+ 12В и

Целью этого проекта является преобразование источника питания 220 В переменного тока в источник питания +12 В и -12 В постоянного тока, поэтому он называется Dual Power Supply, поскольку мы получаем одновременно положительный и отрицательный источник питания 12 В.

Этого можно добиться за три простых шага:

1. Во-первых, 220 В переменного тока преобразуется в 12 В переменного тока с помощью простого понижающего трансформатора (220 В / 12 В).
2. Во-вторых, выходной сигнал этого трансформатора подается на схему выпрямителя, которая преобразует источник переменного тока в источник постоянного тока. На выходе схемы выпрямителя, которая является постоянным током, наблюдаются колебания выходного напряжения. Для фильтрации этих пульсаций используется конденсатор на 2200 мкФ, 25 В.
3. Наконец, выход конденсатора, представляющий собой чистый постоянный ток, подается на регуляторы напряжения IC 7812 и IC7912, которые будут регулировать выходное напряжение на 12 В и -12 В постоянного тока, несмотря на изменение входного напряжения.

Обязательные компоненты:

• Трансформатор с центральным ответвлением (220 В / 12 В)
• Силовые диоды (6А) - 4 шт.
• Конденсатор (2200мкФ, 25В) - 2 шт.
• Регулятор напряжения (IC 7812 и 7912)
• Переключить переключатель
• Нагрузка постоянного тока (двигатель постоянного тока)

Принципиальная электрическая схема:

Построение двойной цепи питания:

Шаг I: преобразование 220 В переменного тока в 12 В переменного тока с помощью понижающего трансформатора

Первичные выводы трансформатора с центральным ответвлением подключены к бытовой электросети (220 В переменного тока , 50 Гц), а выход берется с вторичных выводов трансформатора. Центральное ответвление описывает выходное напряжение трансформатора с центральным ответвлением. Например: трансформатор с центральным ответвлением 24 В будет измерять 24 В переменного тока на двух внешних отводах (обмотка в целом) и 12 В переменного тока от каждого внешнего отвода до центрального отвода (половина обмотки). Эти два источника питания 12 В переменного тока сдвинуты по фазе на 180 градусов друг с другом, что упрощает получение от них положительных и отрицательных источников питания постоянного тока на 12 Вольт. Преимущество использования трансформатора с центральным ответвлением заключается в том, что мы можем получить как +12 В, так и -12 В постоянного тока. питание от одного трансформатора.

ВХОД: 220 В переменного тока , 50 Гц

ВЫХОД: между внешним и средним терминалами: 12 В переменного тока, 50 Гц

Между двумя внешними клеммами: 24 В переменного тока. 50 Гц

Шаг - II: Преобразование 12 В переменного тока в 12 В постоянного тока с помощью мостового выпрямителя.

Две внешние клеммы центрального ответвительного трансформатора подключены к схеме мостового выпрямителя. Схема выпрямителя - это преобразователь, который преобразует источник переменного тока в источник постоянного тока. Обычно он состоит из диодных переключателей, как показано на принципиальной схеме.

Чтобы преобразовать переменный ток в постоянный , мы можем сделать два типа выпрямителей: полумостовой выпрямитель и полумостовой выпрямитель. В полумостовом выпрямителе выходное напряжение составляет половину входного напряжения. Например, если входное напряжение составляет 24 В, то выходное напряжение постоянного тока составляет 12 В, а количество диодов, используемых в этом типе выпрямителя, равно 2. В полностью мостовом выпрямителе количество диодов равно 4, и он подключен, как показано на рисунке, а выходное напряжение равно 2. такое же, как входное напряжение.

Здесь используется полный мостовой выпрямитель. Таким образом, количество диодов равно 4, а входное напряжение (24 В переменного тока ) и выходное напряжение также равно 24 В постоянного тока с пульсациями в нем.

Для выходного напряжения полного мостового выпрямителя, V _DC = 2Vm / Π, где Vm = пиковое значение напряжения питания переменного тока, а Π - Pi

Форма волны входного и выходного напряжения полного мостового выпрямителя показана ниже.

В этой схеме двойного источника питания диодный мостовой выпрямитель состоит из четырех силовых диодов на 6 А. Номинал этого диода составляет 6 А и 400 В. Нет необходимости использовать такое количество диодов с высокой токовой нагрузкой, но из соображений безопасности и гибкости используется диод с высокой токовой нагрузкой. Как правило, из-за скачков тока возможно повреждение диода, если мы используем диод с малым током.

Выход выпрямителя не является чистым постоянным током , но он содержит пульсации.

ВХОД: 12 В переменного тока

ВЫХОД: 24 В пиковое (с рябью)

Шаг III: Отфильтруйте рябь на выходе:

Теперь выход 24 В постоянного тока, который содержит пульсации от пика до пика, не может быть напрямую подключен к нагрузке. Итак, чтобы убрать пульсации с питания, используются конденсаторы фильтра. Теперь используются два фильтрующих конденсатора номиналом 2200 мкФ и 25 В, как показано на принципиальной схеме. Оба конденсатора подключаются таким образом, что общий вывод конденсаторов подключается непосредственно к центральному выводу центрального трансформатора с ответвлениями. Теперь этот конденсатор будет заряжаться до 12 В постоянного тока, поскольку оба подключены к общей клемме трансформатора. Кроме того, конденсаторы устранят пульсации от источника постоянного тока и обеспечат чистый постоянный ток. вывод. Но выход обоих конденсаторов не регулируется. Итак, чтобы сделать питание регулируемым, выходные конденсаторы передаются на микросхемы регулятора напряжения, что объясняется в следующем шаге.

ВХОД: 12 В постоянного тока (с пульсациями, не чисто)

ВЫХОД: Напряжение на конденсаторе C _{1 =} 12 В постоянного тока (чистый постоянный ток, но не регулируемый).

Напряжение на конденсаторе C _{2 =} 12 В постоянного тока (чистый постоянный ток, но не регулируемый)

Шаг IV: Отрегулируйте источник питания постоянного тока 12 В

Следующим важным моментом является регулирование выходного напряжения конденсаторов, которое в противном случае будет меняться в зависимости от изменения входного напряжения. Для этого в зависимости от требований к выходному напряжению используются микросхемы стабилизаторов . Если нам нужно выходное напряжение +12 В, то используется IC 7812. Если требуемое выходное напряжение + 5В, то используется 7805 IC. Последние две цифры IC обозначают номинальное выходное напряжение. Третья последняя цифра показывает положительное или отрицательное напряжение. Для положительного напряжения (8) и для отрицательного напряжения (9) используется число. Таким образом, IC7812 используется для регулирования напряжения +12 В, а IC7912 - для регулирования напряжения -12 В.

Теперь подключение двух микросхем выполняется, как показано на принципиальной схеме. Клемма заземления обоих микросхем соединены с центральным отводом выводом трансформатора для создания ссылки. Теперь выходные напряжения измеряются между выходной клеммой и клеммой заземления для обеих ИС.

ВХОД: 12В постоянного тока (чистый постоянного тока , но не регулируется)

ВЫХОД: +12 В постоянного тока между выходной клеммой 7812 и землей (чистый постоянный ток и регулируемый)

-12 В постоянного тока между выходной клеммой 7912 и землей (чистый постоянный ток и регулируемый)

Применение двойной цепи питания:

• Для операционных усилителей требуется два источника питания (обычно один положительный и один отрицательный), потому что операционный усилитель должен работать при обеих полярностях входящего сигнала. Без отрицательного источника операционный усилитель не сработает во время отрицательного цикла сигнала. Таким образом, выход этой сигнальной части будет «обрезан», то есть сам останется на земле; что явно не рекомендуется.
• Если в качестве нагрузки используются двигатели постоянного тока, то при +12 В он будет вращаться по часовой стрелке, а при -12В - в противоположном направлении. Например, двигатели, которые используются в игрушках (автомобиль, автобус и т. Д.), Будут двигаться вперед при напряжении +12 В и двигаться назад при напряжении -12 В. Мы показали вращение двигателя в обоих направлениях, используя эту схему двойного источника питания, на видео ниже.

Проверьте нашу другую схему источника питания: