрузки отрицательное напряжение поступает на инвертирующий вход первого о/у чем вызывается снижение напряжения на его выходе (ножка №1). Особое внимание следует уделить резистору стоящему в разрыве земли (между средней точкой вторичных обмоток трансформатора и выходом (-) источника питания. Его номинал равен 1 Ом, он выполняет функцию измерителя проходящего тока, именно к нему подключен вход второго о/у отвечающего за стабилизацию тока нагрузки. Мощность данного резистора должна быть не менее 2 Watt желательно установить резистор мощностью 5 Watt так, как он сильно греется.

Микросхема выходного стабилизатора LM7809 усилена биполярным транзистором КТ819Г и в теплоотводе не нуждается, чего не скажешь о выходном транзисторе, его следует установить на массивный радиатор. От входа LM7912 (стабилизатораотрицательного напряжения) можно сделать отвод -20 Вольт, благодаря чему выходное напряжение лабораторного источника питания повышается до 36 Вольт. У меня напряжением 36 Вольт питается самодельная микродрель.

Цепь источника питания 9 В с использованием регулятора напряжения LM7809 IC

В настоящее время почти все электронные устройства включают схему, которая преобразует питание переменного тока в питание постоянного тока. Часть оборудования, которая преобразует переменный ток в постоянный, — это источник питания постоянного тока. Как правило, на входе источника постоянного тока стоит силовой трансформатор. После этого мостовой выпрямитель (диодная схема) преобразует постоянный ток в переменный и пропускает его через сглаживающий фильтр, который затем проходит через схему регулятора напряжения вместе с некоторыми конденсаторами, чтобы удалить любые остаточные шумы или пульсации.В этом проекте мы собираемся разработать базовую схему источника питания постоянного тока 9 В с использованием микросхемы стабилизатора напряжения LM7809.

Микросхема регулятора

LM7809 является распространенной, но важной частью многих цепей питания 9 В. LM7809 — это стабилизатор напряжения 9 В, который ограничивает выходное напряжение до 9 В и потребляет регулируемый источник питания 9 В. LM7809 является наиболее распространенным, поскольку его регулируемое 9-вольтовое питание обеспечивает удобный источник питания для большинства компонентов TTL.

Аппаратные компоненты

Вам понадобятся следующие детали для сборки этого проекта

LM7809 Распиновка

Номер контакта Название контакта Описание
1 IN На этот контакт подается положительное напряжение.
2 GND Общий для входа и выхода.
3
OUT На этом выводе микросхемы снимается регулируемое напряжение 9В.

Принципиальная схема

Рабочее объяснение

Входное напряжение 230 В подается на первичную обмотку трансформатора, что снижает его до 16 В 2 А за счет взаимной индукции первичной и вторичной обмоток при сохранении частоты на уровне 50 Гц. После этого сигнал 16 В переменного тока проходит через мостовой выпрямитель, который преобразует сигнал переменного тока в пульсирующий сигнал постоянного тока.

Затем сигнал постоянного тока проходит через сглаживающие конденсаторы

C1 и C2 , а затем поступает на микросхему стабилизатора напряжения LM7809, которая вырабатывает на выходе постоянный отрегулированный сигнал 9 В постоянного тока. Затем сигнал постоянного тока проходит через конденсатор C3 , чтобы удалить любой остаточный шум, прежде чем перейти к выходу.

приложений

  • Источники питания постоянного тока широко используются в устройствах с низким напряжением, таких как зарядка аккумуляторов, автомобильные и авиационные устройства, а также в других устройствах с низким напряжением и малым током.

Блок питания 9 В с регулятором напряжения LM7809

Введение

Каждому электронному устройству требуется входной источник постоянного тока для питания его цепи.

Прежде всего, источники питания постоянного тока используются для преобразования мощности переменного тока в мощность постоянного тока. Следовательно, он генерирует более подходящее напряжение для выходного устройства. Также схемы блоков питания имеют почти четыре каскада. На первом этапе трансформатор, затем схема выпрямителя, затем фильтр и, наконец, регулятор напряжения.Чтобы понять, как работают все эти этапы, в этом уроке мы собираемся сделать 9-вольтовый блок питания с помощью регулятора напряжения LM7809.

В схеме используется трансформатор на 16 В для понижения напряжения. Диоды нужны для выпрямления. В качестве фильтров используются конденсаторы. И регулятор напряжения IC используется для защиты цепи и управления схемой. Здесь, в этой схеме, мы использовали микросхему стабилизатора напряжения LM809. Поскольку IC имеет всего 3 контакта, поэтому с ним легко обращаться.

PCBWay обязуется удовлетворять потребности своих клиентов из различных отраслей с точки зрения качества, доставки, рентабельности и любых других требований. Как один из самых опытных производителей печатных плат в Китае. Они гордятся тем, что являются вашими лучшими деловыми партнерами, а также хорошими друзьями во всех аспектах ваших потребностей в печатных платах.

Требуемое оборудование

S.NO Комплекты QTY 1. PCB 1
2. 16V Transformer 1
3. Diodes (1N4007) 1
4. Конденсаторы (470UF, 0,01UF) 1, 2
5. LM7809 IC 1

Схема цепи

Рабочее объяснение

В этой схеме 9-вольтового источника питания трансформатор в цепи используется для преобразования подаваемого напряжения в необходимое напряжение. Диоды вместе составляют схему выпрямителя, которая преобразует переменный ток в постоянный.Затем конденсаторы используются как фильтры, отфильтровывающие пульсации и придающие плавность напряжению. На заключительном этапе подключается микросхема регулятора для регулировки и управления выходным напряжением.

Применение и использование

Цепь питания используется в каждом электронном устройстве, например:

  • Во-первых, в компьютерах.
  • Кроме того, в электромобилях
  • Также в устройствах автоматизации, таких как двигатели, насосы, сборочные линии и т. д.
  • Кроме того, в медицинских устройствах, таких как вентиляторы, инфузионные насосы и т. д.

Цепь регулируемого источника питания 9 В на транзисторах и стабилитроне

У вас слишком много сломанных приборов? Вам нужна эта переработка электронных отходов. Вы можете принять их за регулируемую схему питания 9 В. Мы покажем вам 3 идеи схемы.

Во всех схемах никогда не используются микросхемы. Мы можем использовать множество сменных устройств. Даже вы можете настроить другое напряжение и скорость тока, как вы хотите.

