Τα κινητά τηλέφωνα γενικά φορτίζονται με τροφοδοσία συνεχούς ρεύματος 5V, οπότε βασικά πρόκειται να δημιουργήσουμε τροφοδοσία συνεχούς ρεύματος 5V από 220 AC. Αυτή η τροφοδοσία DC μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη φόρτιση κινητών τηλεφώνων καθώς και για την πηγή ισχύος για ψηφιακά κυκλώματα, κυκλώματα breadboard, ICs, μικροελεγκτές κ.λπ.
Μπορείτε επίσης να δημιουργήσετε 6V DC, 9V, 12V, 15V κ.λπ. χρησιμοποιώντας κατάλληλο μετασχηματιστή, πυκνωτή και ρυθμιστή τάσης. Η βασική ιδέα παραμένει η ίδια, απλά πρέπει να κανονίσετε μια ψύκτρα για υψηλότερη τάση και ρεύμα.
Αυτό το κύκλωμα αποτελείται κυρίως από ένα μετασχηματιστή προς τα κάτω, έναν ανορθωτή γέφυρας πλήρους κύματος και έναν IC ρυθμιστή τάσης 5V (7805). Μπορούμε να χωρίσουμε αυτό το κύκλωμα σε τέσσερα μέρη: (1) Κάτω τάση AC (2) Διορθώσεις (3) Διήθηση (4) Ρύθμιση τάσης.
1. Μειώστε την τάση AC
Καθώς μετατρέπουμε 220V AC σε 5V DC, πρώτα χρειαζόμαστε έναν μετασχηματιστή προς τα κάτω για να μειώσουμε αυτήν την υψηλή τάση. Εδώ χρησιμοποιήσαμε μετασχηματιστή 9-0-9 1A, ο οποίος μετατρέπει 220V AC σε 9V AC. Στον μετασχηματιστή υπάρχουν πρωτεύοντα και δευτερεύοντα πηνία που ανεβαίνουν ή κατεβαίνουν την τάση σύμφωνα με το αριθ. Στροφής στα πηνία.
Η επιλογή του κατάλληλου μετασχηματιστή είναι πολύ σημαντική. Η τρέχουσα βαθμολογία εξαρτάται από την τρέχουσα απαίτηση του κυκλώματος φόρτωσης (κύκλωμα που θα χρησιμοποιήσει το DC παραγωγής). Η ονομαστική τάση πρέπει να είναι μεγαλύτερη από την απαιτούμενη τάση. Σημαίνει εάν χρειαζόμαστε 5V DC, ο μετασχηματιστής θα πρέπει τουλάχιστον να έχει βαθμολογία 7V, επειδή ο ρυθμιστής τάσης IC 7805 χρειάζεται τουλάχιστον 2V περισσότερο, δηλαδή 7V για να παρέχει τάση 5V.
2. Διόρθωση
Η διόρθωση είναι η διαδικασία αφαίρεσης του αρνητικού μέρους του εναλλακτικού ρεύματος (AC), παράγοντας έτσι το μερικό DC. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας 4 διόδους. Οι δίοδοι επιτρέπουν τη ροή ρεύματος μόνο προς μία κατεύθυνση. Στο πρώτο μισό κύκλο της δίοδος AC τα D2 & D3 είναι μεροληπτικά προς τα εμπρός και τα D1 και D4 αντιστρέφονται μεροληψία, και στο δεύτερο μισό κύκλο (αρνητικό μισό) Η δίοδος D1 και D4 είναι προκατειλημμένη προς τα εμπρός και οι D2 και D3 αντιστρέφονται μεροληπτικές. Αυτός ο συνδυασμός μετατρέπει τον αρνητικό μισό κύκλο σε θετικό.
Ένα εξάρτημα ανορθωτή γεφυρών πλήρους κύματος διατίθεται στην αγορά, το οποίο αποτελείται από αυτόν τον συνδυασμό 4 διόδων εσωτερικά Εδώ έχουμε χρησιμοποιήσει αυτό το στοιχείο.
