Litar penukar ac ke dc

Di era moden, hampir setiap elektronik isi rumah berfungsi pada Arus Langsung (DC) tetapi kita mendapatkan Arus Bolak-Balik (AC) dari loji penjanaan kuasa melalui saluran transmisi kerana AC dapat dihantar dengan lebih efisien daripada DC dengan kos yang lebih rendah. Oleh itu, setiap alat yang berfungsi pada DC mempunyai dan litar penukar AC ke DC. Kami sebelum ini membina pengecas telefon bimbit 5v yang juga mempunyai litar penukar AC-DC di dalamnya.

Terdapat terutamanya dua jenis penukar yang banyak digunakan untuk tujuan perbualan AC-DC.

Salah satunya ialah penukar linear berasaskan Transformer tradisional yang menggunakan jambatan dioda sederhana, kapasitor, pengatur voltan. Jambatan Mudah Diod boleh dibina sama ada dengan alat semikonduktor tunggal seperti DB107 atau dengan 4 diod bebas seperti 1N4007. Yang lain-lain jenis converter adalah SMPS atau bekalan kuasa mod suis yang menggunakan frekuensi tinggi transformer kecil dan pengatur pensuisan untuk menyediakan DC output.

Dalam projek ini, kita akan membincangkan reka bentuk berasaskan Transformer tradisional yang menggunakan diod sederhana dan kapasitor untuk menukar arus bolak-balik menjadi arus terus dan pengatur voltan pilihan untuk mengatur voltan DC output. Projek ini akan menjadi penukar AC-DC menggunakan Transformer dengan voltan input 230V dan output 12V 1A.

Komponen Diperlukan

1.Transformer dengan 1A 13V Rating

2.4 pcs 1N4007 Dioda

3. Kapasitor elektrolitik 1000uF dengan penarafan 25V.

4. Beberapa wayar helai tunggal

5. Papan roti

6.LDO atau Linear Voltage Regulator mengikut spesifikasi (Berikut LM2940 digunakan).

7. Multimeter untuk mengukur voltan.

Rajah dan Penjelasan Litar

Skema untuk litar penukar AC-DC ini mudah. The pengubah digunakan untuk meletak jawatan yang 230V AC 13V AC.

Empat diod penerus tujuan umum 1N4007 digunakan di sini untuk mengekalkan input AC. 1N4007 mempunyai voltan terbalik yang berulang puncak 1000V dengan arus maju yang diperbaiki rata-rata 1A. Keempat-empat diod ini digunakan untuk menukar output 13V AC di seluruh pengubah. Diod digunakan untuk membuat penukar jambatan yang merupakan bahagian penting dari litar penukaran AC ke DC. Untuk mengetahui lebih lanjut mengenai litar penerus Bridge, ikuti pautan.

Kapasitor penapis, C1 ditambahkan selepas penukar jambatan untuk melancarkan voltan keluaran.

The LDO, IC1 juga bersambung untuk mengawal voltan output.

Kerja Litar Penukar AC ke DC

A pengubah langkah-down digunakan untuk menukar AC voltan tinggi untuk AC voltan rendah. Transformer dipasang PCB dan ia adalah pengubah 13-volt 1-ampere. Walau bagaimanapun, semasa beban, voltan transformer turun sekitar 12.5-12.7 volt.

Bahagian penting litar adalah jambatan diod yang terdiri daripada empat diod. Diod adalah peranti semikonduktor elektronik yang menukar arus bolak ke arus terus.

Aliran arus di dalam jambatan dioda dapat dilihat pada gambar di bawah.

Di sini dua dioda D2 dan D4 menyekat puncak negatif arus ulang-alik dan membuat arus mengalir ke satu arah. Ini adalah penerus jambatan penuh yang bermaksud jambatan diod membetulkan kedua-dua puncak positif dan negatif isyarat AC.

Kapasitor besar C1 dikenakan semasa penukaran dan melancarkan voltan keluaran. Tetapi pada hasil akhirnya, ini bukan output voltan terkawal. Di sini peraturan voltan dilakukan oleh LDO, LM2940, yang merupakan IC1 dalam skema.

LDO, LM2940 adalah peranti 3 pin ke dalam pakej TO220. LDO bermaksud voltan putus rendah. Gambarajah pin boleh ditunjukkan pada gambar di bawah.

Beberapa pengatur voltan mempunyai batasan voltan masukan yang diperlukan untuk memberikan peraturan voltan terjamin di seluruh output pengatur. Dalam beberapa pengatur linier, dilambangkan bahawa ia memerlukan perbezaan minimum 2 volt antara voltan input dan voltan keluaran, itu berarti untuk output 12 volt yang diatur, pengatur memerlukan voltan input sekurang-kurangnya 14 volt untuk voltan keluaran terkawal 12 volt yang dijamin. Secara umum, pengatur Voltan Turun Rendah (LDO) memerlukan perbezaan voltan minimum antara input dan output. Untuk lembar data LM2940, perbezaan minimum 0.5 volt memerlukan antara input dan output. Kami menggunakan pengatur LDO siri voltan tetap dari Texas Instruments. LM2940, yang mempunyai penilaian output 12 volt.

Hasilnya dapat dilihat dengan sempurna dalam gambar di bawah.

Lihat karya yang lengkap dalam video yang diberikan di akhir.

Penukar AC ke DC berasaskan transformer sangat biasa di mana penukaran AC ke DC voltan tinggi diperlukan. Ia paling kerap berlaku dalam sistem penguat, pelbagai penyesuai kuasa, stesen pematerian, peralatan ujian dll.

Batasan Litar Penukar AC-DC berasaskan Transformer

Penukaran AC ke DC berasaskan transformer adalah pilihan biasa di mana DC diperlukan tetapi ia mempunyai kekurangan tertentu.

1. Mana-mana keadaan di mana voltan AC input mempunyai kemungkinan turun naik atau jika voltan AC turun dengan ketara, voltan AC output di seluruh pengubah juga akan jatuh. Jadi penukar 230V AC hingga 12V DC tidak dapat dihidupkan dalam talian AC 110V. Untuk mengatasi masalah ini, tetapan tambahan disediakan untuk tahap voltan input yang berbeza.

2. Walaupun tidak mempunyai julat voltan input universal, ia adalah pilihan yang mahal, kerana pengubah itu sendiri menelan belanja lebih daripada 60% dari jumlah kos pembuatan litar penukar.

3. Batasan lain adalah kecekapan penukaran yang rendah. Transformer menjadi panas dan membazirkan tenaga yang tidak diperlukan.

4. Transformer adalah barang berat yang secara tidak perlu meningkatkan berat produk.

5. Kerana pengubah, ruang yang lebih besar diperlukan di dalam produk agar sesuai dengan litar penukar atau sekurang-kurangnya pengubah.

Untuk mengatasi batasan ini, bekalan kuasa SMPS atau mod suis adalah pilihan yang lebih baik.