- Vaaditut komponentit:
- Piirikaavio:
- Kaksoisvirtalähteen rakentaminen:
- Kahden virtalähteen piirin sovellukset:
Tämän projektin tavoitteena on muuntaa 220 V: n vaihtovirtalähde + 12 V: n ja -12 V: n tasavirtalähteeksi, minkä vuoksi se on nimeltään Dual Power Supply, kun saamme samanaikaisesti positiivisen ja negatiivisen 12 V: n virtalähteen.
Tämä voidaan saavuttaa yksinkertaisella kolmella vaiheella:
- Ensinnäkin 220 V AC muunnetaan 12 V AC: ksi yksinkertaisella alaskäynnistysmuuntajalla (220 V / 12 V).
- Toiseksi tämän muuntajan lähtö annetaan tasasuuntaajapiirille, joka muuntaa vaihtovirtalähteen tasavirtalähteeksi. Tasasuuntaajapiirin lähtö, joka on DC, sisältää lähtöjännitteen aaltoilut. Näiden väreiden suodattamiseksi käytetään kondensaattoria 2200 uf, 25V.
- Lopuksi puhtaan DC-kondensaattorin ulostulo annetaan jännitesäätimille IC 7812 ja IC7912, jotka säätävät lähtöjännitettä 12 V: n ja -12 V: n tasavirralla, huolimatta tulojännitteen muutoksesta.
Vaaditut komponentit:
- Keskikierretyt muuntajat (220V / 12V)
- Tehodiodit (6A) - 4
- Kondensaattori (2200μF, 25V) - 2
- Jännitteen säädin (IC 7812 ja 7912)
- Vaihda kytkin
- DC-kuorma (DC-moottori)
Piirikaavio:
Kaksoisvirtalähteen rakentaminen:
Vaihe I: Muuntaa 220 V AC 12 V AC: ksi käyttämällä Step Down -muuntajaa
Keskikierretyn muuntajan ensiöliittimet on kytketty kotitalousjännitteeseen (220 V AC , 50 Hz) ja lähtö otetaan muuntajan toisioliittimistä. Keskikierteinen kuvaa keskikierretyn muuntajan jännitelähtöä. Esimerkiksi: 24 V: n keskikierteinen muuntaja mittaa 24 V: n vaihtovirran kahden ulomman hanan poikki (käämitys kokonaisuutena) ja 12 V: n vaihtovirran jokaisesta ulkohanasta keskihanaan (puolikäämitys). Nämä kaksi 12 V: n vaihtovirtalähdettä ovat 180 astetta vaiheen ulkopuolella toistensa kanssa, mikä tekee niistä positiivisten ja negatiivisten 12 voltin tasavirtalähteiden johtamisen helppoa. Keskikierretyn muuntajan käytön etuna on, että saamme sekä 12 V että -12 V DC syöttö vain yhdellä muuntajalla.
TULO: 220 V AC , 50 Hz
LÄHTÖ: Ulkoisen ja keskiliittimen välissä: 12 V AC, 50 Hz
Kahden ulkoliittimen välissä: 24 V AC. 50 Hz
Vaihe - II: 12v: n vaihtaminen 12v DC: ksi käyttämällä Full Bridge Rectifier -sovitinta
Keskikierretyn muuntajan kaksi ulompaa liitintä on kytketty sillan tasasuuntaajapiiriin. Tasasuuntauspiiri on muunnin, joka muuntaa vaihtovirran syöttö sisään dc tarjonnan. Se koostuu yleensä diodikytkimistä, kuten piirikaaviossa on esitetty.
Muuntaa ac osaksi dc , voimme tehdä kahdenlaisia tasasuuntaajat, yksi on puoli tasasuuntaussiltaa ja toinen on täynnä silta tasasuuntaaja. In puoli sillan tasasuuntaaja, lähtöjännite on puoli tulojännitteen. Esimerkiksi, jos tulojännite on 24V, sitten ulos DC jännite on 12V ja lukumäärä diodi käyttää tällaisessa tasasuuntaajan on 2. täynnä tasasuuntaajan, diodien lukumäärää on 4, ja se on kytketty, kuten on esitetty kuvassa, ja lähtöjännite on sama kuin tulojännite.
Tässä käytetään täyssillan tasasuuntaajaa. Joten, diodien lukumäärä on 4 ja tulojännite (24 V AC ) ja lähtöjännite on myös 24 V DC, jossa on väreitä.
Täyden sillan tasasuuntaajan lähtöjännite, V DC = 2 Vm / Π jossa Vm = vaihtovirtajännitteen huippuarvo ja Π on Pi
Aaltomuoto tulon ja lähdön jännite koko sillan tasasuuntaaja on, kuten on esitetty alla.
