Samouczek zasilania 5v

9

Naprawdę nie mogłem wymyślić dobrego imienia dla tego tematu, ale w zasadzie szukam dobrego Tutoriala / Schematu dla pewnego rodzaju „podstawowego” zasilacza (aby uruchomić Eksperymenty z płyty powierniczej). Zazwyczaj wydają się używać regulatora 7805 5 V (pochodzącego z 9 V), kilku kondensatorów, diody (i innych elementów, takich jak zwykle resetowalny bezpiecznik).

Byłoby to wspaniałe, co mogłem złożyć, a następnie podłączyć (aby móc użyć do podstawowej nauki / eksperymentów). Znalazłem kilka filmów na youtube, ale były one bardzo rzadkie i tak naprawdę nie „pokazały” schematu na końcu (ani nie wyjaśniły, dlaczego co się dzieje).

Wszystko, co zawiera schemat lub wyjaśnienie, byłoby świetne, ten jeden komponent jest tym lepszym IMO, ponieważ da mi szansę przyzwyczaić się do samych komponentów.

edycja: Coś podobnego do tego: http://www.youtube.com/watch?v=FVMrA8C-GM0&feature=channel_video_title


źródło

Odpowiedzi:

11

Oto schemat typowego zasilacza 5 V:

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Niektóre komentarze:

Napięcie wejściowe 12 V AC z transformatora jest raczej wysokie. Prostownik + kondensator wygładzający wyrównuje napięcie do wartości szczytowej; , chociaż musisz odjąć 2 krople diody od prostownika, około 1 V na diodę. Więc 2VRMS

VIN=212V21V=15V

7805 może dostarczyć do 1A, a następnie rozproszona moc

PREG=(VINVOUT)I=(15V5V)1A=10W!

To dużo! Staraj się utrzymywać niskie rozpraszanie poprzez niższe napięcie wejściowe. Powinno to wynosić co najmniej 8 V, a następnie transformator 8 V powinien być w porządku. Przy 1A nadal potrzebujesz radiatora.

Wartość kondensatora wygładzającego zależy od obciążenia. Co pół cyklu napięcia sieciowego kondensator będzie ładowany do wartości szczytowej i zacznie się rozładowywać, aż napięcie będzie wystarczająco wysokie, aby ponownie naładować. Uproszczone obliczenia dają

C=IΔTΔV

gdzie to połowa cyklu zasilania (np. 10 ms w Europie, 8,33 ms w USA). Ta formuła zakłada liniowe rozładowanie, które w rzeczywistości często będzie wykładnicze, a także zakłada zbyt długi czas, który często będzie wynosił 70-80% podanej wartości. Podsumowując, to naprawdę najgorszy przypadek. Na podstawie powyższego równania możemy obliczyć napięcie tętnienia dla danego prądu, np. 100mA: ΔT

ΔV=IΔTC=100mA10ms470μF=2.1V

co jest OK, biorąc pod uwagę wysokie napięcie wejściowe. W praktyce tętnienie prawdopodobnie będzie wynosić około 1,6 V. Prąd 1 A spowodowałby jednak tętnienie 16 V, dlatego należy użyć kondensatora o pojemności co najmniej 4700 F. μ

edytuj (ponownie komentarz)
Tętnienie to zmiana napięcia, która pozostaje po wygładzeniu kondensatorem.

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Bez względu na to, jak duży jest Twój kondensator, zawsze będziesz mieć pewną ilość tętnień, chociaż przy dużych kondensatorach i niskim zużyciu energii możesz zmniejszyć go do poziomów mV.


Zdjęcie stąd

stevenvh
źródło
1
Poczekaj sekundę. Ostatnio sprawdziłem, czy napięcie wejściowe sieci i napięcie wtórne zostały określone jako szczytowe , a nie wartości RMS, dla transformatorów. Tak więc sqrt (2) tam nie należy. Wartości RMS używa się tylko przy obliczaniu mocy i tym podobnych; napięcie szczytowe jest znacznie bardziej przydatne: na przykład określa, czy diody odwrócą awarię, czy też napięcie w kondensatorze jest wyższe.
Mike DeSimone
1
Z kondensatorem wygładzającym obowiązuje zasada, że ​​przy pełnym obciążeniu napięcie na kondensatorze nie może spaść poniżej napięcia wyjściowego powiększonego o napięcie zaniku regulatora.
Mike DeSimone
4
Nie, że 230 V to RMS, żaden transformator nie jest określony jako 325 V, co jest wartością szczytową. To samo z wtórnym: RMS, a nie szczytowy.
stevenvh
1
@Sauron: Tętnienie to po prostu różnica między maksymalnym i minimalnym napięciem w węźle. W tym przypadku maksimum ma miejsce, gdy napięcie z diod osiąga maksimum (równanie VIN powyżej), a minimum to napięcie, które kondensator rozładowuje, zanim VIN przekroczy VCAP w następnym cyklu. Kondensator ładuje się tylko wtedy, gdy VIN> = VCAP; w innym czasie wszystkie diody są uprzedzone i nie płynie prąd. Właśnie dlatego faceci zasilania sieciowego nienawidzą tego obwodu; tworzy dwa duże skoki prądu na cykl, co powoduje wiele harmonicznych.
Mike DeSimone
1
@Sauron - dodałem obraz ilustrujący tętnienie do mojej odpowiedzi.
stevenvh
2

Typowy zasilacz składa się z popychacza transformatora prostownika mostkowego Graetza, dużego kondensatora i regulatora oraz elementów niezbędnych do jego działania. Ze względów bezpieczeństwa potrzebujesz przynajmniej bezpiecznika na transformatorze. Jeśli możesz uzyskać regulator z ograniczeniem prądu i ochroną przeciwzwarciową, znacznie ułatwisz sobie życie. Istnieje 7805 regulatorów z takimi funkcjami, jak na przykład L7805AB od STMicroelectronics. Po prostu zapoznaj się z arkuszem danych konkretnego regulatora, który posiadasz, i potwierdź, że ma on zabezpieczenie przeciwzwarciowe i zabezpieczenie przed przeciążeniem termicznym.

Kiedy budowałem własny zasilacz „ławkowy”, miałem problemy ze znalezieniem fajnego samouczka. W Internecie są schematy zasilania, ale niewiele osób podało mi wyjaśnienia, które chciałem usłyszeć.

W końcu udało mi się znaleźć tutoriale wyjaśniające, w jaki sposób działa każdy główny element zasilacza wykonany przez użytkownika Youtube „Afrotechmods”.

Oto samouczek na temat transformatorów.
Oto samouczek na temat diod i prostowników.
Oto samouczek na temat regulatorów.

Nie udało mi się znaleźć ładnego samouczka na temat bezpieczeństwa, więc nie mogę niczego polecić.

Należy również spodziewać się awarii komponentów (nawet tych nieoczywistych, takich jak kable) i wiedzieć, co zrobić, gdy to zrobią. Przydałaby się mała gaśnica w pobliżu. Uratowało mnie to raz.

EDYCJA : Ta odpowiedź od Endolith wydaje się mieć schemat kompletnego zasilacza liniowego opartego na 7805, jeśli tego właśnie szukasz.

AndrejaKo
źródło