Mobilní telefony se obecně nabíjejí regulovaným stejnosměrným napájením 5 V, takže v zásadě vytvoříme regulované stejnosměrné napájení 5 V ze střídavého proudu 220 AC. Tento stejnosměrný zdroj lze použít k nabíjení mobilních telefonů i zdroje energie pro digitální obvody, obvodové desky, integrované obvody, mikrokontroléry atd.
Můžete také vytvořit 6V DC, 9V, 12V, 15V atd. Pomocí správného transformátoru, kondenzátoru a regulátoru napětí. Základní koncepce zůstává stejná, je třeba pouze uspořádat chladič pro vyšší napětí a proud.
Tento obvod se skládá hlavně z transformátoru sestupného stupně, usměrňovače můstku s plnými vlnami a IC regulátoru napětí 5V (7805). Tento obvod můžeme rozdělit na čtyři části: (1) Snižte střídavé napětí (2) Usměrnění (3) Filtrace (4) Regulace napětí.
1. Snižte střídavé napětí
Protože převádíme střídavé napětí 220 V na 5 V stejnosměrného proudu, potřebujeme nejprve redukční transformátor ke snížení tak vysokého napětí. Zde jsme použili krokový transformátor 9-0-9 1A, který převádí 220V AC na 9V AC. V transformátoru jsou primární a sekundární cívky, které zvyšují nebo snižují napětí podle počtu otáček v cívkách.
Výběr správného transformátoru je velmi důležitý. Jmenovitý proud závisí na aktuálním požadavku zátěžového obvodu (obvodu, který bude používat generování stejnosměrného proudu). Jmenovité napětí by mělo být vyšší než požadované napětí. Znamená to, že pokud potřebujeme 5V DC, měl by mít transformátor alespoň jmenovité napětí 7V, protože regulátor napětí IC 7805 potřebuje alespoň 2V, tj. 7V, aby poskytoval napětí 5V.
2. Oprava
Usměrnění je proces odstraňování záporné části střídavého proudu (AC), čímž vzniká částečný stejnosměrný proud. Toho lze dosáhnout použitím 4 diod. Diody umožňují protékat proud pouze jedním směrem. V první polovině cyklu AC diody jsou D2 a D3 předpjaté dopředu a D1 a D4 jsou obrácené předpjaté a ve druhé polovině cyklu (záporná polovina) jsou diody D1 a D4 předpjaté dopředu a D2 a D3 jsou obrácené předpjaté. Tato kombinace převádí záporný poloviční cyklus na pozitivní.
Na trhu je k dispozici komponenta usměrňovače můstku s plnou vlnou, která interně sestává z kombinace 4 diod. Zde jsme použili tuto komponentu.
3. Filtrace
Výstup po opravě není správný DC, je to oscilační výstup a má velmi vysoký faktor zvlnění. Ten pulzující výstup nepotřebujeme, k tomu použijeme Capacitor. Kondenzátor se nabíjí, dokud křivka nedosáhne svého vrcholu, a vybije se do zátěžového obvodu, když křivka klesne. Takže když je výstup nízký, kondenzátor udržuje správné napájecí napětí do zátěžového obvodu, čímž vytváří DC. Nyní by se měla vypočítat hodnota tohoto filtračního kondenzátoru. Zde jsou vzorce:
C = I * t / V
C = vypočtená kapacita
I = maximální výstupní proud (řekněme 500 mA)
t = 10 ms, Vlnu o frekvenci 100 Hz získáme po převodu 50 Hz střídavého proudu na stejnosměrný proud přes můstek s plnou vlnou. Protože se záporná část pulzu převede na kladnou, bude se jeden pulz počítat jako dva. Časové období tedy bude 1/100 = 0,01 sekundy = 10 ms
V = Špičkové napětí - napětí dané regulátoru napětí IC (+2 více než jmenovitý průměr 5 + 2 = 7)
9-0-9 je RMS hodnota transformací, takže špičkové napětí je Vrms * 1,414 = 9 * 1,414 = 12,73v
Nyní bude na 2 diody (0,7 na diodu) vypuštěno 1,4v, protože 2 budou dopředu předpjaté pro poloviční vlnu.
Takže 12,73 - 1,4 = 11,33v
Když se kondenzátor vybije do zatěžovacího obvodu, musí fungovat 7V až 7805 IC, takže nakonec V je:
V = 11,33 - 7 = 4,33 v
Takže teď C = I * t / V
C = 500mA * 10ms / 4,33 =.5 *.01 / 4,33 = 1154uF ~ 1000uF
4. Regulace napětí
Regulátor napětí IC 7805 se používá k zajištění regulovaného napětí 5 V DC. Vstupní napětí by mělo být o 2 volty vyšší než jmenovité výstupní napětí pro správnou funkci IC, což znamená, že je potřeba alespoň 7V, i když může pracovat v rozsahu vstupního napětí 7-20V. Regulátory napětí mají všechny obvody uvnitř, aby poskytovaly správné regulované stejnosměrné napětí. K výstupu 7805 by měl být připojen kondenzátor 0,01 uF, aby se eliminoval šum způsobený přechodnými změnami napětí.
Zde je kompletní schéma zapojení pro obvod nabíječky mobilního telefonu:
Při budování tohoto obvodu musíte být velmi opatrní, protože je zde zapojen střídavý proud 220V.