A mobiltelefonok általában 5 V-os szabályozott egyenárammal töltődnek, így alapvetően egy 5 V-os szabályozott egyenáramot fogunk építeni 220 AC-ból. Ez az egyenáramú tápegység használható mobilok, valamint digitális áramkörök, kenyérlap-áramkörök, IC-k, mikrokontrollerek stb.
Megfelelő transzformátor, kondenzátor és feszültségszabályozó használatával 6V DC, 9V, 12V, 15V stb. Az alapkoncepció ugyanaz marad, csak a nagyobb feszültség és áram érdekében el kell rendezni egy hűtőbordát.
Ez az áramkör főleg egy visszalépő transzformátorból, egy teljes hullámú híd egyenirányítóból és egy 5 V-os feszültségszabályozó IC-ből (7805) áll. Ezt az áramkört négy részre oszthatjuk: (1) Lépjen le az AC feszültségről (2) Rektifikálás (3) Szűrés (4) Feszültségszabályozás.
1. Lépjen le az AC feszültségről
Mivel a 220 V AC-ot 5 V DC-vé alakítjuk át, először szükségünk van egy fokozatú transzformátorra az ilyen nagy feszültség csökkentése érdekében. Itt használtunk 9-0-9 1A fokozatú transzformátort, amely átalakítja a 220 V AC-ot 9 V AC-ra. A transzformátorban vannak olyan primer és szekunder tekercsek, amelyek a tekercsek fordulatszámának megfelelően fokozzák vagy csökkentik a feszültséget.
A megfelelő transzformátor kiválasztása nagyon fontos. Az áramerősség függ a terhelés áramkör (áramot létrehozó DC-t használó áram) aktuális követelményétől. A névleges feszültségnek nagyobbnak kell lennie, mint a szükséges feszültség. Azt jelenti, hogy szükségünk van 5 V DC-re, a transzformátornak legalább 7 V névleges értékkel kell rendelkeznie, mivel az IC 7805 IC feszültségszabályozónak legalább 2 V-ra, azaz 7 V-ra van szüksége 5 V-os feszültség biztosításához.
2. Helyesbítés
A rektifikálás az alternatív áram (AC) negatív részének eltávolításának folyamata, amely a részleges egyenáramot eredményezi. Ez 4 dióda használatával érhető el. A diódák csak egy irányban engedik az áramot áramolni. Az AC dióda első felének ciklusában a D2 és D3 előre torzított, a D1 és D4 pedig fordított torzítású, a második féléves ciklusban (negatív felében) a D1 és D4 dióda előre, a D2 és D3 pedig fordított torzítású. Ez a kombináció a negatív félciklust pozitívra konvertálja.
A piacon elérhető egy teljes hullámú hídirányító alkatrész, amely 4 dióda kombinációját tartalmazza. Itt ezt a komponenst használtuk.
3. Szűrés
A Rectification utáni kimenet nem megfelelő DC, ez oszcillációs kimenet és nagyon magas hullámtényezővel rendelkezik. Nincs szükségünk arra a pulzáló kimenetre, ehhez a kondenzátort használjuk. A kondenzátor töltése, amíg a hullámforma el nem éri a csúcsát, és kisül a terhelési körbe, amikor a hullámforma alacsony lesz. Tehát, ha a kimenet alacsony, a kondenzátor fenntartja a terhelés áramkör megfelelő feszültségellátását, ezáltal létrehozva az egyenáramot. Most hogyan kell kiszámítani ennek a szűrőkondenzátornak az értékét. Itt vannak a képletek:
C = I * t / V
C = kiszámítandó kapacitás
I = Maximális kimeneti áram (mondjuk 500mA)
t = 10ms, 100Hz frekvenciájú hullámot kapunk, miután 50Hz AC-t DC-vé alakítottunk át, teljes hullámú hídirányítón keresztül. Mivel az impulzus negatív része pozitívvá alakul, egy impulzust kettőnek számítunk. Tehát az Időszak 1/100 =.01 másodperc = 10ms lesz
V = csúcsfeszültség - az IC feszültségszabályozónak adott feszültség (+2 több, mint a névleges átlag 5 + 2 = 7)
A 9-0-9 a transzformációk RMS értéke, így a csúcsfeszültség Vrms * 1,414 = 9 * 1,414 = 12,73v
Most az 1.4v 2 diódára esik (diódánként 0.7), mivel 2 félhullámra előre lesz torzítva.
Tehát 12,73 - 1,4 = 11,33v
Amikor a kondenzátor lemerül a terhelési áramkörbe, akkor a működéshez 7v-7805 IC-t kell biztosítania, így végül V:
V = 11,33-7 = 4,33v
Tehát most C = I * t / V
C = 500mA * 10ms / 4,33 =, 5 * 0,01 / 4,33 = 1154uF ~ 1000uF
4. Feszültségszabályozás
Az IC 7805 feszültségszabályozót használják egy szabályozott 5 V DC biztosítására. A bemeneti feszültségnek 2 V-tal nagyobbnak kell lennie, mint a névleges kimeneti feszültség az IC megfelelő működéséhez, ami azt jelenti, hogy legalább 7 V-ra van szükség, bár képes működni a 7-20 V bemeneti feszültségtartományban. A feszültségszabályozók minden áramkört tartalmaznak, hogy megfelelő szabályozott egyenáramot biztosítsanak. 0,01uF kondenzátort kell csatlakoztatni a 7805 kimenetéhez, hogy kiküszöbölje a feszültség átmeneti változásai által keltett zajt.
Itt van a teljes kapcsolási rajz a mobiltelefon töltő áramköréhez:
Nagyon óvatosnak kell lennie ennek az áramkörnek a kiépítésekor, mivel itt 220 V-os váltakozó áramú hálózat működik.