+ 12V και

Ο στόχος αυτού του έργου είναι να μετατρέψει 220V AC σε + 12V και -12v DC, γι 'αυτό ονομάζεται Dual Power Supply καθώς λαμβάνουμε ταυτόχρονα θετικό και αρνητικό τροφοδοτικό 12v.

Αυτό μπορεί να επιτευχθεί σε τρία απλά βήματα:

1. Πρώτον, το 220V AC μετατρέπεται σε 12V AC χρησιμοποιώντας απλό μετασχηματιστή step-down (220V / 12V).
2. Δεύτερον, η έξοδος αυτού του μετασχηματιστή δίνεται στο κύκλωμα ανορθωτή, το οποίο θα μετατρέψει την παροχή εναλλασσόμενου ρεύματος σε τροφοδοσία DC. Η έξοδος του κυκλώματος ανορθωτή που είναι DC περιέχει τους κυματισμούς στην τάση εξόδου. Για να φιλτράρετε αυτούς τους κυματισμούς, χρησιμοποιείται πυκνωτής 2200 uf, 25V.
3. Τέλος, η έξοδος του πυκνωτή που είναι καθαρό DC δίνεται στον ρυθμιστή τάσης IC 7812 και IC7912 που θα ρυθμίζει την τάση εξόδου στα 12V και -12V DC, παρά την αλλαγή στην τάση εισόδου.

Απαιτούμενα συστατικά:

• Μετασχηματιστής με κεντρικό άγγιγμα (220V / 12V)
• Δίοδοι ισχύος (6A) - 4No.
• Πυκνωτής (2200μF, 25V) - 2No.
• Ρυθμιστής τάσης (IC 7812 & 7912)
• Διακόπτης εναλλαγής
• Φορτίο DC (κινητήρας DC)

Διάγραμμα κυκλώματος:

Κατασκευή διπλού κυκλώματος τροφοδοσίας:

Βήμα-I: Μετατροπή 220v AC σε 12v AC χρησιμοποιώντας Step Down Transformer

Οι πρωτεύοντες ακροδέκτες του μετασχηματιστή με κεντρικό άγγιγμα συνδέονται με οικιακή τροφοδοσία (220V ac , 50Hz) και η έξοδος λαμβάνεται από δευτερεύοντες ακροδέκτες του μετασχηματιστή. Το κέντρο με τρύπημα περιγράφει την έξοδο τάσης ενός μετασχηματιστή με κεντρικό άγγιγμα. Για παράδειγμα: Ένας κεντρικός μετασχηματιστής 24V θα μετρήσει 24V ac στις δύο εξωτερικές βρύσες (τύλιγμα στο σύνολό του) και 12V ac από κάθε εξωτερική βρύση στην κεντρική βρύση (μισή περιέλιξη). Αυτές οι δύο τροφοδοσίες 12V ac είναι 180 μοίρες εκτός φάσης μεταξύ τους, καθιστώντας έτσι εύκολο να αντλήσετε θετικά και αρνητικά τροφοδοτικά 12 volt dc από αυτά. Το πλεονέκτημα της χρήσης ενός μετασχηματιστή με κεντρικό άγγιγμα είναι ότι μπορούμε να πάρουμε και τα δύο + 12V και -12V dc τροφοδοσία χρησιμοποιώντας μόνο έναν μετασχηματιστή.

ΕΙΣΟΔΟΣ: 220V ac , 50 Hz

ΕΞΟΔΟΣ: Μεταξύ εξωτερικού τερματικού και μεσαίου τερματικού: 12V ac, 50 Hz

Μεταξύ δύο εξωτερικών ακροδεκτών: 24V ac. 50 Hz

Βήμα - II: Μετατροπή 12v AC σε 12v DC χρησιμοποιώντας Full Bridge Rectifier

Οι δύο εξωτερικοί ακροδέκτες του μετασχηματιστή με κεντρικό άκρο συνδέονται στο κύκλωμα ανορθωτή γέφυρας. Το κύκλωμα ανορθωτή είναι ένας μετατροπέας, ο οποίος μετατρέπει την παροχή εναλλασσόμενου ρεύματος σε παροχή DC . Συνήθως αποτελείται από διακόπτες διόδων όπως φαίνεται στο Διάγραμμα κυκλώματος.

