Projektuję obwód, który musi wytwarzać napięcie 5 VDC @ 1 A. Próbuję użyć transformatora ściennego, aby obniżyć napięcie do 12VAC. Następnym krokiem jest mostek diodowy i tętnienia kondensator.
Równanie napięcia tętnienia jest następujące:
I = load current (1A)
f = AC frequency (60Hz)
C = Filter Capacitor (? uF)
Jeśli wybiorę C 1000 uF, napięcie tętnienia wynosi 8,3 V. Czy naprawdę muszę umieścić większą pojemność, aby obniżyć napięcie tętnienia? Czy istnieje inna metoda konwersji prądu przemiennego na prąd stały?
Odpowiedzi:
1000 µF przy tym napięciu nie jest strasznie duże. Czy jesteś ograniczony przez rozmiar czy coś takiego?
Aby całkowicie pozbyć się tętnienia i wytworzyć 5 V, należy dodać regulator napięcia za kondensatorem.
12 V RMS = 17 V Szczyt , który minus dwie spadki diody, jest szczytowym napięciem stałym, które zobaczysz na wyjściu prostowników: 17 - 1,1 - 1,1 = 14,8 V. Nie ma więc zagrożenia przekroczenia limitów wejściowych regulatora (wejście 35 V).
Jeśli tętnienie wynosi 8,3 V, wówczas napięcie prądu stałego będzie wahać się od 6,5 V do 15 V. Jest to zaledwie zaledwie wystarczająco wysoka wartość, aby zasilić regulator bez utraty regulacji, ponieważ 7805 ma zanik około 1,5 V przy 1 A ( w zależności od temperatury). Tak więc, powinieneś użyć nieco wyższego kondensatora (lub wielu kondensatorów równolegle, jeśli przestrzeń jest problemem).
Oto przewodnik po każdym etapie obwodu zasilania.
Również:
Rzeczywiste napięcia zasilania różnią się w zależności od kraju, a częstotliwość zmienia się w zależności od kraju. Musisz obliczyć stan niskiego napięcia / wysokiego obciążenia, aby upewnić się, że nie spadnie poniżej regulacji, a także stan wysokiego obciążenia / niskiego obciążenia, aby upewnić się, że nie przekracza limitu napięcia wejściowego regulatora. Są to ogólnie zalecane wartości:
źródło
Chodzi o to, że w dzisiejszych czasach przełączanie zasilaczy jest tak towarem, że jeśli naprawdę nie chcesz wziąć udziału w projektowaniu w celach edukacyjnych, po prostu kup jeden. Digikey ma kilka, które są mniejsze niż 10 USD w pojedynczych ilościach ( tutaj jest z CUI ) i zapewni Ci regulowane wyjście prądu stałego, o wysokiej wydajności, wraz ze wszystkimi certyfikatami bezpieczeństwa i EMI / RFI.
źródło
Jeśli twój kondensator jest wystarczająco duży, aby obniżyć tętnienie, twój Vdc będzie wynosił około 15V, jak pokazuje Endolith. Rozważmy, że spada nieco pod obciążeniem, i użyjmy na przykład 12V. Jeśli moc wyjściowa musi wynosić 5 V, regulator powinien pobierać 7 V przy 1 A, co oznacza, że powinien być w stanie stale rozpraszać 7 W mocy. W zależności od aplikacji może to stanowić problem.
Dlaczego po prostu nie używasz przełączającego zasilacza? Obecnie istnieje wiele routerów, przełączników / koncentratorów sieciowych, obudów dysków twardych itp., Które wykorzystują napięcie 5 V. Ich zasilacze zwykle nie są większe niż zwykły transformator ścienny, są bardziej wydajne, a napięcie wyjściowe jest dobrze regulowane.
źródło
Inną metodą jest dodanie dławika (induktora) szeregowo przed końcową nasadką filtra. Coś w rodzaju 100 uH zrobiłoby świat dobrych. Cewka jest odporna na zmiany prądu, podobnie jak cewka odporna na zmiany napięcia. Złóż je razem, a otrzymasz znacznie bardziej skuteczny filtr.
Wystąpił błąd w równaniu Vripple. Ponieważ używasz mostka z pełną falą, twój częstotliwość nie wynosi 60 Hz, ale 120.
źródło
Twoje równanie Vripple jest jedynie przybliżeniem i nadaje się tylko do niewielkich fal.
Znajdź lepsze równanie lub rozwiąż je graficznie, a zobaczysz, że twoje tętnienie nie jest takie, jak myślisz.
źródło
Jeśli nie chcesz iść drogą przełączania, transformator 5 lub 6 woltów z dużą ilością trzonka. a regulator niskiego wypadania bardzo by pomógł. Musisz wykonać kilka obliczeń, aby uzyskać wartości i sprawdzić, czy są one uzasadnione.
źródło