Мобільні телефони, як правило, заряджаються джерелом постійного струму, що регулюється 5 В, тому в основному ми збираємося будувати джерело постійного струму з регулятором 5 В від 220 змінного струму. Цей джерело постійного струму може використовуватися для зарядки мобільних телефонів, а також джерела живлення для цифрових схем, макетних схем, мікросхем, мікроконтролерів тощо.
Ви також можете побудувати 6 В постійного струму, 9 В, 12 В, 15 В тощо, використовуючи відповідний трансформатор, конденсатор та регулятор напруги. Основна концепція залишається незмінною, вам просто потрібно влаштувати радіатор для більш високої напруги та струму.
Ця схема в основному складається зі ступінчастого трансформатора, повноволнового мостового випрямляча і мікросхеми регулятора напруги 5 В (7805). Ми можемо розділити цю схему на чотири частини: (1) Зменшити напругу змінного струму (2) Випрямлення (3) Фільтрація (4) Регулювання напруги.
1. Знизьте напругу змінного струму
Оскільки ми перетворюємо 220 В змінного струму в 5 В постійного струму, спочатку нам потрібен понижуючий трансформатор, щоб зменшити таку високу напругу. Тут ми використовували понижувальний трансформатор 9-0-9 1A, який перетворює 220В змінного струму в 9В змінного струму. У трансформаторі є первинна та вторинна котушки, які підвищують або знижують напругу відповідно до числа обертів котушок.
Вибір правильного трансформатора дуже важливий. Номінальний струм залежить від поточної вимоги ланцюга навантаження (ланцюга, який буде використовувати генератор постійного струму). Номінальна напруга повинна бути більше необхідної напруги. Означає, що якщо нам потрібні 5 В постійного струму, трансформатор повинен мати принаймні номінал 7 В, оскільки регулятору напруги IC 7805 потрібно принаймні на 2 В більше, тобто 7 В для забезпечення напруги 5 В.
2. Випрямлення
Випрямлення - це процес видалення негативної частини змінного струму (змінного струму), а отже, і часткового постійного струму. Цього можна досягти за допомогою 4 діодів. Діоди дозволяють струму протікати лише в одному напрямку. У першій половині циклу змінного струму діоди D2 & D3 зміщуються вперед, а D1 і D4 зворотно зміщуються, а у другій половині циклу (негативна половина) діоди D1 і D4 мають зміщення вперед, а D2 і D3 змінюються вперед. Ця комбінація перетворює негативний півцикл у позитивний.
На ринку доступний повноволновий мостовий випрямний компонент, який складається із внутрішньої комбінації 4 діодів. Тут ми використали цей компонент.
3. Фільтрація
Вихід після випрямлення не є належним постійним струмом, він є коливальним та має дуже високий коефіцієнт пульсації. Нам не потрібен цей пульсуючий вихід, для цього ми використовуємо конденсатор. Конденсатор заряджається до тих пір, поки форма сигналу не піде до свого піку і не розрядиться в ланцюг навантаження, коли форма сигналу стане низькою. Отже, коли вихідна напруга знижується, конденсатор підтримує належну напругу в ланцюзі навантаження, отже, створюючи постійний струм. Тепер, як слід розрахувати значення цього конденсатора фільтра. Ось формули:
C = I * t / V
C = ємність, яку потрібно обчислити
I = Максимальний вихідний струм (припустимо, 500 мА)
t = 10 мс, Ми отримаємо хвилю частотою 100 Гц після перетворення змінного струму 50 Гц в постійний струм через повно хвильовий мостовий випрямляч. Оскільки негативна частина імпульсу перетворюється на позитивну, один імпульс буде рахуватися два. Отже, Часовий період буде 1/100 = 0,01 секунди = 10 мс
V = Пікова напруга - напруга, що подається на IC регулятора напруги (+2 більше, ніж номінальне значення 5 + 2 = 7)
9-0-9 - середньоквадратичне значення перетворень, тому пікова напруга дорівнює Vrms * 1,414 = 9 * 1,414 = 12,73v
Тепер 1,4v буде скинуто на 2 діоди (0,7 на діод), оскільки 2 будуть зміщені вперед для напівхвилі.
Отже 12,73 - 1,4 = 11,33v
Коли конденсатор розряджається в ланцюг навантаження, він повинен забезпечувати 7v до 7805 IC для роботи, отже, нарешті V:
V = 11,33 - 7 = 4,33 в
Отже, тепер C = I * t / V
C = 500 мА * 10 мс / 4,33 =.5 *.01 / 4,33 = 1154 мкФ ~ 1000 мкФ
4. Регулювання напруги
Регулятор напруги IC 7805 використовується для забезпечення регульованого постійного струму 5 В. Вхідна напруга повинна бути на 2 вольта більше, ніж номінальна вихідна напруга для належної роботи ІС, означає щонайменше 7 В, хоча вона може працювати в діапазоні вхідної напруги 7-20 В. Регулятори напруги мають усі схеми всередині, щоб забезпечити належний регульований постійний струм. Конденсатор 0,01 мкФ слід підключити до виходу 7805 для усунення шуму, що створюється перехідними змінами напруги.
Ось повна електрична схема схеми зарядного пристрою стільникового телефону:
Потрібно бути дуже обережним під час побудови цієї схеми, оскільки тут задіяна мережа змінного струму 220 В.