Για να μετατρέψουμε το ac σε dc , μπορούμε να φτιάξουμε δύο τύπους ανορθωτών, ο ένας είναι ανορθωτής μισής γέφυρας και ο δεύτερος ανορθωτής γεφυρών. Στον ανορθωτή μισής γέφυρας, η τάση εξόδου είναι η μισή της τάσης εισόδου. Για παράδειγμα, εάν η τάση εισόδου είναι 24V, τότε η τάση dc εξόδου είναι 12V και ο αριθμός της διόδου που χρησιμοποιείται σε αυτόν τον τύπο ανορθωτή είναι 2. Σε ανορθωτή πλήρους γέφυρας, ο αριθμός των διόδων είναι 4 και συνδέεται όπως φαίνεται στο σχήμα και η τάση εξόδου είναι ίδιο με την τάση εισόδου.

Εδώ, χρησιμοποιείται πλήρης ανορθωτής γέφυρας. Έτσι, ο αριθμός των διόδων είναι 4 και η τάση εισόδου (24V ac ) και η τάση εξόδου είναι επίσης 24V dc με κυματισμούς σε αυτό.

Για, τάση εξόδου ανορθωτή πλήρους γέφυρας, V _DC = 2Vm / Π όπου, Vm = μέγιστη τιμή τάσης τροφοδοσίας εναλλασσόμενου ρεύματος και Π είναι Pi

Η κυματομορφή της τάσης εισόδου και εξόδου του ανορθωτή πλήρους γέφυρας είναι όπως φαίνεται παρακάτω.

Σε αυτό το κύκλωμα διπλής τροφοδοσίας, ο ανορθωτής γέφυρας διόδων αποτελείται από τέσσερις διόδους ισχύος 6Α. Η βαθμολογία αυτής της διόδου είναι 6Α και 400V. Δεν είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε αυτήν τη δίοδο υψηλής ισχύος, αλλά λόγω της ασφάλειας και της ευελιξίας, χρησιμοποιείται δίοδος υψηλής ισχύος. Γενικά, λόγω των υπερτάσεων στο ρεύμα, είναι πιθανό να προκαλέσετε ζημιά στη δίοδο, εάν χρησιμοποιούσαμε δίοδο με χαμηλή βαθμολογία αμπέρ.

Η έξοδος του ανορθωτή δεν είναι καθαρό dc , αλλά περιέχει κυματισμούς σε αυτό.

ΕΙΣΟΔΟΣ: 12V ac

ΕΞΟΔΟΣ: 24V κορυφή (με κυματισμούς)

Βήμα-III: Φιλτράρετε τους κυματισμούς από την έξοδο:

Τώρα, η έξοδος 24V dc που περιέχει κυματισμούς από κορυφή σε κορυφή δεν μπορεί να συνδεθεί απευθείας στο φορτίο. Έτσι, για να αφαιρέσετε τους κυματισμούς από την τροφοδοσία, χρησιμοποιούνται πυκνωτές φίλτρου. Τώρα, χρησιμοποιούνται δύο πυκνωτές φίλτρου με βαθμολογία 2200uF και 25 V, όπως φαίνεται στο διάγραμμα κυκλώματος. Η σύνδεση και των δύο πυκνωτών είναι τέτοια ώστε ο κοινός ακροδέκτης των πυκνωτών να συνδέεται απευθείας με τον κεντρικό ακροδέκτη του μετασχηματιστή με κεντρικό άγγιγμα. Τώρα, αυτός ο πυκνωτής θα φορτιστεί έως και 12V dc καθώς και οι δύο συνδέονται με τον κοινό ακροδέκτη ενός μετασχηματιστή. Επιπλέον, οι πυκνωτές θα αφαιρέσουν τους κυματισμούς από την τροφοδοσία dc και θα δώσουν ένα καθαρό dc παραγωγή. Όμως, η έξοδος και των δύο πυκνωτών δεν ρυθμίζεται. Έτσι, για να ρυθμιστεί η τροφοδοσία, η έξοδος των πυκνωτών δίνεται στα IC ρυθμιστή τάσης που εξηγείται στο επόμενο βήμα.

