간단한 전원 공급 회로 설계

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이 게시물은 기본 설계에서 확장 된 기능을 가진 합리적으로 정교한 전원 공급 장치에 이르기까지 간단한 전원 공급 장치 회로를 설계하고 구축하는 방법을 자세히 설명합니다.

전원 공급은 필수입니다

전자 멍청이든 전문 엔지니어 든 모두 전원 공급 장치라고하는이 필수 장비가 필요합니다.



이는 어떤 전자 장치도 전력없이 작동 할 수 없기 때문입니다. 정확히 말하자면 저전압 DC 전력이고, 전원 공급 장치는 이러한 목적을 달성하기 위해 특별히 고안된 장치입니다.

이 장비가 매우 중요하다면 현장의 모든 사람들이 전자 제품군의 중요한 구성원의 모든 핵심 요소를 배우는 것이 필수적입니다.



이 정보가 매우 유용하다고 생각하는 멍청한 사람들을 위해 가장 간단한 것부터 전원 공급 장치 회로를 설계하는 방법을 시작하고 배워 보겠습니다.
에 기본 전원 회로 의도 한 결과를 제공하기 위해 기본적으로 세 가지 주요 구성 요소가 필요합니다.
변압기, 다이오드 및 커패시터 변압기는 두 세트의 권선 (1 차측 권선과 2 차측 권선)이있는 장치입니다.

주전원 220v 또는 120v는 2 차 권선으로 전달되는 1 차 권선에 공급되어 더 낮은 유도 전압을 생성합니다.

변압기의 2 차측에서 사용할 수있는 낮은 강압 전압은 전자 회로의 의도 된 애플리케이션에 사용되지만이 2 차 전압을 사용하기 전에 먼저 정류해야합니다. 즉, 전압을 먼저 DC로 만들어야합니다.

예를 들어 트랜스포머 2 차측의 정격이 12 볼트 인 경우 트랜스포머 2 차측에서 획득 한 12 볼트는 관련 전선의 12 볼트 AC 아크로가됩니다.

전자 회로는 AC로 작동 할 수 없으므로이 전압은 DC로 변환되어야합니다.

다이오드는 AC를 DC로 효과적으로 변환하는 하나의 장치이며 기본 전원 공급 장치 설계를 구성 할 수있는 세 가지 구성이 있습니다.


당신은 또한 배우고 싶을 수 있습니다 벤치 전원 공급 장치를 설계하는 방법


단일 다이오드 사용 :

가장 기본적이고 조잡한 형태의 전원 공급 장치 설계는 단일 다이오드와 커패시터를 사용하는 것입니다. 단일 다이오드는 AC 신호의 반 주기만 정류하므로 이러한 유형의 구성에는 위의 제한을 보상하기 위해 큰 출력 필터 커패시터가 필요합니다.

필터 커패시터는 전압이 떨어지는 경향이있는 결과 DC 패턴의 하강 또는 감소 섹션에서 정류 후 커패시터 내부에 저장된 에너지로 이러한 섹션이 채워지도록합니다.

커패시터 저장 에너지에 의해 수행되는 위의 보상 동작은 다이오드만으로는 불가능한 깨끗하고 리플이없는 DC 출력을 유지하는 데 도움이됩니다.

단일 다이오드 전원 공급 장치 설계의 경우 변압기의 2 차 권선에 두 끝이있는 단일 권선 만 있으면됩니다.

그러나 위의 구성은 조잡한 반파 정류 및 제한된 출력 조절 기능으로 인해 효율적인 전원 공급 장치 설계로 간주 될 수 없습니다.

2 개의 다이오드 사용 :

전원 공급을 위해 몇 개의 다이오드를 사용하려면 중앙 탭 2 차 권선이있는 변압기가 필요합니다. 다이어그램은 다이오드가 변압기에 연결되는 방법을 보여줍니다.