Каждая цепь имеет первый участок цепи нерегулируемого источника питания. Так что мы должны увидеть это в первую очередь. Он преобразует сеть переменного тока в постоянный ток примерно от 17 В до 18 В,

В цепи есть 3 основных компонента.

Трансформатор — Преобразует сеть переменного тока (высокого напряжения) в переменное напряжение низкого напряжения около 12 В.

Затем мостовой выпрямитель — выпрямление переменного тока (переменного тока) в постоянный ток (постоянный ток).

Наконец, конденсатор фильтра — сглаживает пульсации напряжения от источника питания до устойчивого постоянного тока (DC).

Добавление дополнительных конденсаторов параллельно C1 для большей емкости. Чтобы получить постоянное напряжение, каким оно должно быть, и низкие пульсации.

Если вам нужен максимальный выходной ток, вам необходимо использовать достаточный ток трансформатора и диодов.

Далее… встречайте схему!

Первый — простой стабилизатор положительного напряжения 9 В с использованием стабилитрона и транзистора

Если вы ищете схему стабилизатора 9 В 1 А. Во-первых, вы будете использовать IC-7809. Это легко и дешево. Но теперь мы вернемся к старой схеме, но все еще полезной.

В приведенной выше схеме показан простой последовательный регулятор напряжения с использованием транзистора и стабилитрона.

Продолжайте читать: Малая схема стабилизатора напряжения на стабилитроне с печатной платой

Эта схема имеет фильтр нижних частот. Это специальная схема, включающая C1, R1 и C2. Они помогают нам убрать пульсации переменного тока. Напряжение на C2 является очень стабильным источником напряжения.

Стабилитрон ZD1 обеспечивает опорное напряжение. Он имеет значение 10В 0,5Вт.

ZD1 поддерживает постоянное напряжение на базе Q1.

Q1 — силовой транзистор, выдает большой ток на нагрузку. Выход на коллекторе Q1 имеет напряжение на нагрузке 9В. Из-за некоторых падений напряжения в BE Q1.

R4 — защитный резистор для Q1. Он действует как предохранитель, защищающий Q1 при слишком большом токе.

Мы можем использовать множество транзисторов NPN, таких как 2SC1061, 2SD313, TIP41, MJE3055 и другие.

Второй — простой источник питания постоянного тока с фиксированным и переменным напряжением 9 В (от 6 до 12 В) с использованием транзисторов TIP31

Транзисторная схема регулируемого регулятора напряжения от 5 В до 12 В с использованием TIP41

Это простая схема регулируемого источника питания постоянного тока. Выходное напряжение дает фиксированное и переменное напряжение от 6В до 12В. Мы можем установить его на 9 В с помощью потенциометра-VR1.

Максимальный ток 1А. Мы должны выбрать силовой транзистор-Q1 TIP41 или другие силовые транзисторы NPN, такие как TIP31, MJE3055, 2SC1061 и т. д.

Но они должны держаться с достаточным теплоотводом. Во время работы слишком жарко.

Если вы не можете использовать BC182. Вместо этого вы можете использовать другие транзисторы NPN, такие как BC548, 2SC1815, 2N3904 и другие.

Обновление: Я прочитал совет Колина Митчелла о слабости этой схемы.Я изменил новую схему, удалив ZD1 и R3, упростив схему. И еще можно регулировать регулируемое напряжение на выходе.

Если вы хотите больше узнать, как это работает. Прочтите: Регулятор напряжения постоянного тока

Третий — низковольтный регулятор 9 В Источник питания

Это еще одна регулируемая схема источника питания 9 В. В качестве основного используется 2N3055, поэтому большой ток до 2А. Если мы используем трансформатор от 2А до 3А, а емкость C1 составляет 2200 мкФ.

Схема очень похожа на приведенную выше схему.Но отличается размещением некоторых частей.

Каждая схема силового транзистора требует достаточного количества радиатора, потому что во время работы он слишком горячий.

Подробнее >> Как работает схема регулятора операционного усилителя

ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ

Я всегда стараюсь, чтобы электроника Обучение было легким .

Цепь симметричного источника питания постоянного тока +/-9 В постоянного тока (часть 5/13)

В предыдущем проекте была разработана цепь питания постоянного тока постоянного тока 12 В с ограничением тока 1 А.В этом проекте будет разработан симметричный двойной источник питания с постоянным выходным напряжением. Симметричный сдвоенный источник питания может обеспечить два симметричных напряжения на выходе с противоположной полярностью относительно общего заземления. Каждая электронная схема нуждается в надлежащем источнике питания на входе для оптимального функционирования. Источник питания любого устройства или схемы следует выбирать в соответствии с его требованиями к мощности. В этом проекте разработана регулируемая схема источника питания, которая может выдавать постоянные напряжения 9 В и -9 В с максимальным током 1 А.

Силовая цепь, разработанная в этом проекте, использует ИС регулятора напряжения 7809 и 7909 и использует обычные этапы проектирования силовой цепи, такие как понижение напряжения переменного тока, преобразование напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока и сглаживание напряжения постоянного тока для получения прямого входа от сети переменного тока.

Необходимые компоненты –

Рис. 1. Список компонентов, необходимых для симметричного источника постоянного тока +/-9 В

Блок-схема —

Рис.2: Блок-схема симметричного источника постоянного тока +/-9 В постоянного тока

Соединения цепи —

Схема строится поэтапно, каждый этап предназначен для определенной цели. Для понижения 230 В переменного тока берется трансформатор 12В – 0-12В. Клеммы вторичной обмотки трансформатора соединены с мостовым выпрямителем, а провод, идущий от центральной ленты трансформатора, служит общей землей. Полномостовой выпрямитель построен путем соединения четырех диодов 1N4007 друг с другом, обозначенных на схемах как D1, D2, D3 и D4.Катод D1 и анод D2 подключены к одной из вторичных катушек, а катоды D3 и анод D4 подключены к другому выводу катушки. Подключены катоды D2 и D4, из которых одна клемма выведена с выхода выпрямителя, и подключены аноды D1 и D3, из которых другая клемма выведена из выхода двухполупериодного выпрямителя.