3. Διήθηση
Η έξοδος μετά τη διόρθωση δεν είναι ένα κατάλληλο DC, είναι έξοδος ταλάντωσης και έχει πολύ υψηλό συντελεστή κυματισμού. Δεν χρειαζόμαστε αυτή την παλμική έξοδο, γι 'αυτό χρησιμοποιούμε το Capacitor. Ο πυκνωτής φορτίζει έως ότου η κυματομορφή φτάσει στην κορυφή του και εκφορτώνεται στο κύκλωμα φορτίου όταν η κυματομορφή πέσει χαμηλά. Έτσι, όταν η έξοδος είναι χαμηλή, ο πυκνωτής διατηρεί την κατάλληλη παροχή τάσης στο κύκλωμα φορτίου, δημιουργώντας έτσι το DC. Τώρα πώς πρέπει να υπολογιστεί η τιμή αυτού του πυκνωτή φίλτρου. Εδώ είναι οι τύποι:
C = I * t / V
C = χωρητικότητα που πρέπει να υπολογιστεί
I = Μέγιστο ρεύμα εξόδου (ας πούμε 500mA)
t = 10ms, Θα λάβουμε κύμα συχνότητας 100Hz μετά τη μετατροπή 50Hz AC σε DC, μέσω ανορθωτή γεφυρών πλήρους κύματος. Καθώς το αρνητικό μέρος του παλμού μετατρέπεται σε θετικό, ένας παλμός θα μετρηθεί δύο. Έτσι, η χρονική περίοδος θα είναι 1/100 =.01 Δεύτερη = 10ms
V = Μέγιστη τάση - τάση που δίνεται στον ρυθμιστή τάσης IC (+2 περισσότερο από το ονομαστικό μέσο 5 + 2 = 7)
9-0-9 είναι η τιμή RMS των μετασχηματισμών, έτσι η μέγιστη τάση είναι Vrms * 1,414 = 9 * 1,414 = 12,73v
Τώρα 1,4v θα πέσει σε 2 διόδους (0,7 ανά δίοδο) καθώς 2 θα είναι μεροληπτικά προς τα εμπρός για μισό κύμα.
Έτσι 12,73 - 1,4 = 11,33v
Όταν ο πυκνωτής εκφορτώνεται στο κύκλωμα φορτίου, πρέπει να παρέχει 7v έως 7805 IC για να λειτουργήσει, οπότε τελικά το V είναι:
V = 11,33 - 7 = 4,33v
Τώρα, C = I * t / V
C = 500mA * 10ms / 4.33 =.5 *.01 / 4.33 = 1154uF ~ 1000uF
4. Κανονισμός τάσης
Ένας ρυθμιστής τάσης IC 7805 χρησιμοποιείται για την παροχή ρυθμιζόμενου 5v DC. Η τάση εισόδου θα πρέπει να είναι 2volts μεγαλύτερη από την ονομαστική τάση εξόδου για τη σωστή λειτουργία του IC, σημαίνει ότι απαιτείται τουλάχιστον 7v, αν και μπορεί να λειτουργήσει σε εύρος τάσης εισόδου 7-20V. Οι ρυθμιστές τάσης έχουν όλα τα κυκλώματα μέσα σε αυτό για να παρέχουν ένα κατάλληλο ρυθμιζόμενο DC. Ο πυκνωτής 0,01uF πρέπει να συνδεθεί στην έξοδο του 7805 για να εξαλειφθεί ο θόρυβος, που προκαλείται από παροδικές αλλαγές στην τάση.
Εδώ είναι το πλήρες διάγραμμα κυκλώματος για το κύκλωμα φορτιστή κινητού τηλεφώνου:
Πρέπει να είστε πολύ προσεκτικοί κατά την κατασκευή αυτού του κυκλώματος, καθώς το δίκτυο AC 220V εμπλέκεται εδώ.