두 다이오드가 직렬로 작동하여 AC 신호의 양쪽을 모두 처리하고 전파 정류를 생성하지만, 사용 된 방법은 어떤 순간에도 변압기의 절반 권선 만 사용되기 때문에 효율적이지 않습니다. 이로 인해 코어 포화 상태가 좋지 않고 변압기가 불필요하게 가열되어 이러한 유형의 전원 공급 장치 구성이 덜 효율적이고 일반적인 설계가됩니다.

4 개의 다이오드 사용 :

정류 프로세스에 관한 한 가장 보편적으로 허용되는 전원 공급 장치 구성 형태입니다.

4 개의 다이오드를 현명하게 사용하면 일이 매우 간단 해집니다. 단 하나의 2 차 권선 만 있으면됩니다. 코어 포화가 완벽하게 최적화되어 효율적인 AC-DC 변환이 가능합니다.

그림은 4 개의 다이오드와 상대적으로 낮은 값의 필터 커패시터를 사용하여 전파 정류 된 전원 공급 장치를 만드는 방법을 보여줍니다.

이 유형의 다이오드 구성은 브리지 네트워크로 널리 알려져 있습니다. 브리지 정류기를 만드는 방법 .

위의 모든 전원 공급 장치 설계는 일반적인 레귤레이션으로 출력을 제공하므로 완벽하다고 간주 할 수 없으며 이상적인 DC 출력을 제공하지 못하므로 많은 정교한 전자 회로에 바람직하지 않습니다. 또한 이러한 구성에는 가변 전압 및 전류 제어 기능이 포함되지 않습니다.

그러나 위의 기능은 단일 IC 및 몇 가지 다른 수동 부품의 도입을 통해 마지막 전파 전원 공급 장치 구성이 아니라 위의 설계에 간단히 통합 될 수 있습니다.

IC LM317 또는 LM338 사용 :

IC LM 317은 잘 조절되고 가변적 인 전압 / 전류 출력을 얻기 위해 일반적으로 전원 공급 장치와 통합되는 매우 다양한 장치입니다. 약간 이 IC를 사용하는 전원 공급 장치 예제 회로

위의 IC는 최대 1.5A 만 지원할 수 있으므로 더 큰 전류 출력을 위해 더 높은 정격을 가진 다른 유사한 장치를 사용할 수 있습니다. IC LM 338은 LM 317과 똑같이 작동하지만 최대 5A의 전류를 처리 할 수 ​​있습니다. 간단한 디자인은 아래와 같습니다.

고정 전압 레벨을 얻기 위해 위에서 설명한 전원 공급 장치 회로와 함께 78XX 시리즈 IC를 사용할 수 있습니다. 그만큼 78XX IC는 포괄적으로 설명됩니다. 당신의 참고를 위해

요즘 트랜스포머리스 SMPS 전원 공급 장치 놀라 울 정도로 컴팩트 한 크기로 고효율, 고출력 기능을 제공하기 때문에 사용자들이 선호하는 제품입니다.
가정에서 SMPS 전원 공급 회로를 구축하는 것은 현장의 초보자를위한 것은 아니지만 주제에 대한 포괄적 인 지식을 가진 엔지니어와 애호가는 가정에서 이러한 회로를 구축 할 수 있습니다.

깔끔한 조금도 배울 수 있습니다 스위치 모드 전원 공급 장치 설계.

새로운 전자 애호가조차도 구축 할 수 있고 변압기가 필요하지 않은 몇 가지 다른 형태의 전원 공급 장치가 있습니다. 매우 저렴하고 구축하기 쉽지만 이러한 유형의 전원 공급 장치 회로는 대전류를 지원할 수 없으며 일반적으로 200mA 정도로 제한됩니다.

트랜스포머없는 전원 공급 장치 설계

위의 트랜스포머리스 유형의 전원 공급 장치 회로에 대한 두 가지 개념은 다음 두 게시물에서 설명합니다.