Плавкий предохранитель на 1 А подключен последовательно к выходу двухполупериодного выпрямителя для защиты от источников переменного тока.Конденсаторы емкостью 470 мкФ (обозначенные на схемах как C1 и C2) подключены между выходными клеммами двухполупериодного выпрямителя для сглаживания. Для регулирования напряжения микросхемы LM-7809 и 7909 включены параллельно сглаживающим конденсаторам. Выходной сигнал подается с выходных клемм напряжения ИС регулятора. Конденсаторы емкостью 220 мкФ (обозначены на схемах как С3 и С4) подключены к выходным клеммам силовой цепи для компенсации переходных токов.

Как работает схема –

Силовая цепь работает поэтапно, и каждый каскад служит определенной цели.Схема работает на следующих этапах –

1. Преобразование переменного тока в переменный

2. Преобразование переменного тока в постоянный — двухполупериодное выпрямление

3. Сглаживание

4. Регулирование напряжения

5. Компенсация переходных токов

6. Защита от короткого замыкания

Преобразование переменного тока в переменный

Напряжение основного источника питания (электричество, подаваемое промежуточным трансформатором после понижения линейного напряжения от электростанции) составляет примерно 220-230 В переменного тока, которое в дальнейшем необходимо понизить до уровня 9 В. Чтобы уменьшить 220 В переменного тока до 9 В переменного тока, используется понижающий трансформатор с центральной лентой. Использование трансформатора со средним отводом позволяет использовать как положительную, так и отрицательную полярность напряжения на входе. Схема допускает некоторое падение выходного напряжения из-за резистивных потерь. Поэтому необходимо взять трансформатор с высоким номинальным напряжением выше требуемых 9 В. Трансформатор должен обеспечивать ток 1А на выходе. Наиболее подходящим понижающим трансформатором, отвечающим указанным требованиям по напряжению и току, является 12В-0-12В/2А.Этот трансформатор понижает напряжение основной сети до +/-12 В переменного тока, как показано на рисунке ниже.

Рис. 3: Принципиальная схема трансформатора 12-0-12 В

Преобразование переменного тока в постоянный — двухполупериодное выпрямление

Пониженное напряжение переменного тока необходимо преобразовать в напряжение постоянного тока посредством выпрямления. Выпрямление – это процесс преобразования переменного напряжения в постоянное. Есть два способа преобразовать сигнал переменного тока в сигнал постоянного тока. Один — полуволновое выпрямление, а другой — двухполупериодное выпрямление.В этой схеме двухполупериодный мостовой выпрямитель используется для преобразования 24 В переменного тока в 24 В постоянного тока. Двухполупериодное выпрямление более эффективно, чем однополупериодное, поскольку оно обеспечивает полное использование как отрицательной, так и положительной стороны сигнала переменного тока. В конфигурации двухполупериодного мостового выпрямителя четыре диода подключены таким образом, что ток протекает через них только в одном направлении, в результате чего на выходе появляется сигнал постоянного тока. Во время двухполупериодного выпрямления одновременно два диода становятся смещенными в прямом направлении, а еще два диода смещаются в обратном направлении.

Рис. 4: Принципиальная схема двухполупериодного выпрямителя

Во время положительного полупериода питания диоды D2 и D3 работают последовательно, в то время как диоды D1 и D4 смещены в обратном направлении, и ток протекает через выходную клемму, проходящую через D2, выходную клемму и D3. Во время отрицательного полупериода питания диоды D1 и D4 работают последовательно, но диоды D3 и D2 смещены в обратном направлении, и ток протекает через D1, выходную клемму и D4.Направление тока через выходную клемму в обоих направлениях остается одинаковым.

Рис. 5: Принципиальная схема, показывающая положительный цикл двухполупериодного выпрямителя

                                                                             

Рис. 6: Принципиальная схема, показывающая отрицательный цикл двухполупериодного выпрямителя

Диоды 1N4007 выбраны для создания двухполупериодного выпрямителя, поскольку они имеют максимальный (средний) номинальный прямой ток 1 А и в условиях обратного смещения они могут выдерживать пиковое обратное напряжение до 1000 В.Вот почему в этом проекте для двухполупериодного выпрямления используются диоды 1N4007.

Сглаживание

Сглаживание — это процесс фильтрации сигнала постоянного тока с помощью конденсатора. На выходе двухполупериодного выпрямителя нет постоянного напряжения. Выход выпрямителя имеет двойную частоту основного питания, но содержит пульсации. Поэтому его необходимо сгладить, подключив конденсатор параллельно выходу двухполупериодного выпрямителя. Конденсатор заряжается и разряжается в течение цикла, давая на выходе постоянное напряжение постоянного тока.Итак, к выходу схемы выпрямителя подключены конденсаторы 470 мкФ (обозначены на схеме как С1 и С2) большой емкости. Поскольку постоянный ток, который должен быть выпрямлен схемой выпрямителя, имеет много всплесков переменного тока и нежелательных пульсаций, поэтому для уменьшения этих всплесков используется конденсатор. Этот конденсатор действует как фильтрующий конденсатор, который пропускает весь переменный ток через него на землю. На выходе среднее постоянное напряжение остается более плавным и без пульсаций.

Рис. 7: Принципиальная схема сглаживающего конденсатора

Регулятор напряжения

Для обеспечения регулируемого +/-9В на выходе используются микросхемы LM-7809 и 7909. Эти ИС способны обеспечивать ток до 1А. Микросхема 7809 представляет собой регулятор положительного напряжения, который дает стабильные +9 В на выходе при положительном входном напряжении 12 В. Для получения отрицательного напряжения на выходе используется регулятор отрицательного напряжения 7909. На выходе -9В, на входе -12В. Микросхема 7809 обеспечивает выходное напряжение в диапазоне от 8,6 В до 9,4 В с диапазоном входного напряжения от 11,5 В до 24 В, в то время как микросхема 7909 обеспечивает выходное напряжение в диапазоне от -8,6 В до -9,4 В с диапазоном входного напряжения -11.от 5В до -23В. Общее заземление обеспечивается центральной клеммой трансформатора. Обе ИС регулятора способны сами регулировать нагрузку. Они обеспечивают регулируемое и стабилизированное напряжение на выходе независимо от колебаний входного напряжения и тока нагрузки.

Микросхемы LM7809 и 7909 имеют следующую внутреннюю допустимую рассеиваемую мощность –

Pout = (Максимальная рабочая температура микросхемы)/(Тепловое сопротивление переход-воздух + тепловое сопротивление переход-корпус)

Pвых = (125) / (65+5) (значения согласно техпаспорту)

Pвыход = 1. 78 Вт

Таким образом, обе микросхемы регулятора напряжения могут внутренне поддерживать рассеиваемую мощность до 1,78 Вт. Выше 1,78 Вт микросхемы не выдержат такого количества выделяемого тепла и начнут гореть. Это также может привести к серьезной пожарной опасности. Таким образом, радиатор необходим для отвода избыточного тепла от ИС.

Компенсация переходных токов

На выходных клеммах силовой цепи конденсаторы 220 мкФ (обозначены на схемах как C3 и C4) подключены параллельно.Эти конденсаторы помогают быстро реагировать на переходные процессы нагрузки. Всякий раз, когда изменяется выходной ток нагрузки, возникает начальный дефицит тока, который может быть восполнен этим выходным конденсатором.

Изменение выходного тока можно рассчитать с помощью

Выходной ток ,Iвых = C (dV/dt), где

dV = Максимально допустимое отклонение напряжения

dt = переходное время отклика

Учитывая dv = 100 мВ

dt = 100us

В этой схеме используется конденсатор на 220 мкФ, поэтому

С = 220 мкФ

Iвых = 220u (0. 1/100у)

Iвых = 220 мА

Таким образом, можно сделать вывод, что выходной конденсатор будет реагировать на изменение тока 220 мА при переходном времени отклика 100 мкс.

Рис. 8: Принципиальная схема компенсатора переходных токов

Защита от короткого замыкания

Диод D5 подключен между клеммами входа напряжения и выхода напряжения микросхемы 7809, чтобы предотвратить разрядку внешнего конденсатора через микросхему во время короткого замыкания на входе.Когда вход закорочен, катод диода находится под потенциалом земли. Анодный вывод диода находится под высоким напряжением, так как C3 полностью заряжен. Следовательно, в таком случае диод смещен в прямом направлении, и весь ток разряда конденсатора проходит через диод на землю. Это предохраняет микросхему 7809 от обратного тока. Точно так же диод D6 подключен между клеммами входа напряжения и выхода напряжения ИС 7909, который защищает ИС от разряда конденсатора С4 через стабилизатор при коротком замыкании входа.

Рис. 9: Принципиальная схема защиты от короткого замыкания

Тестирование и меры предосторожности –

При сборке схемы следует соблюдать следующие меры предосторожности —

• Номинальный ток понижающего трансформатора, мостовых диодов и ИС стабилизатора напряжения должен быть больше или равен требуемому току на выходе. В противном случае он не сможет обеспечить требуемый ток на выходе.

• Номинальное напряжение понижающего трансформатора должно превышать максимальное требуемое выходное напряжение.Это связано с тем, что ИС 7809 и 7909 допускают падение напряжения примерно от 2 до 3 В. Таким образом, входное напряжение должно быть на 2–3 В больше, чем максимальное выходное напряжение, и должно быть в пределах входного напряжения ИС регулятора. .

• Конденсаторы, используемые в цепи, должны иметь более высокое номинальное напряжение, чем входное напряжение. В противном случае конденсаторы начнут пропускать ток из-за избыточного напряжения на их обкладках и лопнут.

• На выходе выпрямителя следует использовать конденсатор, чтобы он мог справляться с нежелательными сетевыми помехами.Точно так же рекомендуется использовать конденсатор на выходе регулятора для обработки быстрых переходных изменений и шума на выходе. Значение выходного конденсатора зависит от отклонения напряжения, изменений тока и переходного времени отклика конденсатора.

• При использовании конденсатора после ИС регулятора напряжения всегда следует использовать защитный диод для предотвращения обратного тока ИС при разрядке конденсатора.

• Для управления большой нагрузкой на выходе необходимо установить радиатор на отверстия регулятора.Это предотвратит выдувание микросхемы из-за рассеивания тепла.

• Поскольку регулятор IC может потреблять ток только до 1 А, необходимо подключить предохранитель на 1 А. Этот предохранитель ограничит ток в регуляторе до 1А. При токе выше 1 А предохранитель перегорает, и это отключает входное питание от цепи. Это защитит схему и микросхемы регулятора от тока более 1 А.

После сборки схемы ее можно проверить с помощью мультиметра. Измерьте выходное напряжение на клеммах микросхем 7809 и 7909.Затем измерьте выходное напряжение при подключении нагрузки.

На микросхеме регулятора 7809 входное напряжение составляет 12 В, а выходное напряжение составляет 9,04 В. При нагрузке с сопротивлением 20 Ом выходное напряжение составляет 8,03 В, что показывает падение напряжения на 1,01 В. Измеренный выходной ток составляет 400 мА, поэтому рассеиваемая мощность на нагрузке с сопротивлением 20 Ом следующая:

Pвыход = (Vin – Vвых)*Iвых

Pвых = (12–8,03)*0,4

Pвыход = 1,58 Вт

На микросхеме регулятора 7909 входное напряжение составляет -12 В, а выходное напряжение -9.18В. При нагрузке с сопротивлением 20 Ом выходное напряжение составляет -9,11 В, что показывает падение напряжения 0,07 В. Измеренный выходной ток составляет 455 мА, поэтому рассеиваемая мощность на нагрузке с сопротивлением 20 Ом следующая:

Pвыход = (Vin – Vвых)*Iвых

Pвых = (-12 – (-9,11)*0,455 (рассеиваемая мощность не может быть отрицательной)

Pвыход = 1,3 Вт

Из приведенных выше тестов видно, что рассеиваемая мощность всегда меньше 1,78 Вт (внутренний допустимый предел микросхем 7809 и 7909).Тем не менее, рекомендуется использовать радиатор для охлаждения микросхемы и увеличения срока ее службы.

Схема блока питания, разработанная в этом проекте, может использоваться для питания наборов микросхем, требующих отрицательного источника питания, таких как операционные усилители, биполярные усилители и схемы с несколькими вибраторами. Схема также может быть использована в качестве адаптера питания 9В 1А.

Project Video


Рубрики: Избранные материалы

 


проектирование и изготовление 9-вольтового регулируемого источника питания — для B.Темы и материалы проекта Sc, HND и OND

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И КОНСТРУКЦИЯ РЕГУЛИРУЕМОГО ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ 9 В

 

РЕЗЮМЕ

Регулируемый источник питания 9 В — это электронное устройство, которое подает регулируемую электрическую энергию 9 В на электрическую нагрузку. Основной функцией источника питания является преобразование одной формы электрической энергии в другую.
Стабилизированный источник питания 9 В получает питание переменного тока от сети и подает напряжение постоянного тока на элемент, требующий питания.Для получения источника питания постоянного тока 9 В с использованием одной цепи. В схеме используется микросхема IC 7809 для получения необходимого напряжения. Сетевое напряжение переменного тока будет понижаться трансформатором T1, выпрямляться мостом B1 и фильтроваться конденсатором C1 для получения стабильного уровня постоянного тока. ИС регулирует это напряжение для получения постоянного напряжения 9 В. Таким образом получается 9v.

 

СОДЕРЖАНИЕ
ТИТУЛЬНАЯ СТРАНИЦА

СТРАНИЦА УТВЕРЖДЕНИЯ
ПОСВЯЩЕНИЕ
БЛАГОДАРНОСТЬ
РЕЗЮМЕ
СОДЕРЖАНИЕ

ГЛАВА ПЕРВАЯ

    • ВВЕДЕНИЕ
    • ЦЕЛЬ/ЗАДАЧА ПРОЕКТА
    • ЗНАЧЕНИЕ ПРОЕКТА
    • ПРЕИМУЩЕСТВА ПРОЕКТА
    • ОГРАНИЧЕНИЕ ПРОЕКТА
    • ЗАЯВКА ПРОЕКТА
    • ПРОЕКТНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ

ГЛАВА ВТОРАЯ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
2.0 литературный обзор
2.1 Обзор регулируемого электропитания
2.2 Обзор характеристик электропитания
2.3 Обзор общего применения электропитания Приложения
2.4 Обзор типов энергоснабжения

ГЛАВА ТРЕТЬЯ

3.0      МЕТОДИКА КОНСТРУКЦИИ
3.1      БЛОК-СХЕМА СИСТЕМЫ
3.2      ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА
3.3      ОПИСАНИЕ ЦЕПИ
3.4      РАБОТА СИСТЕМЫ
3.6     СПИСОК КОМПОНЕНТОВ
3.7     ОПИСАНИЕ ОСНОВНЫХ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ КОМПОНЕНТОВ

ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ

4.0       АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1      ПРОЦЕДУРА КОНСТРУКЦИИ И ИСПЫТАНИЙ
4.2      СБОРКА СЕКЦИЙ
4.3      КОНСТРУКЦИЯ КОРПУСА
4.4     ТЕСТИРОВАНИЕ
4.5     УСТАНОВКА ГОТОВОЙ КОНСТРУКЦИИ

ГЛАВА ПЯТАЯ

    • ВЫВОДЫ
    • РЕКОМЕНДАЦИЯ
    • ССЫЛКИ

ГЛАВА ПЕРВАЯ
1.1                                                     ВВЕДЕНИЕ
Источник питания — это электронное устройство, которое подает электроэнергию на электрическую нагрузку. Основной функцией источника питания является преобразование одной формы электрической энергии в другую, поэтому источники питания иногда называют преобразователями электроэнергии. Некоторые источники питания представляют собой отдельные автономные устройства, в то время как другие встроены в более крупные устройства вместе с их нагрузками. Примеры последних включают блоки питания, используемые в настольных компьютерах и устройствах бытовой электроники.
Каждый источник питания должен получать энергию, которую он подает на свою нагрузку, а также любую энергию, которую он потребляет при выполнении этой задачи, из источника энергии. В зависимости от своей конструкции источник питания может получать энергию от различных типов источников энергии, включая системы передачи электроэнергии, устройства хранения энергии, такие как батареи и топливные элементы, электромеханические системы, такие как генераторы и генераторы переменного тока, преобразователи солнечной энергии или другие источники энергии. поставка.
Все блоки питания имеют вход питания, который получает энергию от источника энергии, и выход питания, который подает энергию в нагрузку.В большинстве источников питания вход и выход питания состоят из электрических разъемов или проводных соединений, хотя в некоторых источниках питания используется беспроводная передача энергии вместо гальванических соединений для ввода или вывода питания. Некоторые источники питания также имеют другие типы входов и выходов для таких функций, как внешний мониторинг и управление.
Чтобы получить полную схему для этой работы, схема в основном состоит из:

  • Входной трансформатор:   Входной трансформатор используется для преобразования входного сетевого напряжения до уровня, необходимого для источника питания.Обычно входной трансформатор обеспечивает понижающую функцию. Он также изолирует выходную цепь от сетевого питания.
  • Выпрямитель:   Выпрямитель источника питания преобразует входящий сигнал из формата переменного тока в необработанный постоянный ток. Можно использовать либо полуволновые, либо, чаще, двухполупериодные выпрямители, поскольку они используют обе половины входящего сигнала переменного тока.
  • Сглаживание:   Необработанный постоянный ток от выпрямителя далеко не постоянно падает до нуля, когда кривая переменного тока пересекает нулевую ось, а затем поднимается до своего пика.Добавление накопительного конденсатора заполняет впадины в форме сигнала, позволяя работать следующему каскаду источника питания. В этом каскаде обычно используются конденсаторы большой емкости.
  • Регулятор:   Эта ступень источника питания использует сглаженное напряжение и использует схему регулятора для обеспечения постоянного выхода практически независимо от выходного тока и любых незначительных колебаний входного уровня.

1.2                                                ЦЕЛЬ ПРОЕКТА
Целью источника питания постоянного тока является обеспечение требуемой мощности 9 В постоянного тока для нагрузки с использованием источника переменного тока на входе.Различные приложения требуют разных характеристик, но чаще всего в наши дни источники питания постоянного тока обеспечивают точное выходное напряжение — оно регулируется с помощью электронной схемы, чтобы обеспечить постоянное выходное напряжение в широком диапазоне выходных нагрузок.

1.3                                       ПРЕИМУЩЕСТВА ПРОЕКТА

Постоянная мощность

Однофазная цепь, мгновенная мощность изменяется синусоидально. Тем не менее, двойной источник питания обеспечивает постоянную подачу питания на устройство, когда один из источников питания выходит из строя, что может быть вызвано множеством факторов.

Умножает частоту подачи

Двойной источник питания постоянного тока увеличивает частоту питания в 2 раза.

