+ 12V en

Het doel van dit project is om 220V AC-voeding om te zetten in + 12V en -12v DC-voeding, daarom wordt het Dual Power Supply genoemd omdat we tegelijkertijd een positieve en negatieve 12v-voeding krijgen.

Dit kan worden bereikt in drie eenvoudige stappen:

1. Ten eerste wordt 220V AC omgezet in 12V AC met behulp van een eenvoudige step-down (220V / 12V) transformator.
2. Ten tweede wordt de uitvoer van deze transformator gegeven aan het gelijkrichtingscircuit, dat de wisselstroomvoeding omzet in gelijkstroomvoeding. De output van het gelijkrichtcircuit dat DC is, bevat de rimpelingen in de uitgangsspanning. Om deze rimpelingen weg te filteren wordt een condensator van 2200 uf, 25V gebruikt.
3. Ten slotte wordt de output van de condensator die pure DC is, gegeven aan de spanningsregelaar IC 7812 en IC7912 die de uitgangsspanning zal regelen op 12V en -12V DC, ondanks de verandering in ingangsspanning.

Vereiste componenten:

• Centraal getapte transformator (220V / 12V)
• Vermogensdiodes (6A) - 4 nr.
• Condensator (2200 μF, 25 V) - 2 nr.
• Spanningsregelaar (IC 7812 & 7912)
• Tuimelschakelaar
• DC-belasting (DC-motor)

Schakelschema:

Constructie van een dubbel voedingscircuit:

Stap-I: 220v AC omzetten in 12v AC met behulp van Step Down Transformer

De primaire terminals van de centraal getapte transformator zijn verbonden met de huishoudelijke voeding (220V ac , 50Hz) en de output wordt gehaald van secundaire terminals van de transformator. Het getikte midden beschrijft de uitgangsspanning van een transformator met middenaftakking. Bijvoorbeeld: een transformator met middenaftakking van 24 V meet 24 V ac over de buitenste twee aftakkingen (als geheel wikkeling) en 12 V ac van elke buitenste kraan tot aan de middenaftakking (halve wikkeling). Deze twee 12 V AC- voedingen zijn 180 graden uit fase met elkaar, waardoor het gemakkelijk is om positieve en negatieve 12 V DC voedingen af ​​te leiden. Het voordeel van het gebruik van een transformator met middenaftakking is dat we zowel de + 12V als -12V gelijkstroom kunnen krijgen voeding met slechts één transformator.

INGANG: 220 V AC , 50 Hz

UITGANG: Tussen de buitenste terminal en de middelste terminal: 12 V AC, 50 Hz

Tussen twee buitenste terminals: 24 V ac. 50 Hz

Stap - II: 12v AC omzetten in 12v DC met behulp van Full Bridge Rectifier

De buitenste twee aansluitingen van de in het midden getapte transformator zijn verbonden met het bruggelijkrichtcircuit. Gelijkrichterschakeling is een converter die wisselstroomvoeding omzet in gelijkstroomvoeding . Het bestaat over het algemeen uit diodeschakelaars zoals weergegeven in het schakelschema.

Om wisselstroom in gelijkstroom om te zetten, kunnen we twee soorten gelijkrichters maken, een is een halve bruggelijkrichter en de tweede is een volledige bruggelijkrichter. In een halfbruggelijkrichter is de uitgangsspanning de helft van de ingangsspanning. Als de ingangsspanning bijvoorbeeld 24 V is, is de gelijkstroomuitgangsspanning 12 V en is het aantal diodes dat in dit type gelijkrichter wordt gebruikt 2. In een volledige bruggelijkrichter is het aantal diodes 4 en deze is aangesloten zoals weergegeven in de afbeelding en de uitgangsspanning is hetzelfde als de ingangsspanning.

Hier wordt een volledige bruggelijkrichter gebruikt. Het aantal diodes is dus 4 en de ingangsspanning (24 V ac ) en de uitgangsspanning is ook 24 V dc met rimpelingen erin.

Voor, volledige uitgangsspanning van de bruggelijkrichter, V _DC = 2Vm / Π waarbij Vm = piekwaarde van AC-voedingsspanning en Π Pi is

De golfvorm van de ingangs- en uitgangsspanning van de volledige bruggelijkrichter is zoals hieronder weergegeven.