고전압 커패시터를 사용하여

하이 엔드 IC 및 FET 사용

이 블로그의 열성적인 독자의 피드백

Swagatam Majumdar에게,

마이크로 컨트롤러 및 종속 구성 요소에 대한 psu를 만들고 싶습니다.

안정적인 + 5V 출력과 + 3.3V 출력을 psu에서 얻고 싶습니다. 암페어 나이는 확실하지 않지만 총 5A이면 충분해야한다고 생각합니다. 5V 마우스와 5V 키보드와 3x도있을 것입니다. SN74HC595 IC도 있고 2 x 512Kb SRAM ... 그래서 나는 정말로 목표로 할 amp-age를 모른다 ....

나는 5Amp로 충분하다고 생각한다? .... 나의 주된 질문은 어떤 TRANSFORMER를 사용하고 어떤 DIODES를 사용할 것인가? 온라인 어딘가에서 브리지 정류기가 일반적으로 1.4V의 VOLT DROP을 일으킨다는 것을 읽은 후 변압기를 선택했으며 위의 블로그에서 브리지 리시 파이어가 전압을 올릴 것이라고 언급 했습니까? ...

그래서 나는 확실하지 않다 (어차피 전자 공학에 익숙하지 않다) ..... 내가 선택한 첫 번째 변압기는 이것이었다. 어느 것이 내 필요에 가장 적합한 지 그리고 어떤 다이오드도 사용할지 알려주십시오 .... 이와 매우 유사한 보드에 PSU를 사용하고 싶습니다 ....

제 설계에 사용할 안정적인 5V 및 3.3V를 제공하는 적합한 MAINS 220 / 240V PSU를 만드는 가장 좋은 방법을 도와주세요. 미리 감사드립니다.

전원 공급 장치 회로에서 일정한 5V 및 3V를 얻는 방법

안녕하세요, 5V를 얻기 위해 7805 IC를 통해 그리고 약 3.3V를 얻기 위해이 5V에 몇 개의 1N4007 다이오드를 추가하여 간단히 달성 할 수 있습니다.

5 암페어가 너무 높아 보이며 고 와트 LED 또는 모터 등과 같이 더 높은 부하를 전달하는 외부 드라이버 스테이지와 함께이 전원을 사용하지 않는 한이 정도의 높은 전류가 필요하지 않을 것이라고 생각합니다.

따라서 위에서 언급 한 절차를 통해 귀하의 요구 사항을 쉽게 충족 할 수 있다고 확신합니다.

위의 절차를 통해 MCU에 전원을 공급하려면 1amp 전류로 0-9V 또는 0-12V trafo를 사용할 수 있으며 다이오드는 1N4007 x 4nos가 될 수 있습니다.

입력이 DC 일 때 다이오드는 1.4V가 떨어지지 만 trafo와 같은 AC 일 때 출력은 1.21 배 증가합니다.

여과를 위해 브리지 후에 2200uF / 25V 캡을 사용해야합니다.

정보가 당신을 깨닫고 질문에 대답하기를 바랍니다.

위의 이미지는 주어진 전원 공급 장치 회로에서 5V 및 3.3V 상수를 얻는 방법을 보여줍니다.

IC 7805에서 9V 가변 전압을 얻는 방법

일반적으로 IC 7805는 고정 된 5V 전압 조정기 장치로 간주됩니다. 그러나 기본적인 해결 방법을 사용하면 위와 같이 IC를 5V ~ 9V 가변 조정기 회로로 바꿀 수 있습니다.

여기에서 IC의 중앙 접지 핀에 500ohm 사전 설정이 추가되어 IC가 850mA의 전류로 최대 9V까지 상승 된 출력 값을 생성 할 수 있음을 알 수 있습니다. 사전 설정은 5V ~ 9V 범위에서 출력을 얻도록 조정할 수 있습니다.