Увеличивает выходную мощность

При использовании двойного источника питания постоянного тока гарантируется большая мощность по сравнению с одним источником питания. Как и частота питания, он умножает мощность питания на 2,

.
Карманный вариант

Двойной блок питания постоянного тока дешевле. Двойной источник питания постоянного тока дешевле, чем работа от одного источника питания.Это также полезно в ситуациях, когда требуется больше мощности для усиления уже имеющихся усилителей. Дополнительный блок питания не обязательно должен иметь более высокую мощность, так как от него не требуется больших нагрузок. Например, старая мощность может использоваться для работы вентилятора и насосов, а новый источник постоянного тока может питать материнскую плату и другие компоненты настольного компьютера.

Простота установки

Добавление двойного источника питания постоянного тока к уже существующему источнику питания постоянного тока очень просто и может быть выполнено менее чем за 20 минут.Например, как только место для второго источника питания определено, вытащите шнур из корпуса, чтобы соединить зеленый штырек и любой черный штырь, идущие от основного источника питания, к вспомогательному. Это так просто.

Постоянная мощность

Буровая установка, использующая двойной источник питания постоянного тока, гарантирует постоянное и бесперебойное питание. Опять же, настольный компьютер может получить двойной блок питания, один для вентилятора, а второй для материнской платы. Эта настройка гарантирует, что подача питания не будет нарушена всякий раз, когда устройство включается из-за колебаний напряжения.Электроснабжение может колебаться всякий раз, когда мы добавляем к нему нагрузку. Колебания электрического тока — одна из основных причин повреждения компьютерных систем

Удобная температура

Дополнительный блок питания не изменяет температуру корпуса, как можно было бы логически ожидать.

Удобный для пользователя

Двойное подключение питания позволяет легко отключить устройство кондиционирования воздуха банкомата, не прерывая всего электроснабжения в холодные погодные условия и экономя при этом энергию.
Двойной источник электропитания важен по нескольким причинам. Он не только обеспечивает стабильное питание устройства, но и помогает предотвратить повреждение системы. Это позволяет многократно использовать мощность за счет увеличения выходной мощности. Короче говоря, он обеспечивает регулярное питание постоянным током. Важность двойного источника питания постоянного тока невозможно переоценить.

1.4                                       ПРИМЕНЕНИЕ ПРОЕКТА
Источники питания являются основным компонентом многих электронных устройств и поэтому используются в самых разных областях.Этот список представляет собой небольшой пример многих применений источников питания.

Блок питания компьютера

Современный компьютерный блок питания представляет собой импульсный блок питания, который преобразует мощность переменного тока из сети в несколько напряжений постоянного тока. Импульсные источники питания заменили линейные источники питания из-за улучшения стоимости, веса и размера. Разнообразный набор выходных напряжений также имеет широко варьирующиеся требования к потребляемому току.

Блок питания электромобиля

Электрические транспортные средства — это транспортные средства, использующие энергию, получаемую в результате производства электроэнергии.Блок питания является частью необходимой конструкции для преобразования энергии автомобильного аккумулятора высокого напряжения.

Сварочный источник питания

Дуговая сварка использует электричество для расплавления поверхностей металлов, чтобы соединить их вместе посредством коалесценции. Электричество обеспечивается сварочным источником питания и может быть переменного или постоянного тока. Дуговая сварка обычно требует больших токов, обычно от 100 до 350 ампер. Некоторые виды сварки могут использовать ток всего 10 ампер, в то время как в некоторых случаях точечной сварки используются токи до 60 000 ампер в течение очень короткого времени.Старые источники питания для сварки состояли из трансформаторов или двигателей, приводящих в действие генераторы. В более поздних расходных материалах используются полупроводники и микропроцессоры, что позволяет уменьшить их размер и вес.

Блок питания самолета

Как коммерческим, так и военным авиационным системам требуется источник питания постоянного тока или переменного/постоянного тока для преобразования энергии в полезное напряжение.

Адаптер переменного тока

Адаптер переменного тока — это блок питания, встроенный в сетевую вилку переменного тока. Адаптеры переменного тока также известны под различными другими названиями, такими как «штекерный блок» или «подключаемый адаптер», или под жаргонными терминами, такими как «настенная бородавка».Адаптеры переменного тока обычно имеют один выход переменного или постоянного тока, который передается по проводному кабелю к разъему, но некоторые адаптеры имеют несколько выходов, которые могут передаваться по одному или нескольким кабелям. «Универсальные» адаптеры переменного тока имеют взаимозаменяемые входные разъемы для работы с различными напряжениями сети переменного тока.
Адаптеры с выходом переменного тока могут состоять только из пассивного трансформатора (плюс несколько диодов в адаптерах с выходом постоянного тока) или могут использовать схему с переключателем. Адаптеры переменного тока потребляют энергию (и создают электрические и магнитные поля), даже если они не подключены к нагрузке; по этой причине их иногда называют «электрическими вампирами», и их можно подключать к розеткам, чтобы их было удобно включать и выключать.

1.5                                                       ОГРАНИЧЕНИЕ
Проблема этой работы заключается в высоких потерях тепла и более низком уровне эффективности по сравнению с импульсным источником питания.
Выход данного устройства регулируемый, а значит потребуется радиатор для регуляторов.

1.6                                     ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ ПО ПРОЕКТУ

Различные этапы разработки этого проекта были должным образом сведены в пять глав для обеспечения всестороннего и краткого чтения.В этом тезисе проект последовательно организован следующим образом:
Первая глава этой работы посвящена введению в 9-вольтовый регулируемый источник питания. В этой главе обсуждались предыстория, значение, объективное ограничение и проблема 9-вольтового регулируемого источника питания.
Вторая глава посвящена обзору литературы по регулируемому источнику питания 9 В. В этой главе была рассмотрена вся литература, относящаяся к этой работе.
Третья глава посвящена методологии проектирования. В этой главе обсуждались все методы, используемые при проектировании и строительстве.

 


Этот материал представляет собой полный и тщательно проработанный проектный материал исключительно для академических целей, который был одобрен различными преподавателями из различных высших учебных заведений. Мы делаем реферат и первую главу видимыми для всех.

Все темы проекта на этом сайте состоят из 5 (пяти) полных глав. Каждый материал проекта включает в себя: Аннотация + Введение + и т. д. + Обзор литературы + методология + и т. д. + Заключение + Рекомендация + Ссылки/Библиография.

