Je suis en train de concevoir un circuit qui doit produire 5VDC @ 1A. J'essaie d'utiliser un transformateur mural pour abaisser la tension à 12VAC. L'étape suivante est le pont de diodes et le condensateur d'ondulation.
L'équation de tension d'ondulation est:
I = load current (1A)
f = AC frequency (60Hz)
C = Filter Capacitor (? uF)
Si je choisis un C de 1000 uF, la tension d'ondulation est de 8,3 V! Dois-je vraiment mettre plus de capacité pour abaisser la tension d'ondulation? Existe-t-il une autre méthode de conversion AC en DC?
Réponses:
1000 µF à cette tension n'est pas terriblement grand. Êtes-vous limité par la taille ou quelque chose?
Pour se débarrasser complètement de l'ondulation et produire 5 V, vous devez ajouter un régulateur de tension après le condensateur.
12 V RMS = 17 V crête , qui, moins les deux chutes de diodes, est la tension DC crête que vous verrez à la sortie des redresseurs: 17 - 1,1 - 1,1 = 14,8 V. Il n'y a donc aucune menace de dépasser les limites d'entrée du régulateur (entrée 35 V).
Si l'ondulation est de 8,3 V, la tension continue variera de 6,5 V à 15 V. C'est juste à peine assez élevé pour alimenter le régulateur sans abandonner la régulation, car le 7805 a une perte d'environ 1,5 V à 1 A ( en fonction de la température). Alors oui, vous devez utiliser un condensateur légèrement supérieur (ou plusieurs condensateurs en parallèle, si l'espace est un problème).
Voici un guide pour chaque étape du circuit d'alimentation.
Également:
Les tensions réelles des lignes électriques varient d'une prise à l'autre et la fréquence varie selon les pays. Vous devez calculer la condition de ligne basse / charge élevée pour vous assurer qu'elle ne tombe pas en dessous de la régulation, ainsi que la condition de ligne haute / charge faible pour vous assurer qu'elle ne dépasse pas la limite de tension d'entrée du régulateur. Ce sont les valeurs généralement recommandées:
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Le fait est que de nos jours, les adaptateurs d'alimentation à découpage sont un produit de base, à moins que vous ne vouliez vraiment entrer dans la conception à des fins d'apprentissage, achetez-en un. Digikey en a quelques-uns qui sont inférieurs à 10 $ en quantités uniques (en voici un de CUI ) et vous donnera une sortie CC régulée, à haute efficacité, avec toutes les certifications de sécurité et EMI / RFI.
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Si votre condensateur est assez grand pour réduire l'ondulation, votre Vdc sera d'environ 15V comme indiqué par Endolith. Considérons qu'il baisse un peu sous charge et prenons 12V comme exemple. Si la sortie doit être de 5 V, le régulateur devrait prendre 7 V à 1 A, ce qui signifie qu'il devrait être capable de dissiper en continu 7 W de puissance. Selon votre application, cela peut ou non être un problème.
Pourquoi n'utilisez-vous pas simplement un adaptateur d'alimentation à découpage? De nos jours, il y a beaucoup de routeurs, de commutateurs / concentrateurs de réseau, de boîtiers de disques durs, etc. qui utilisent 5V. Leurs alimentations ne sont généralement pas plus grandes qu'un transformateur mural ordinaire, sont plus efficaces et la tension de sortie est bien régulée.
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Une autre méthode consiste à ajouter une inductance (inductance) en série avant le bouchon du filtre final. Quelque chose comme 100 uH ferait du bien. Une bobine résiste aux changements de courant, tout comme un capuchon résiste aux changements de tension. Mettez les deux ensemble et vous obtenez un filtre beaucoup plus efficace.
Vous avez une erreur dans votre équation Vripple. Comme vous utilisez un pont pleine onde, votre fréquence n'est pas de 60 Hz, mais de 120.
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Votre équation Vripple n'est qu'une approximation et n'est bonne que pour de petites quantités d'ondulation.
Trouvez une meilleure équation ou résolvez-la graphiquement, et vous verrez que votre ondulation n'est pas autant que vous le pensez.
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Si vous ne voulez pas passer par la voie de commutation, un transformateur 5 ou 6 volts avec beaucoup de capuchon. et un régulateur à faible taux d'abandon contribuerait beaucoup à l'efficacité. Vous devez faire quelques calculs pour obtenir les valeurs et voir si elles sont raisonnables.
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