Ich entwerfe eine Schaltung, die 5VDC @ 1A ausgeben muss. Ich versuche, einen Wandtransformator zu verwenden, um die Spannung auf 12VAC zu senken. Der nächste Schritt ist die Diodenbrücke und der Ripple-Kondensator.
Die Welligkeitsspannungsgleichung lautet:
I = load current (1A)
f = AC frequency (60Hz)
C = Filter Capacitor (? uF)
Wenn ich ein C von 1000 uF wähle, beträgt die Welligkeitsspannung 8,3 V! Muss ich wirklich mehr Kapazität einsetzen, um die Brummspannung zu senken? Gibt es eine andere Methode zur Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom?
Antworten:
1000 µF bei dieser Spannung sind nicht besonders groß. Sind Sie von der Größe her begrenzt oder so?
Um die Welligkeit vollständig zu beseitigen und 5 V zu erzeugen, müssen Sie nach dem Kondensator einen Spannungsregler hinzufügen.
12 V RMS = 17 V Peak , der abzüglich der beiden Diodenabfälle die Spitzengleichspannung darstellt, die am Ausgang der Gleichrichter angezeigt wird: 17 - 1,1 - 1,1 = 14,8 V. Es besteht also keine Gefahr, die Eingangsgrenzen zu überschreiten des Reglers (35 V Eingang).
Wenn die Welligkeit 8,3 V beträgt, variiert die Gleichspannung von 6,5 V bis 15 V. Dies ist gerade noch hoch genug, um in den Regler eingespeist zu werden, ohne die Regelung zu verlassen, da der 7805 einen Spannungsabfall von 1,5 V bei 1 A aufweist ( temperaturabhängig). Also, ja, Sie sollten einen etwas höheren Kondensator verwenden (oder mehrere Kondensatoren gleichzeitig, wenn Platzprobleme auftreten).
Hier finden Sie eine Anleitung für jede Stufe des Stromversorgungskreises.
Ebenfalls:
Die tatsächlichen Netzspannungen variieren von einer Steckdose zur nächsten, und die Frequenz variiert je nach Land. Sie müssen die Bedingung für niedrige Leitung / hohe Last berechnen, um sicherzustellen, dass sie nicht unter die Regelung fällt, sowie die Bedingung für hohe Leitung / niedrige Last, um sicherzustellen, dass die Eingangsspannungsgrenze des Reglers nicht überschritten wird. Dies sind die allgemein empfohlenen Werte:
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Die Sache ist, dass Schaltnetzteiladapter heutzutage so ein Gebrauchsgegenstand sind, dass Sie, wenn Sie nicht wirklich zu Lernzwecken in das Design einsteigen möchten, einfach eines kaufen. Digikey hat einige, die in Einzelmengen unter 10 USD liegen ( hier eine von CUI ) und Ihnen einen geregelten Gleichstromausgang mit hoher Effizienz bieten, der mit allen Sicherheits- und EMI / RFI-Zertifizierungen ausgestattet ist.
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Wenn Ihr Kondensator groß genug ist, um die Welligkeit zu verringern, beträgt Ihr VDC ungefähr 15 V, wie von Endolith gezeigt. Nehmen wir an, es fällt unter Last etwas ab und verwenden 12V als Beispiel. Wenn der Ausgang 5 V betragen muss, sollte der Regler 7 V bei 1A aufnehmen, was bedeutet, dass er kontinuierlich 7 W Leistung verbrauchen kann. Abhängig von Ihrer Anwendung kann dies ein Problem sein oder auch nicht.
Warum verwenden Sie nicht einfach ein Schaltnetzteil? Heutzutage gibt es viele Router, Netzwerk-Switches / -Hubs, Festplattengehäuse usw., die 5 V verwenden. Ihre Stromversorgungen sind normalerweise nicht größer als normale Wandtransformatoren, effizienter und die Ausgangsspannung ist gut geregelt.
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Eine andere Methode besteht darin, vor der endgültigen Filterkappe eine Drossel (Induktor) in Reihe zu schalten. Etwa 100 UH würden eine Welt des Guten schaffen. Eine Spule widersteht Stromänderungen, genau wie eine Kappe Spannungsänderungen widersteht. Füge die beiden zusammen und du erhältst einen viel effektiveren Filter.
Sie haben einen Fehler in Ihrer Vripple-Gleichung. Da Sie eine Vollwellenbrücke verwenden, beträgt Ihre Frequenz nicht 60 Hz, sondern 120 Hz.
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Ihre Vripple-Gleichung ist nur eine Annäherung und nur für kleine Welligkeitsmengen geeignet.
Finden Sie eine bessere Gleichung oder lösen Sie sie grafisch, und Sie werden feststellen, dass Ihre Welligkeit nicht so groß ist, wie Sie denken.
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Wenn Sie den Schaltweg nicht gehen möchten, verwenden Sie einen 5 oder 6 Volt Transformator mit viel Kappe. und ein niedriger Drop-Out-Regler würde die Effizienz erheblich verbessern. Sie müssen einige Berechnungen durchführen, um die Werte zu ermitteln und festzustellen, ob sie angemessen sind.
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