To » СКАЧАТЬ » полный материал по данной конкретной теме выше нажмите «ЗДЕСЬ»

Для просмотра других связанных тем нажмите ЗДЕСЬ

Кому » SUMMIT » новая тема(ы) ИЛИ вы не видели свою тему на нашем сайте, но хотите подтвердить доступность вашей темы нажмите ЗДЕСЬ

Вы хотите, чтобы мы исследовали для вашей новой темы? если да, нажмите » ЗДЕСЬ »

Для получения дополнительной информации позвоните нам по телефону: +2348146561114 (MTN) или +2347015391124 (AIRTEL)


ЕСЛИ ВЫ ДОВОЛЬНЫ НАШИМИ УСЛУГАМИ, ПОЖАЛУЙСТА, НЕ ЗАБУДЬТЕ ПРИГЛАСИТЬ СВОИХ ДРУЗЕЙ И СОПУТНИКОВ НА НАШУ СТРАНИЦУ.

Как спроектировать источник питания 5 В / 9 В / 12 В

узнайте , как спроектировать источник питания постоянного тока 5 В , источник питания постоянного тока 9 В или источник питания постоянного тока 12 В с блок-схемой и принципиальной схемой источника питания постоянного тока. После этого урока вы сможете спроектировать источник питания постоянного тока у себя дома или в лаборатории колледжа.

Прежде всего, мы обсудим , зачем нам блок питания 5 В, 9 В или 12 В?

Каждая цепь работает на разном напряжении, некоторые цепи работают на 1.5В, 5В, 9В и так далее. Обычно в схемах используется напряжение 5В, 9В, 12В. Если мы используем микроконтроллер ATMega 16, нам нужен источник питания 5 В, потому что рабочее напряжение для микроконтроллера ATMEGA 16 составляет 5 В. Если вы подаете напряжение выше 5 В, ваш микроконтроллер может выйти из строя. Поэтому, чтобы избежать этого, мы всегда используем источник питания 5 В для схем микроконтроллера.

То же состояние с другим оборудованием постоянного тока, которое работает от 9 В или 12 В. Таким образом, мы должны обеспечить источник питания в соответствии с рабочим напряжением цепи или оборудования.

Проектирование источника питания постоянного тока:

Ниже представлена ​​блок-схема источника питания постоянного тока, в которой четыре шага обозначены как:

  1. Трансформатор (понижающий)
  2. Выпрямитель (преобразователь переменного тока в постоянный)
  3. Фильтр (устранение пульсаций постоянного тока)
  4. Регулятор напряжения (для установки регулируемого источника постоянного тока)
Блок-схема источника питания

Понижение напряжения :-Первый шаг – это понижение напряжения с помощью понижающего трансформатора.Понижающий трансформатор преобразует переменное напряжение 220 В в более низкое переменное напряжение.  Теперь развейте сомнения : – Большинство людей думают, что трансформатор выдает постоянное выходное напряжение, потому что мы не получаем удар током, касаясь его выходного провода. Но это совершенно неправильно. Понижающий трансформатор дает переменный ток на выходе.

Выпрямитель:  Это оборудование , преобразующее переменный ток в постоянный. Процесс преобразования переменного тока (переменного тока) в постоянный (постоянный ток) называется выпрямлением.Это очень важные схемы при разработке источника питания постоянного тока.

Схема мостового выпрямителя

В нашем блоке питания мы используем двухполупериодный мостовой выпрямитель. Этот выпрямитель состоит из 4 диодов с pn-переходом. Простая схема цепи выпрямителя показана на рисунке ниже

.

Фильтр:-  После выпрямления процесс фильтрации постоянного тока осуществляется с помощью фильтра, поскольку на выходе выпрямителя присутствуют пульсации или, можно сказать, искажения.Поэтому нам нужно фильтровать эти искажения. В нашем блоке питания мы используем конденсатор 50 В 1000 мкФ. Вы также можете использовать конденсатор 25 В 1000 мкФ или 35 В 1000 мкФ вместо конденсатора 50 В 1000 мкФ.

Регулятор напряжения IC :- Регулятор напряжения обеспечивает регулируемый выход. На рынке доступно множество микросхем регуляторов напряжения. Для выхода 5 В постоянного тока мы используем LM7805, для источника питания 9 В постоянного тока мы используем LM7809, для источника питания 12 В постоянного тока мы используем LM7812.

Регулятор напряжения с описанием контактов

Теперь расположите компоненты в соответствии со схемой, как показано ниже, и припаяйте их к печатной плате.Для тестирования подключите светодиод в конце цепи с резистором 330 Ом.

Схема блока питания

Как спроектировать блок питания 5 В, 9 В и 12 В постоянного тока

Замените регулятор напряжения в соответствии с вашими потребностями. Вы также можете использовать более 1 микросхемы регулятора напряжения в одной цепи. Используйте ИС с более высоким выходом перед ИС с более низким выходом и создайте переменный источник питания постоянного тока с помощью ИС регулятора напряжения

.

DIY Fever — Создание собственных гитар, усилителей и педалей

Абсолютный источник питания

На протяжении многих лет я сделал и купил кучу разных блоков питания для своих эффектов или усилителей, но в любой момент мне нужно было хотя бы один из них для питания всего, что мне нужно.Поэтому я приступил к разработке и созданию источника питания, который может питать все современные (и будущие) гаджеты. Он должен иметь как можно больше изолированных выходов, т. е. выходов, которые не имеют общей земли, чтобы избежать потенциальных помех, вызванных контурами заземления. Он также должен иметь возможность обеспечивать различные выходные напряжения, в диапазоне от 6 В (для небольших германиевых усилителей) до 18 В (для педалей эквалайзера и овердрайва). Наконец, он должен обеспечивать сильноточные выходы для требовательных к току цифровых педалей, таких как цифровые задержки, процессоры и т. д.

Трансформатор

В его основе тороидальный трансформатор. Он имеет первичную обмотку 230 В/30 ВА и 5 независимых вторичных цепей: 18 В при 0,2 А, 18 В при 0,2 А, 12 В при 1 А, 12 В при 0,5 А, 9 В при 0,5 А. То же самое может быть достигнуто с двумя или тремя универсальными трансформаторами на 12 В и 18 В с отводом от середины, но нестандартные тороиды можно недорого заказать здесь (около 20 долларов за трансформатор на 30 ВА), поэтому было более разумно пойти по этому пути. Трансформатор 30 ВА весит около 0,45 кг (~ 1 фунт) и имеет диаметр около 70 мм, поэтому он также более компактен, чем несколько трансформаторов с сердечником EI.

