Mobiltelefoner laddas vanligtvis med 5V reglerad likströmsförsörjning, så i princip ska vi bygga en 5V reglerad likströmsförsörjning från 220 växelström. Denna likströmsförsörjning kan användas för att ladda mobiler såväl som strömkällan för digitala kretsar, breadboard-kretsar, IC, mikrokontroller etc.
Du kan också bygga 6V DC, 9V, 12V, 15V etc genom att använda rätt transformator, kondensator och spänningsregulator. Grundkonceptet förblir detsamma, du behöver bara ordna en kylfläns för högre spänning och ström.
Denna krets består huvudsakligen av en trappstegstransformator, en fullvågsbrygglikriktare och en 5V spänningsregulator IC (7805). Vi kan dela upp den här kretsen i fyra delar: (1) Stäng av växelspänningen (2) Rektifikation (3) Filtrering (4) Spänningsreglering.
1. Sänk ner växelspänningen
När vi omvandlar 220V växelström till en 5V likström, behöver vi först en nedåtgående transformator för att minska sådan högspänning. Här har vi använt 9-0-9 1A nedstegstransformator, som omvandlar 220V AC till 9V AC. I transformatorn finns primära och sekundära spolar som stegar upp eller ned spänningen enligt varvtalet i spolarna.
Val av rätt transformator är mycket viktigt. Strömklassificering beror på strömkravet för belastningskrets (krets som använder generera DC). Spänningen bör vara mer än den nödvändiga spänningen. Betyder om vi behöver 5V DC, ska transformatorn åtminstone ha ett betyg på 7V, eftersom spänningsregulator IC 7805 åtminstone behöver 2V mer, dvs 7V för att ge en 5V spänning.
2. Rättelse
Rättelse är processen att ta bort den negativa delen av växelströmmen (AC) och därmed producera den partiella likströmmen. Detta kan uppnås genom att använda 4 dioder. Dioder tillåter bara ström att strömma i en riktning. I första halvcykeln av växelströmsdioden är D2 och D3 förspända framåt och D1 och D4 är omvänd förspända, och i den andra halvan cykeln (negativa halvan) är dioder D1 och D4 förspända framåt och D2 och D3 är omvänd förspända. Denna kombination omvandlar den negativa halva cykeln till positiv.
En fullvågsbrolikriktare finns tillgänglig på marknaden, som består av en kombination av 4 dioder internt. Här har vi använt den här komponenten.
3. Filtrering
Utgången efter korrigeringen är inte en korrekt likström, den är oscillationsutgång och har en mycket hög rippelfaktor. Vi behöver inte den pulserande utgången, för detta använder vi kondensator. Kondensatorladdning tills vågformen når sin topp och släpps ut i belastningskretsen när vågformen blir låg. Så när utgången går lågt bibehåller kondensatorn rätt spänningsförsörjning i belastningskretsen, vilket skapar likström. Nu hur värdet på denna filterkondensator ska beräknas. Här är formlerna:
C = I * t / V
C = kapacitans som ska beräknas
I = Max utström (låt oss säga 500mA)
t = 10 ms, Vi kommer att få en våg med 100Hz frekvens efter omvandling av 50Hz AC till DC, genom fullvågsbrygglikriktare. Eftersom den negativa delen av pulsen omvandlas till positiv kommer en puls att räknas två. Så tidsperioden blir 1/100 =.01 sekund = 10ms
V = toppspänning - spänning ges till spänningsregulator IC (+2 mer än nominellt betyder 5 + 2 = 7)
9-0-9 är RMS-värdet för transformationer så toppspänningen är Vrms * 1.414 = 9 * 1.414 = 12.73v
Nu släpps 1,4v på 2 dioder (0,7 per diod) eftersom 2 kommer att vara förspänd för halvvåg.
Så 12,73 - 1,4 = 11,33v
När kondensatorn laddas ut i belastningskretsen måste den tillhandahålla 7v till 7805 IC för att fungera så slutligen är V:
V = 11,33 - 7 = 4,33v
Så nu är C = I * t / V
C = 500mA * 10ms / 4,33 = 0,5 * 0,01 / 4,33 = 1154uF ~ 1000uF
4. Spänningsreglering
En spänningsregulator IC 7805 används för att tillhandahålla en reglerad 5V DC. Ingångsspänningen bör vara 2 volt mer än den nominella utspänningen för korrekt funktion av IC, vilket innebär att minst 7v behövs, även om den kan fungera inom ingångsspänningsområdet 7-20V. Spänningsregulatorer har alla kretsar inuti för att ge en korrekt reglerad DC. Kondensator på 0,01 uF bör anslutas till utgången på 7805 för att eliminera bruset, som produceras av övergående spänningsförändringar.
Här är det kompletta kretsschemat för mobiltelefonladdarkrets:
Du måste vara mycket försiktig när du bygger den här kretsen, eftersom nätström 220V är involverad här.