Menjana voltan rendah DC, dari arus elektrik 220v atau 110v AC, sangat berguna dan diperlukan dalam bidang elektronik. DC voltan rendah, seperti 5v, 6v, 9v, 12v, digunakan dalam litar elektronik, mentol LED, mainan dan banyak barangan elektronik isi rumah. Umumnya bateri digunakan untuk memberi tenaga, tetapi ia perlu diganti dari semasa ke semasa, yang tidak menjimatkan kos dan juga memerlukan masa & tenaga kita. Oleh itu, alternatifnya ialah menjana DC dari sumber AC, yang mana terdapat banyak penyesuai AC-DC yang tersedia, tetapi litar apa yang mereka gunakan di dalamnya?
Pendekatan yang mudah dan lurus ke hadapan adalah menggunakan transformer step-down untuk menurunkan AC, tetapi kelemahan penggunaan transformer adalah bahawa ia mahal, berat dan beratnya besar. Kami telah membahas jenis penukaran AC ke DC ini, menggunakan Transformer dalam artikel ini Litar Pengecas Telefon Bimbit. Dan ya, kita juga boleh menukar AC voltan tinggi menjadi DC voltan rendah, tanpa menggunakan Transformer, ini dinamakan bekalan kuasa tanpa Transformer. Komponen utama rangkaian bekalan kuasa tanpa Transformer adalah kapasitor penurunan voltan atau kapasitor berkadar X, yang direka khas untuk rangkaian AC. Kapasitor berkadar X ini disambungkan dalam rangkaian AC fasa siri, untuk menjatuhkan voltan. Jenis transformer kurang bekalan kuasa dipanggilBekalan Kuasa Kapasitor.
Kapasitor Berkadar X
Seperti yang disebutkan, mereka dihubungkan secara bersiri dengan garis fasa AC untuk menurunkan voltan, mereka tersedia dalam peringkat 230v, 400v, 600v AC atau lebih tinggi.
Berikut adalah jadual untuk arus keluaran dan voltan keluaran (tanpa Beban), nilai berbeza kapasitor berkadar X:
|
Kod Kapasitor |
Nilai kapasitor |
voltan |
Semasa |
|
104k |
0.1 uF |
4 v |
8 mA |
|
334k |
0.33 uF |
10 v |
22 mA |
|
474k |
0.47 uF |
12 v |
25 mA |
|
684k |
0.68 uF |
18 v |
100 mA |
|
105k |
1 uF |
24 v |
40 mA |
|
225k |
2.2 uF |
24 v |
100 mA |
Pemilihan kapasitor penurunan voltan penting, ia berdasarkan Reactance of Capacitor dan jumlah arus yang akan ditarik. Reaktansi kapasitor diberikan dengan formula di bawah:
X = 1 / 2¶fC
X = Reaktansi Kapasitor
f = kekerapan AC
C = Kapasiti kapasitor berkadar X
Kami telah menggunakan kapasitor 474k bererti 0.47uF dan frekuensi sesalur AV adalah 50 Hz jadi Reactance X adalah:
X = 1/2 * 3.14 * 50 * 0.47 * 10 -6 = 6776 ohm (lebih kurang)
Sekarang kita dapat mengira arus (I) dalam litar:
I = V / X = 230/6775 = 34mA
Oleh itu, bagaimana Reaktansi dan Arus dikira.
Penjelasan Litar
Litarnya sederhana, kapasitor penurunan voltan 0.47uF dihubungkan secara bersiri dengan garis Fasa AC, ini adalah kapasitor bukan polarisasi sehingga dapat dihubungkan dari mana-mana sisi. Perintang 470k ohm disambungkan selari dengan Kapasitor, untuk mengalirkan arus yang tersimpan dalam kapasitor ketika litar dimatikan, sehingga dapat mengelakkan kejutan elektrik. Rintangan ini dinamakan perlawanan Bleeder.
Penyearah Jambatan Lebih Lanjut (kombinasi 4 dioda) telah digunakan untuk menghilangkan komponen separuh negatif AC. Proses ini dinamakan Rectification. Dan kapasitor 1000uF / 50v telah digunakan untuk Penapisan, bermaksud menghilangkan riak gelombang yang dihasilkan. Dan akhirnya diod Zener 6.2v / 1w digunakan sebagai pengatur voltan. Seperti yang kita ketahui litar ini memberikan kira-kira. Output 12v (lihat jadual di atas), jadi diod Zener ini mengaturnya lebih kurang. Voltan 6.2v dan aliran balik arus tambahan. Nilai diod Zener yang berbeza juga boleh digunakan untuk voltan yang diingini seperti 5.1v, 8v dll. LED disambungkan untuk tujuan petunjuk dan ujian. R3 (100 ohm) digunakan sebagai perintang penghad arus.
Gunakan perintang penarafan 1 Watt atau lebih (5w), terutamanya perintang R4. Jika tidak, ia akan terbakar selepas beberapa lama. Mereka biasanya lebih tebal daripada perintang biasa. Berikut adalah rajah untuk pelbagai jenis perintang:
Kelebihan bekalan kuasa tanpa transformer ini berbanding bekalan berasaskan pengubah ialah: Ia menjimatkan kos, lebih ringan dan lebih kecil.
Catatan
- Buatnya dengan risiko anda sendiri, sangat berbahaya untuk bekerja dengan rangkaian AC tanpa pengalaman dan pencegahan yang tepat. Berhati-hati semasa membina litar ini.
- Jangan gantikan kapasitor X-Rated dengan kapasitor biasa, jika tidak, ia akan pecah.
- Sekiranya lebih banyak voltan output dan arus keluaran diperlukan, gunakan nilai kapasitor X-Rated yang berlainan, mengikut jadual.
- Hanya gunakan perintang penarafan 1 Watt atau lebih tinggi (5w) dan diod Zener.
- Sekering 1 ampere juga dapat digunakan sebelum kapasitor berkadar X, bersiri dengan garis fasa, untuk tujuan keselamatan.
- Pengatur voltan IC juga dapat digunakan sebagai pengganti diod Zener untuk pengaturan voltan.