Схема

Схема содержит пять простых регулируемых и фильтрованных выпрямителей переменного/постоянного тока, каждый из которых соответствует вторичной обмотке. За каждым мостовым выпрямителем следуют два каскадных стабилизатора напряжения 78xx для обеспечения двух (неизолированных) выходов с разными напряжениями. Таким образом, мы можем получить выходное напряжение 9 В с каждой вторичной обмотки, поскольку оно используется чаще всего, вместе с более высокими или более низкими напряжениями, которые могут потребоваться другим схемам. Цепи для каждой вторичной обмотки независимы друг от друга, поэтому выходы постоянного тока, поступающие из разных ветвей, будут изолированы.

Эту схему легко адаптировать для любого напряжения, которое вам может понадобиться, но имейте в виду, что каждому стабилизатору 78xx требуется как минимум 2 В дополнительного напряжения на входе, чтобы получить желаемое выходное напряжение, например. 7809 требуется не менее 11 В постоянного тока на входном контакте. Мостовой выпрямитель падает примерно на 1,4 В из-за падения прямого напряжения на кремниевом диоде. Принимая все это во внимание, вот как математика будет выглядеть для одного из вторичных. Вторичное напряжение 9 В переменного тока должно давать около 1.В 41 раз выше напряжение постоянного тока после выпрямления или ~12,7 В постоянного тока при полной нагрузке. Если вычесть падение напряжения мостового выпрямителя 1,4 В, мы получим 11,3 В постоянного тока. Я, наверное, никогда не буду нагружать его по максимуму, поэтому реальное напряжение будет немного выше. Это означает, что мы находимся в безопасной зоне и не опустимся ниже минимального входного напряжения, необходимого для правильной работы 7809. Чтобы быть в безопасности, возможно, лучше иметь вторичное напряжение 10 В переменного тока вместо 9 В переменного тока, но и так должно быть хорошо. В других случаях со вторичными обмотками 12 В переменного тока и 18 В переменного тока у нас остается больше напряжения после выпрямления, когда мы применяем 1.Правило 41х, так что с ними все в порядке.

Также возможно изготовление версии с более высокими токовыми возможностями. Регуляторы 78xx рассчитаны на ток до 1 А, но есть также версия регулятора на 2 А с буквой «S» в названии, например. 78С09.

Управление теплом

В цепи много регуляторов, и на некоторых из них сильно падает напряжение, поэтому не следует легкомысленно относиться к управлению нагревом. Регуляторы 78xx имеют тепловое сопротивление 65C/Вт, а это означает, что на каждый ватт, который они должны рассеять, температура регулятора повысится еще на 65°C.Это много! Как правило, корпус TO-220 может рассеивать около 1 Вт без установки радиатора или около 3 Вт с обычным небольшим радиатором. Рассеиваемая мощность может быть рассчитана как P = V падения x I нагрузки . Принимая это во внимание, больше всего меня беспокоят регуляторы, которые больше всего падают по напряжению, и регуляторы, которые обеспечивают наибольший ток.

Если мы возьмем наш 7809, который падает с 18В до 9В, он должен рассеять лишние 9В.При максимальной нагрузке 120 мА это соответствует рассеиваемой мощности около 1,1 Вт. Без радиатора это означает повышение температуры примерно на 72°C. Другим примером является 7809, который падает с 12 В до 9 В, но при потенциально более высоких нагрузках. Падение на 3 В при нагрузке 600 мА будет рассеивать около 1,8 Вт, и это важно, если принять во внимание тепловое сопротивление, поскольку оно повысит температуру на 117 ° C — намного выше точки кипения! Все регуляторы должны быть оснащены радиаторами, в идеале с термопастой между ними, чтобы максимизировать эффект.

Поскольку перед компоновкой я не думал об управлении теплом, ни один из стандартных радиаторов не мог вместиться между компонентами, поэтому мне пришлось придумать альтернативный способ изготовления радиаторов. Мы нашли алюминиевый L-образный профиль, используемый в качестве отделки пола, который показался нам идеальным, и обрезали его до размера, подходящего для планировки. Всего мне понадобилось пять штук — по одному на каждую пару регуляторов. У них тепловое сопротивление примерно 30-40C/Вт, что не очень много, но это лучше, чем ничего, и должно помочь снизить температуру регуляторов ниже точки кипения (мы не хотим кипятить конденсаторы).

Обратите внимание, что задняя часть каждого регулятора заземлена на центральный контакт, поэтому мы хотим, чтобы радиаторы не касались чего-либо еще, иначе они могут вызвать короткое замыкание.

Макет

Пару лет назад я разработал компактную компоновку платы с проушинами, но не учел управление тепловыделением, поэтому ни один из радиаторов, которые можно было купить, не влезал между регуляторами и конденсаторами. Если бы мне пришлось собирать его снова, я бы определенно сделал плату большего размера (или отдельные одинаковые платы для каждого ответвления) и поставил хороший большой двойной радиатор TO-220 для каждой пары регуляторов.Я опубликую макет, использованный в моей сборке, но я бы рекомендовал изменить его, чтобы можно было установить радиаторы между каждой ветвью схемы.

Обратите внимание, что на макете не показаны колпачки для фильтров 0,1 мкФ. Я добавил их позже для улучшения фильтрации и установил над мостовыми выпрямителями.

Сборка

Для печатной платы я использовал толстую плату из стекловолокна с проушинами, а корпус представляет собой изготовленную на заказ алюминиевую коробку размером 14,5x11x5 см.Для кабельных разъемов между блоком питания и педалями я решил использовать 3,5-мм стереоразъемы, вдохновленные Dunlop DC Brick, в котором используются монофонические 3,5-мм разъемы. Поскольку наши выходы изолированы, нам нужны стереоразъемы, чтобы не подключать заземление выхода к корпусу. Внутри все помещается, а свободного места не так уж и много. Конденсаторы — хорошая золотая полоска Panasonic FM, а регуляторы и выпрямители — все, что я нашел в местном магазине, любого должно быть достаточно для этого приложения. Постарайтесь приобрести приличные фильтрующие колпачки, рассчитанные на 105 ° C, так как внутри может быть тепло.

.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.