ΕΙΣΟΔΟΣ: 12V dc (με κυματισμούς, όχι καθαρό)

ΕΞΟΔΟΣ: Τάση σε πυκνωτή C _{1 =} 12V dc (καθαρό dc, αλλά δεν ρυθμίζεται)

Τάση στον πυκνωτή C _{2 =} 12V dc (καθαρό dc, αλλά δεν ρυθμίζεται)

Βήμα-IV: Ρυθμίστε την παροχή ρεύματος 12v DC

Το επόμενο σημαντικό πράγμα είναι να ρυθμιστεί η τάση εξόδου των πυκνωτών που διαφορετικά θα ποικίλλει ανάλογα με την αλλαγή τάσης εισόδου. Για αυτό, ανάλογα με την απαίτηση τάσης εξόδου, χρησιμοποιούνται ρυθμιστικά IC . Αν χρειαζόμαστε την τάση εξόδου + 12V τότε χρησιμοποιείται το IC 7812. Εάν απαιτείται τάση εξόδου είναι + 5V, τότε χρησιμοποιείται 7805 IC. Τα δύο τελευταία ψηφία του IC δίνουν βαθμολογία τάσης εξόδου. Το τρίτο τελευταίο ψηφίο δείχνει ότι η τάση είναι θετική ή αρνητική. Για θετική τάση (8) και για αρνητική τάση (9) χρησιμοποιείται αριθμός. Έτσι το IC7812 χρησιμοποιείται για ρύθμιση + 12v και το IC7912 χρησιμοποιείται για ρύθμιση τάσης -12v.

Τώρα η σύνδεση δύο IC γίνεται όπως φαίνεται στο διάγραμμα κυκλώματος. Το τερματικό γείωσης και των δύο IC συνδέεται με τον κεντρικό ακροδέκτη βρύσης του μετασχηματιστή για τη δημιουργία αναφοράς. Τώρα, οι τάσεις εξόδου μετρώνται μεταξύ του τερματικού εξόδου και του τερματικού γείωσης και για τα δύο IC.

ΕΙΣΟΔΟΣ: 12V dc (καθαρό dc αλλά όχι ρυθμισμένο)

ΕΞΟΔΟΣ: + 12V dc μεταξύ τερματικού εξόδου 7812 και γείωσης (καθαρό dc και ρυθμιζόμενο)

-12V dc μεταξύ τερματικού εξόδου 7912 και γείωσης (καθαρό dc και ρυθμιζόμενο)

Εφαρμογές διπλού κυκλώματος τροφοδοσίας:

• Οι λειτουργικοί ενισχυτές χρειάζονται δύο πηγές ισχύος (συνήθως μία + ve πηγή και μία -ve πηγή) επειδή το op-amp πρέπει να λειτουργεί και στις δύο πολικότητες του εισερχόμενου σήματος. Χωρίς την αρνητική πηγή, το op-amp δεν θα ενεργοποιηθεί κατά τη διάρκεια του αρνητικού κύκλου του σήματος. Έτσι, η έξοδος αυτού του τμήματος σήματος θα «περικοπεί», δηλαδή θα παραμείνει στο ίδιο το έδαφος. προφανώς δεν συνιστάται.
• Εάν οι κινητήρες DC χρησιμοποιούνται ως φορτίο, τότε για + 12V θα περιστρέφεται δεξιόστροφα και για -12V θα περιστρέφεται σε αντίθετη κατεύθυνση. Για παράδειγμα, οι κινητήρες που χρησιμοποιούνται σε παιχνίδια (αυτοκίνητο, λεωφορείο κλπ), θα κινηθούν προς τα εμπρός σε περίπτωση + 12V και θα κινηθούν αντίστροφα σε περίπτωση -12V. Έχουμε δείξει την περιστροφή του κινητήρα και στις δύο κατευθύνσεις, χρησιμοποιώντας αυτό το κύκλωμα διπλής τροφοδοσίας, στο παρακάτω βίντεο.

Ελέγξτε το άλλο κύκλωμα τροφοδοσίας: