Mobilné telefóny sa všeobecne nabíjajú regulovaným napájaním 5 V na jednosmerný prúd, takže v podstate chystáme napájanie na jednosmerné napätie 5 V z 220 AC. Tento jednosmerný zdroj možno použiť na nabíjanie mobilných telefónov aj ako zdroj energie pre digitálne obvody, obvodové dosky, integrované obvody, mikrokontroléry atď.
Môžete tiež vytvoriť 6V DC, 9V, 12V, 15V atď. Pomocou správneho transformátora, kondenzátora a regulátora napätia. Základná koncepcia zostáva rovnaká, treba len zariadiť chladič pre vyššie napätie a prúd.
Tento obvod pozostáva hlavne z transformátora s krokom nižšie, usmerňovača s plnými vlnami a z 5V stabilizátora napätia IC (7805). Tento obvod môžeme rozdeliť na štyri časti: (1) Zmenšenie striedavého napätia (2) Usmernenie (3) Filtrácia (4) Regulácia napätia.
1. Znížte striedavé napätie
Pretože prevádzame 220V AC na 5V DC, potrebujeme najskôr redukčný transformátor na zníženie tak vysokého napätia. Tu sme použili krokový transformátor 9-0-9 1A, ktorý prevádza 220V AC na 9V AC. V transformátore sú primárne a sekundárne cievky, ktoré zvyšujú alebo znižujú napätie podľa počtu závitov v cievkach.
Výber správneho transformátora je veľmi dôležitý. Menovitý prúd závisí od aktuálnej požiadavky záťažového obvodu (obvodu, ktorý bude využívať generovanie jednosmerného prúdu). Menovité napätie by malo byť väčšie ako požadované napätie. Znamená to, že ak potrebujeme 5 V ss, transformátor by mal mať minimálne 7 V, pretože regulátor napätia IC 7805 potrebuje na napájanie 5 V najmenej 2 V, tj. 7 V.
2. Oprava
Usmernenie je proces odstraňovania zápornej časti striedavého prúdu (AC), čím vzniká čiastočný DC. To sa dá dosiahnuť použitím 4 diód. Diódy umožňujú prúdiť iba jedným smerom. V prvej polovici cyklu striedavej diódy D2 a D3 sú skreslené dopredu a D1 a D4 sú skreslené opačne a v druhej polovici cyklu (záporná polovica) sú diódy D1 a D4 skreslené dopredu a D2 a D3 sú skreslené. Táto kombinácia prevádza negatívny polovičný cyklus na pozitívny.
Na trhu je k dispozícii komponent usmerňovača plného vlnenia, ktorý pozostáva z internej kombinácie 4 diód. Tu sme použili tento komponent.
3. Filtrácia
Výstup po usmernení nie je správny DC, je to kmitavý výstup a má veľmi vysoký faktor zvlnenia. Tento pulzujúci výstup nepotrebujeme, na tento účel použijeme Capacitor. Kondenzátor sa nabíja, kým tvar vlny nedosiahne svoj vrchol, a nevybije sa do obvodu záťaže, keď tvar vlny klesne. Takže keď je výstup nízky, kondenzátor udržiava správne napájanie do obvodu záťaže, čím vytvára DC. Teraz by sa mala vypočítať hodnota tohto filtračného kondenzátora. Tu sú vzorce:
C = I * t / V
C = kapacita, ktorá sa má vypočítať
I = maximálny výstupný prúd (povedzme 500 mA)
t = 10 ms, Po premene 50 Hz na jednosmerný prúd dostaneme vlnu o frekvencii 100 Hz cez mostík s plnou vlnou. Keď sa záporná časť impulzu prevedie na kladnú, bude sa jeden impulz počítať ako dva. Takže časové obdobie bude 1/100 = 0,01 sekundy = 10 ms
V = špičkové napätie - napätie dané regulátoru napätia IC (+2 viac ako menovitý priemer 5 + 2 = 7)
9-0-9 je RMS hodnota transformácií, takže špičkové napätie je Vrms * 1,414 = 9 * 1,414 = 12,73v
Teraz klesne 1,4 V na 2 diódy (0,7 na diódu), pretože 2 budú smerovať dopredu pre polovičnú vlnu.
Takže 12,73 - 1,4 = 11,33v
Keď sa kondenzátor vybíja do záťažového obvodu, musí pracovať 7 V až 7 805 IC, takže nakoniec V je:
V = 11,33 - 7 = 4,33v
Takže teraz C = I * t / V
C = 500 mA * 10 ms / 4,33 = 0,5 * 0,01 / 4,33 = 1154uF ~ 1000uF
4. Regulácia napätia
Na zabezpečenie regulovaného 5V DC sa používa regulátor napätia IC 7805. Pre správne fungovanie IC by malo byť vstupné napätie o 2 volty väčšie ako menovité výstupné napätie, čo znamená, že je potrebných najmenej 7 V, hoci môže pracovať v rozsahu vstupného napätia 7-20 V. Regulátory napätia majú všetky obvody vo svojom vnútri, aby poskytovali správne regulovaný jednosmerný prúd. K výstupu 7805 by sa mal pripojiť kondenzátor 0,01 uF, aby sa eliminoval šum spôsobený prechodnými zmenami napätia.
Tu je úplná schéma zapojenia obvodu nabíjačky mobilných telefónov:
Pri zostavovaní tohto obvodu musíte byť veľmi opatrní, pretože tu je zapojené sieťové napájanie 220V.