Mobiele telefoons laden over het algemeen op met 5v gereguleerde gelijkstroom, dus in feite gaan we een 5v gereguleerde gelijkstroomvoorziening bouwen vanaf 220 wisselstroom. Deze DC-voeding kan worden gebruikt om mobiele telefoons op te laden, evenals de stroombron voor digitale circuits, breadboard-circuits, IC's, microcontrollers enz.
U kunt ook 6V DC, 9V, 12V, 15V enz. Bouwen door de juiste transformator, condensator en spanningsregelaar te gebruiken. Het basisconcept blijft hetzelfde, je hoeft alleen maar een koellichaam te plaatsen voor hogere spanning en stroom.
Dit circuit bestaat voornamelijk uit een step-down transformator, een dubbelfasige bruggelijkrichter en een 5V spanningsregelaar IC (7805). We kunnen dit circuit in vier delen verdelen: (1) AC-spanning verlagen (2) Rectificatie (3) Filtratie (4) Spanningsregeling.
1. Verlaag de wisselspanning
Aangezien we 220V AC omzetten in een 5V DC, hebben we eerst een step-down transformator nodig om een dergelijke hoge spanning te verminderen. Hier hebben we een 9-0-9 1A step-down transformator gebruikt, die 220V AC omzet naar 9V AC. In de transformator zijn er primaire en secundaire spoelen die de spanning verhogen of verlagen volgens het aantal omwentelingen in de spoelen.
Selectie van de juiste transformator is erg belangrijk. De huidige classificatie hangt af van de stroomvereiste van het laadcircuit (circuit dat de gelijkstroom genereert). De nominale spanning moet hoger zijn dan de vereiste spanning. Betekent dat als we 5V DC nodig hebben, de transformator minimaal een rating van 7V moet hebben, omdat spanningsregelaar IC 7805 minimaal 2V meer nodig heeft, dwz 7V om een 5V spanning te leveren.
2. Correctie
Rectificatie is het proces waarbij het negatieve deel van de wisselstroom (AC) wordt verwijderd, waardoor de gedeeltelijke DC wordt geproduceerd. Dit kan worden bereikt door 4 diodes te gebruiken. Diodes laten de stroom slechts in één richting stromen. In de eerste halve cyclus van AC zijn diode D2 en D3 voorwaarts voorgespannen en D1 en D4 zijn omgekeerd voorgespannen, en in de tweede halve cyclus (negatieve helft) zijn Diode D1 en D4 voorwaarts voorgespannen en zijn D2 en D3 omgekeerd voorgespannen. Deze combinatie zet de negatieve halve cyclus om in een positieve.
Er is een dubbelfasige bruggelijkrichtercomponent op de markt, die intern uit die combinatie van 4 diodes bestaat. Hier hebben we deze component gebruikt.
3. Filtratie
De output na de rectificatie is geen goede DC, het is een oscillatie-output en heeft een zeer hoge rimpelfactor. We hebben die pulserende output niet nodig, hiervoor gebruiken we Condensator. Condensator wordt opgeladen totdat de golfvorm zijn piek bereikt en wordt ontladen in het laadcircuit wanneer de golfvorm laag wordt. Dus wanneer de output laag wordt, handhaaft de condensator de juiste spanningstoevoer naar het laadcircuit, waardoor de DC wordt gecreëerd. Nu hoe de waarde van deze filtercondensator moet worden berekend. Hier zijn de formules:
C = ik * t / V
C = te berekenen capaciteit
I = Max uitgangsstroom (laten we zeggen 500mA)
t = 10 ms, We krijgen een golf van 100Hz-frequentie na het omzetten van 50Hz AC in DC, via een dubbelfasige bruggelijkrichter. Omdat het negatieve deel van de puls wordt omgezet in positief, wordt één puls als twee geteld. De tijdsperiode is dus 1/100 = 0,01 seconde = 10 ms
V = piekspanning - spanning gegeven aan spanningsregelaar IC (+2 meer dan nominaal betekent 5 + 2 = 7)
9-0-9 is de RMS-waarde van transformaties, dus de piekspanning is Vrms * 1,414 = 9 * 1,414 = 12,73v
Nu valt 1,4 V op 2 diodes (0,7 per diode), aangezien er 2 voorwaarts voorgespannen zijn voor een halve golf.
Dus 12,73 - 1,4 = 11,33v
Wanneer de condensator in het laadcircuit ontlaadt, moet deze 7v leveren aan 7805 IC om te werken, dus uiteindelijk is V:
V = 11,33 - 7 = 4,33v
Dus nu C = I * t / V
C = 500mA * 10ms / 4.33 =.5 *.01 / 4.33 = 1154uF ~ 1000uF
4. Spanningsregeling
Een spanningsregelaar IC 7805 wordt gebruikt om een gereguleerde 5V DC te leveren. De ingangsspanning moet 2 volt meer zijn dan de nominale uitgangsspanning voor een goede werking van de IC, wat betekent dat minimaal 7 volt nodig is, hoewel het kan werken in het ingangsspanningsbereik van 7-20 V. Spanningsregelaars hebben alle circuits erin om een goed gereguleerde DC te leveren. Condensator van 0,01 uF moet worden aangesloten op de uitgang van de 7805 om de ruis te elimineren die wordt veroorzaakt door tijdelijke veranderingen in de spanning.
Hier is het complete schakelschema voor het oplaadcircuit van de mobiele telefoon:
Je moet heel voorzichtig zijn bij het bouwen van dit circuit, aangezien het hier om wisselstroom 220V gaat.