고정 12V 레귤레이터 회로 만들기

위의 다이어그램에서 일반 7805 레귤레이터 IC를 사용하여 고정 5V 레귤레이션 출력을 생성하는 방법을 볼 수 있습니다.

고정 된 12V 조정 전원 공급 장치를 원하는 경우 아래와 같이 필요한 결과를 얻기 위해 동일한 구성을 적용 할 수 있습니다.

LM7812 IC를 사용하는 12V 조정 전원 공급 회로

12V, 5V 조정 된 전원 공급 장치

이제 12V 고정 및 5V 고정 조정 공급 범위의 이중 공급이 필요한 회로 애플리케이션이 있다고 가정합니다.

이러한 애플리케이션의 경우 아래에 표시된대로 필요한 12V 및 5V 조정 전원 공급 장치 출력을 함께 얻기 위해 7812 IC를 사용한 다음 7805 IC를 사용하여 위에서 설명한 설계를 간단히 수정할 수 있습니다.

IC 7812 및 IC 7805를 사용하는 12, 5V 조정 전원 공급 회로

간단한 이중 전원 공급 장치 설계

많은 회로 애플리케이션, 특히 연산 증폭기를 사용하는 애플리케이션에서 이중 전원 공급 장치는 회로에 +/- 및 접지 공급을 활성화하는 데 필수적입니다.

간단한 디자인 이중 전원 공급 장치 실제로 아래와 같이 두 개의 고가 필터 커패시터와 함께 중앙 탭 전원 공급 장치와 브리지 정류기가 포함됩니다.

그러나 출력에서 ​​원하는 수준의 이중 전압으로 조정 된 이중 전원 공급 장치를 달성하려면 일반적으로 복잡한 설계가 필요합니다. 값 비싼 IC 사용 .

다음 설계는 몇 개의 BJT와 몇 개의 저항을 사용하여 이중 전원 공급 장치를 간단하고 개별적으로 구성 할 수있는 방법을 보여줍니다.

여기서 Q1과 Q3은 이미 터 팔로워로 리깅됩니다. 패스 트랜지스터 , 각각의 +/- 출력을 통과 할 수있는 전류의 양을 결정합니다. 여기에서는 약 2A입니다.

관련 이중 공급 레일의 출력 전압은 기본 저항 분배기 네트워크와 함께 트랜지스터 Q2 및 Q4에 의해 결정됩니다.

출력 전압 레벨은 저항 R2, R3 및 R5, R6에 의해 형성된 전위 분배기의 값을 조정하여 적절하게 조정 및 조정할 수 있습니다.

고정 저항이있는 LM317 전원 공급 장치 설계

니켈 카드뮴 셀을 충전하거나 실제 전원이 필요할 때 언제든지 사용할 수있는 매우 간단한 LM317T 기반 전압 / 전류 공급 장치가 아래에 설명되어 있습니다.

초보자가 건설하는 것은 복잡하지 않은 벤처이며 규제되지 않은 DC를 제공하는 플러그인 전원 어댑터와 함께 사용됩니다. 산출. IC1은 실제로 조정 가능한 레귤레이터 유형 LM317T입니다.

로터리 스위치 S1이 설정을 선택합니다. (정전류 또는 정전압) 전류 또는 전압 값과 함께. 조정 된 전압은 SK3에서 얻을 수 있으며 전류는 SK4에 있습니다.

가변 전압을 전위차계 VR1을 통해 조정할 수있는 조정 가능한 설정 (위치 12)이 통합되어 있는지 확인합니다.

저항 값은 필요에 따라 직렬로 배치 된 가장 가까운 얻을 수있는 고정 값에서 제조해야합니다.

저항 R6의 정격은 1W이고 R7은 2W이지만 나머지는 0.25W입니다. 전압 조정기 IC1 317은 필요한 입력 및 출력 전압과 전류에 따라 크기가 결정되는 방열판에 설치해야합니다.




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