In dit dubbele voedingscircuit bestaat de diodebruggelijkrichter uit 6A vier voedingsdiodes. Beoordeling van deze diode is 6A en 400V. Het is niet nodig om zoveel diodes met hoge stroomcapaciteit te gebruiken, maar vanwege de veiligheid en flexibiliteit wordt een diode met hoge stroomcapaciteit gebruikt. Over het algemeen is het vanwege stroompieken mogelijk om de diode te beschadigen als we een diode met een lage ampèrewaarde gebruiken.

De output van de gelijkrichter is niet pure gelijkstroom , maar er zitten rimpelingen in.

INGANG: 12V ac

OUTPUT: 24V piek (met rimpelingen)

Stap III: Filter de rimpelingen van de uitvoer:

Nu kan een 24 V DC- uitgang met piek-tot-piek-rimpelingen niet rechtstreeks op de belasting worden aangesloten. Dus om rimpelingen uit de voeding te verwijderen, worden filtercondensatoren gebruikt. Nu worden twee filtercondensatoren van 2200uF en 25 V gebruikt, zoals weergegeven in het schakelschema. De aansluiting van beide condensatoren is zodanig dat de gemeenschappelijke aansluiting van de condensatoren rechtstreeks is verbonden met de middelste aansluiting van de centraal getapte transformator. Nu wordt deze condensator opgeladen tot 12 VDC, aangezien beide zijn verbonden met de gemeenschappelijke klem van een transformator. Bovendien zullen de condensatoren de rimpelingen van de gelijkstroomvoeding verwijderen en een zuivere gelijkstroom geven output. Maar de output van beide condensatoren is niet geregeld. Dus om de voeding geregeld te maken, wordt de uitvoer van de condensatoren gegeven aan de spanningsregelaar-IC's, wat in de volgende stap wordt uitgelegd.

INPUT: 12V dc (met rimpelingen, niet puur)

UITGANG: Spanning over condensator C _{1 =} 12V dc (pure dc, maar niet gereguleerd)

Spanning over condensator C _{2 =} 12 V dc (pure dc, maar niet geregeld)

Stap-IV: Regel de 12v DC-voeding

Het volgende belangrijke is om de uitgangsspanning van de condensatoren te regelen, die anders zal variëren afhankelijk van de verandering van de ingangsspanning. Daarvoor worden, afhankelijk van de vereiste uitgangsspanning, regulator-IC's gebruikt . Als we de uitgangsspanning + 12V nodig hebben, wordt IC 7812 gebruikt. Als de vereiste uitgangsspanning + 5V is, wordt 7805 IC gebruikt. De laatste twee cijfers van de IC geven de nominale uitgangsspanning aan. Het derde laatste cijfer geeft aan dat de spanning positief of negatief is. Voor positieve spanning (8) en voor negatieve spanning (9) wordt nummer gebruikt. Dus IC7812 wordt gebruikt voor +12v-regeling en IC7912 wordt gebruikt voor -12v-spanningsregeling.

Nu worden twee IC's aangesloten zoals weergegeven in het schakelschema. De aardingsklem van beide IC's is verbonden met de middelste aftakaansluiting van de transformator om een ​​referentie te creëren. Nu worden de uitgangsspanningen gemeten tussen de uitgangsklem en de aardklem voor beide IC's.

INGANG: 12V dc (pure dc maar niet gereguleerd)

OUTPUT: + 12V dc tussen uitgangsklem van 7812 en aarde (pure dc en gereguleerd)

-12V dc tussen uitgangsklem van 7912 en aarde (pure dc en gereguleerd)

Toepassingen van een dubbel voedingscircuit:

• Operationele versterkers hebben twee stroombronnen nodig (meestal één + ve bron en één -ve bron) omdat de op-amp moet werken in beide polariteiten van het inkomende signaal. Zonder de negatieve bron zal de op-amp niet in actie komen tijdens de negatieve cyclus van het signaal. Zodat de uitvoer van dat signaaldeel "afgekapt" zal zijn, dat wil zeggen, zelf op aarde blijft; wat natuurlijk niet aan te raden is.
• Als gelijkstroommotoren als belasting worden gebruikt, zal deze voor + 12V met de klok mee draaien en voor -12V in tegengestelde richting. Motoren die bijvoorbeeld in speelgoed (auto, bus enz.) Worden gebruikt, gaan vooruit bij + 12V en achteruit bij -12V. We hebben de motorrotatie in beide richtingen laten zien met behulp van dit dubbele voedingscircuit in de onderstaande video.

Bekijk ons ​​andere voedingscircuit: