Мобилните телефони обикновено се зареждат с 5v регулирано DC захранване, така че основно ще изградим 5v регулирано DC захранване от 220 AC. Това захранване с постоянен ток може да се използва за зареждане на мобилни телефони, както и източник на захранване за цифрови схеми, платки, интегрални схеми, микроконтролери и др.
Можете също така да изградите 6V DC, 9V, 12V, 15V и т.н., като използвате подходящ трансформатор, кондензатор и регулатор на напрежението. Основната концепция остава същата, просто трябва да подредите радиатор за по-високо напрежение и ток.
Тази верига се състои основно от трансформатор, мост с пълна вълна и 5V регулатор на напрежение IC (7805). Можем да разделим тази схема на четири части: (1) Понижаване на променливото напрежение (2) Ректификация (3) Филтрация (4) Регулиране на напрежението.
1. Намалете променливото напрежение
Тъй като преобразуваме 220V AC в 5V DC, първо се нуждаем от понижаващ трансформатор, за да намалим такова високо напрежение. Тук сме използвали понижаващ трансформатор 9-0-9 1A, който преобразува 220V AC в 9V AC. В трансформатора има първични и вторични намотки, които увеличават или намаляват напрежението според броя на завъртанията в намотките.
Изборът на подходящ трансформатор е много важен. Номиналният ток зависи от текущите изисквания на веригата за натоварване (верига, която ще използва генерирания DC). Номиналното напрежение трябва да бъде повече от необходимото напрежение. Означава, че се нуждаем от 5V DC, трансформаторът трябва да има поне рейтинг от 7V, тъй като регулаторът на напрежение IC 7805 се нуждае поне от 2V, т.е. 7V, за да осигури напрежение от 5V.
2. Коригиране
Ректификацията е процесът на отстраняване на отрицателната част на променливия ток (AC), като по този начин се произвежда частичното DC. Това може да се постигне чрез използване на 4 диода. Диодите позволяват на тока да тече само в една посока. В първата половина на цикъла на AC диодите D2 & D3 са пристрастни напред и D1 и D4 са обърнати, а през втората половина на цикъла (отрицателната половина) Диодите D1 и D4 са пристрастни напред и D2 и D3 са обърнати. Тази комбинация превръща отрицателния полуцикъл в положителен.
На пазара се предлага компонент на мостовия изправител с пълна вълна, който се състои от комбинацията от 4 диода вътре Тук използвахме този компонент.
3. Филтрация
Изходът след коригирането не е подходящ DC, той е трептене и има много висок коефициент на пулсации. Нямаме нужда от този пулсиращ изход, за това използваме кондензатор. Кондензаторът се зарежда, докато формата на вълната достигне своя връх и се разреди в веригата на натоварване, когато формата на вълната стане ниска. Така че, когато изходът намалява, кондензаторът поддържа правилното захранване във веригата за натоварване, като по този начин създава DC. Сега как трябва да се изчисли стойността на този филтриращ кондензатор. Ето формулите:
C = I * t / V
C = изчисляем капацитет
I = Максимален изходен ток (да речем 500mA)
t = 10ms, Ще получим вълна от 100Hz честота след преобразуване на 50Hz AC в DC, чрез пълномощен мостов изправител. Тъй като отрицателната част на импулса се преобразува в положителна, един импулс ще се отчете два. Така периодът от време ще бъде 1/100 =.01 секунда = 10ms
V = пиково напрежение - напрежение, подадено към регулатора на напрежението IC (+2 повече от номиналното означава 5 + 2 = 7)
9-0-9 е RMS стойността на трансформациите, така че върховото напрежение е Vrms * 1.414 = 9 * 1.414 = 12.73v
Сега 1.4v ще бъде пуснат на 2 диода (0.7 на диод), тъй като 2 ще бъдат пристрастни напред за половин вълна.
Така 12,73 - 1,4 = 11,33v
Когато кондензаторът се разреди в веригата на натоварване, той трябва да осигури 7v до 7805 IC, за да работи, така че накрая V е:
V = 11,33 - 7 = 4,33 v
Така че сега C = I * t / V
C = 500mA * 10ms / 4.33 =.5 *.01 / 4.33 = 1154uF ~ 1000uF
4. Регулиране на напрежението
Регулатор на напрежение IC 7805 се използва за осигуряване на регулиран 5v DC. Входното напрежение трябва да бъде с 2 волта повече от номиналното изходно напрежение за правилна работа на интегралната схема, което означава, че е необходимо поне 7v, въпреки че може да работи в диапазона на входното напрежение от 7-20V. Регулаторите на напрежение имат всички схеми вътре в него, за да осигурят правилно регулиран постоянен ток. Кондензатор от 0,01uF трябва да бъде свързан към изхода на 7805, за да се елиминира шумът, произведен от преходни промени в напрежението.
Ето пълната схема на схемата на зарядното устройство за мобилен телефон:
Трябва да бъдете много внимателни, докато изграждате тази верига, тъй като тук е включена AC мрежа 220V.