Круг претварача наизменичне струје у једносмерну струју

У модерној ери, готово свака електроника у домаћинству ради на једносмерну струју (једносмерну струју), али наизменичну струју (наизменичну струју) добијамо из електрана преко далековода, јер се АЦ може трансформисати ефикасније од једносмерне струје по нижој цени. Дакле, сваки уређај који ради на једносмерну струју има и круг претварача наизменичног у једносмерну струју. Претходно смо направили пуњач за мобителе од 5 в који такође има круг АЦ-ДЦ претварача.

Постоје углавном две врсте претварача који се широко користе за АЦ-ДЦ конверзацију.

Један је традиционални линеарни претварач заснован на трансформатору који користи једноставан диодни мост, кондензатор, регулатор напона. Једноставни диодни мост може се конструисати или са једним полупроводничким уређајем попут ДБ107 или са 4 независне диоде попут 1Н4007. Друга врста претварача је ПВМ или прекидачки извор напајања који користи високе фреквенције мали трансформатор и регулатора свитцхинг да обезбеди ДЦ излаз.

У овом пројекту размотрићемо традиционални дизајн заснован на трансформатору који користи једноставне диоде и кондензатор за претварање наизменичне струје у једносмерну струју и опциони регулатор напона за регулацију излазног једносмерног напона. Пројекат ће бити АЦ-ДЦ претварач који користи трансформатор са улазним напоном 230В и излазом 12В 1А.

Компоненте потребне

1.Трансформатор са 1А 13В оценом

2,4 ком 1Н4007 Диоде

3.Електролитички кондензатор 1000уФ са снагом од 25В.

4.Неколико једноструких жица

5.Бреадбоард

6.ЛДО или линеарни регулатор напона према спецификацији (овде се користи ЛМ2940).

7. Мултиметар за мерење напона.

Шема и објашњење

Шема за ово коло претварача АЦ-ДЦ је једноставна. Трансформатор се користи да се повуче на 230В АЦ то 13В АЦ.

Овде се користе четири исправљачке диоде опште намене 1Н4007 за исправљање улаза наизменичне струје. 1Н4007 има вршни репетитивни напон од 1000В са просечном исправљеном предњом струјом од 1А. Ове четири диоде се користе за претварање 13В АЦ излаза преко трансформатора. Диоде се користе за израду мостовског претварача који је битан део круга за претварање наизменичног у једносмерну струју. Да бисте сазнали више о мостном исправљачком колу, следите везу.

Кондензатор филтера, Ц1, додаје се након претварача моста како би се изједначио излазни напон.

ЛДО ИЦ1 је такође повезан са регулише излазни напон.

Рад круга претварача наизменичне и једносмерне струје

Корак-доле трансформатор се користи за конвертовање високог напона АЦ ниског напона АЦ. Трансформатор је монтиран на ПЦБ и то је трансформатор од 1 ампера од 13 волти. Међутим, током оптерећења напон трансформатора пада приближно 12,5-12,7 волта.

Суштински део кола је диодни мост који се састоји од четири диоде. Диода је електронски полупроводнички уређај који претвара наизменичну струју у једносмерну.

Проток струје унутар диодног моста може се видети на доњој слици.

Овде две диоде Д2 и Д4 блокирају негативни врх наизменичне струје и чине да струја тече у једном смеру. Ово је пун мостовни исправљач што значи да диодни мост исправља и позитивни и негативни врх наизменичног сигнала.

Велики кондензатор Ц1 пуни се током конверзије и изравнава излазни напон. Али на крају резултат, ово није регулисани излаз напона. Овде регулацију напона врши ЛДО, ЛМ2940, што је ИЦ1 у шеми.

ЛДО, ЛМ2940 је 3-пински уређај у пакету ТО220. ЛДО је скраћеница од ниског напона испадања. Шема пин-а може се приказати на доњој слици.

Неки регулатори напона имају ограничења на улазни напон који је потребан да би се обезбедила загарантована регулација напона на излазу регулатора. У неколико линеарних регулатора означено је да је потребна минимална разлика од 2 волта између улазног напона и излазног напона, што значи да за регулисаних 12 волти излазног регулатора потребан је најмање 14 волти улазног напона за гарантованих 12 волти регулисаних излазних напона. Генерално, регулатори напона са малим испадом (ЛДО) захтевају врло мале разлике напона између улаза и излаза. За ЛМ2940 таблицу података потребна је минимална разлика од 0,5 волта између улаза и излаза. Користили смо фиксни напон ЛДО регулатор серије Текас Инструментс. ЛМ2940, који има излазну снагу од 12 В.

Излаз се савршено види на доњој слици.

Проверите комплетан рад у видеу датом на крају.

Претварач наизменичне и једносмерне струје заснован на трансформатору врло је уобичајен тамо где је потребна високонапонска конверзија наизменичног на истосмерни ток. Најчешће је у појачивачким системима, разним адаптерима за напајање, станицама за лемљење, испитној опреми итд.

Ограничења круга претварача АЦ-ДЦ заснованог на трансформатору

Претворба измјеничног у једносмјерну струју заснована на трансформатору чест је одабир тамо гдје је потребан једносмјерна струја, али има одређене недостатке.

1.Све ситуације у којима улазни наизменични напон има могућности да флуктуира или ако наизменични напон значајно падне, излазни наизменични напон на трансформатору такође пада. Дакле, претварач од 230В за наизменични до 12В једносмерне струје не може се напајати у 110В наизменичном воду. Да би се решило ово питање, предвиђена је додатна поставка за различите нивое улазног напона.

2. Упркос томе што нема универзални опсег улазног напона, то је скуп избор, јер сам трансформатор кошта више од 60% укупних производних трошкова кола претварача.

3. Још једно ограничење је ниска ефикасност конверзије. Трансформатор се загрева и троши непотребну енергију.

4. Трансформер је тешка ствар која непотребно повећава тежину производа.

5.Због трансформатора потребан је већи простор унутар производа да стане у круг претварача или барем у трансформатор.

Да би се превазишла ова ограничења, пожељан је СМПС или прекидачки начин напајања.