手机通常使用5v稳压直流电源充电,因此基本上我们将使用220 AC建立5v稳压直流电源。该直流电源可用于为手机以及数字电路,面包板电路,IC,微控制器等的电源充电。
您也可以通过使用适当的变压器,电容器和稳压器来构建6V DC,9V,12V,15V等。基本概念保持不变,您只需要布置一个散热器即可获得更高的电压和电流。
该电路主要由降压变压器,全波桥式整流器和5V稳压器IC(7805)组成。我们可以将该电路分为四个部分:(1)降低交流电压(2)整流(3)滤波(4)稳压。
1.降低交流电压
当我们将220V AC转换为5V DC时,首先我们需要一个降压变压器来降低这种高压。在这里,我们使用了9-0-9 1A降压变压器,该变压器将220V AC转换为9V AC。在变压器中,有一个初级线圈和次级线圈,它们根据线圈中匝数的不同而升高或降低电压。
选择合适的变压器非常重要。额定电流取决于负载电路(将使用生成的DC的电路)的电流要求。额定电压应大于要求的电压。意味着如果我们需要5V DC,则变压器至少应具有7V的额定值,因为稳压器IC 7805至少需要2V以上,即7V才能提供5V电压。
2.整改
整流是去除交流电(AC)负极部分,从而产生部分DC的过程。这可以通过使用4个二极管来实现。二极管仅允许电流沿一个方向流动。在AC二极管的前半周期中,D2和D3被正向偏置,而D1和D4被反向偏置,而在后半周期(负半)中,二极管D1和D4被正向偏置,而D2和D3被反向偏置。该组合将负半周期转换为正周期。
市场上可以买到全波桥式整流器组件,其中包括内部四个二极管的组合。这里我们使用了这个组件。
3.过滤
整流后的输出不是正确的直流电,它是振荡输出并且具有很高的纹波系数。我们不需要该脉动输出,为此,我们使用电容器。电容器充电直到波形达到峰值,然后在波形变低时放电到负载电路。因此,当输出变低时,电容器将为负载电路提供适当的电压,从而产生直流电。现在应如何计算该滤波电容器的值。公式如下:
C = I * t / V
C =要计算的电容
I =最大输出电流(假设为500mA)
t = 10毫秒,
将50Hz交流电转换为直流电后,通过全波桥式整流器将得到100Hz频率的电波。当脉冲的负数部分转换为正数时,一个脉冲将被计数为两个。因此时间段将是1/100 =.01秒= 10ms
V =峰值电压–提供给稳压器IC的电压(比额定值高+2 5 + 2 = 7)
9-0-9是转换的RMS值,因此峰值电压为Vrms * 1.414 = 9 * 1.414 = 12.73v
现在1.4v将在2个二极管上下降(每个二极管0.7),因为2个正向偏置半波。
因此12.73 – 1.4 = 11.33v
当电容器放电到负载电路时,它必须为7805 IC提供7v电压才能工作,因此最终V为:
V = 11.33 – 7 = 4.33v
所以现在C = I * t / V
C = 500mA * 10毫秒/ 4.33 = 0.5 *.01 / 4.33 = 1154uF〜1000uF
4.电压调节
稳压器IC 7805用于提供稳定的5v DC。为了使IC正常工作,输入电压应比额定输出电压高2伏,这意味着至少需要7v,尽管它可以在7-20V的输入电压范围内工作。稳压器内部具有所有电路,可提供适当的稳压DC。0.01uF的电容器应连接到7805的输出上,以消除电压瞬变所产生的噪声。
这是手机充电器电路的完整电路图:
在构建此电路时,您需要非常小心,因为此处涉及的交流电源为220V。