Tässä kaksoisvirtalähdepiirissä diodisillan tasasuuntaaja koostuu neljästä 6A: n diodista. Tämän diodin luokitus on 6A ja 400V. Suurta virtakapasiteettidiodia ei ole tarpeen käyttää, mutta turvallisuuden ja joustavuuden vuoksi käytetään suurivirta-diodia. Yleensä virran nousun takia diodi on mahdollista vahingoittaa, jos käytämme matalan ampeerin luokitusdiodia.
Tasasuuntaajan lähtö ei ole puhdasta tasavirtaa , mutta se sisältää aaltoiluja.
TULO: 12 V AC
LÄHTÖ: 24 V huippu (väreillä)
Vaihe III: Suodata aaltoilut ulostulosta:
Nyt 24 V: n tasavirtalähtöä, joka sisältää huipusta toiseen, ei voida kytkeä suoraan kuormitukseen. Joten aaltoilun poistamiseksi virtalähteestä käytetään suodatinkondensaattoreita. Nyt käytetään kahta suodatinkondensaattoria, joiden nimellisarvo on 2200uF ja 25 V, kuten piirikaaviossa on esitetty. Molempien kondensaattoreiden liitännät ovat sellaiset, että kondensaattoreiden yhteinen liitin on kytketty suoraan keskikierretyn muuntajan keskiliittimeen. Nyt tämä kondensaattori latautuu jopa 12 V DC: iin, koska molemmat on kytketty muuntajan yhteiseen liittimeen. Lisäksi kondensaattorit poistavat aaltoilut tasavirtalähteestä ja antavat puhtaan DC: n ulostulo. Molempien kondensaattoreiden lähtöä ei kuitenkaan säädellä. Joten virran saamiseksi säädetyksi kondensaattorien lähtö annetaan jännitteen säätimen IC: ille, joka selitetään seuraavassa vaiheessa.
TULO: 12 V DC (väreillä, ei puhdas)
LÄHTÖ: Kondensaattorin C 1 jännite = 12 V DC (puhdas tasavirta, mutta ei säädelty)
Kondensaattorin C 2 jännite = 12 V DC (puhdas DC, mutta ei säädelty)
Vaihe IV: Säädä 12 V: n tasavirtalähde
Seuraava tärkeä asia on säätää kondensaattoreiden lähtöjännitettä, joka muuten vaihtelee tulojännitteen muutoksen mukaan. Tätä varten lähtöjännitevaatimuksesta riippuen käytetään säätöpiirejä . Jos tarvitsemme lähtöjännitteen + 12 V, käytetään IC 7812: ta. Jos vaadittu lähtöjännite on + 5 V, käytetään 7805 IC: tä. IC: n kaksi viimeistä numeroa antavat lähtöjännitteen. Kolmas viimeinen numero osoittaa jännitteen olevan positiivinen tai negatiivinen. Positiiviselle jännitteelle (8) ja negatiiviselle jännitteelle (9) käytetään lukua. Joten IC7812: ta käytetään + 12 V: n säätöön ja IC7912: ta - 12 V: n jännitteen säätöön.
Kahden IC: n kytkentä tehdään nyt piirikaavion mukaisesti. Molempien piirien maadoitusliitin on kytketty muuntajan keskihanaliittimeen referenssin luomiseksi. Nyt lähtöjännitteet mitataan lähtöliittimen ja maadoitusliittimen välillä molemmille IC: lle.
TULO: 12 V DC (puhdas DC, mutta ei säädelty)
LÄHTÖ: + 12 V DC 7812: n lähtöliittimen ja maan välillä (puhdas tasavirtalähde ja säädetty)
-12V DC 7912: n lähtöliittimen ja maan välillä (puhdas tasavirtalähde ja säädetty)
Kahden virtalähteen piirin sovellukset:
- Operatiiviset vahvistimet tarvitsevat kaksi virtalähdettä (yleensä yksi + ve-lähde ja yksi-ve-lähde), koska op-vahvistimen on toimittava saapuvan signaalin molemmissa polariteeteissa. Ilman negatiivista lähdettä op-amp ei aktivoidu signaalin negatiivisen jakson aikana. Joten kyseisen signaaliosan lähtö "leikkautuu" eli pysyy itse maassa; jota ei tietenkään suositella.
- Jos tasavirtamoottoreita käytetään kuormana, + 12 V: n se pyörii myötäpäivään ja -12 V: n kohdalla vastakkaiseen suuntaan. Esimerkiksi moottoreita, joita käytetään leluissa (auto, linja-auto jne.), Liikkuvat eteenpäin + 12 V: n tapauksessa ja päinvastoin -12 V: n tapauksessa. Olemme osoittaneet moottorin pyörimisen molempiin suuntiin tätä kaksoisvirtalähdepiiriä käyttämällä alla olevassa videossa.
Tarkista toinen virtalähde: