AC를 DC로 변환하는 방법

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1VDC에서 5VDC를 출력 해야하는 회로를 설계하고 있습니다. 벽 변압기를 사용하여 12VAC로 전압을 낮추려고합니다. 다음 단계는 다이오드 브리지와 리플 커패시터입니다.

리플 전압 방정식은 다음과 같습니다.

V_{r i p p l e} = \frac{I}{2 f C}

$V_{ripple} = \frac{I}{2fC}$

I = load current (1A)
f = AC frequency (60Hz)
C = Filter Capacitor (? uF)

1000 uF의 C를 선택하면 리플 전압은 8.3V입니다! 리플 전압을 낮추려면 더 많은 정전 용량을 넣어야합니까? AC를 DC로 변환하는 다른 방법이 있습니까?

— 로버트
소스

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AC 벽면 변압기 대신 DC 벽면 변압기를 사용하면 다이오드 브리지와 정류를 구할 수 있습니다. 안정적인 5V를 얻으려면 전압 조정기가 여전히 필요하지만 거의 모든 벽면 변압기는 전압이 조절되지 않으며 '5V'벽면 변압기는 5V와 9V 사이에있을 가능성이 높습니다.

— davr

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나는 2000 사용 규칙 -의 엄지 (때로는 더 많은 응용 프로그램에 따라 다릅니다)로 F / A를

μ

$\mu$

— stevenvh

왜 하나만 사지 않겠습니까? 왜 바퀴를 재발 명합니까?

— Tim Spriggs

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이 전압에서 1000µF는 크게 크지 않습니다. 당신은 크기 또는 무언가에 의해 제한됩니까?

리플을 완전히 제거하고 5V를 생성하려면 커패시터 뒤에 전압 조정기를 추가해야합니다.

12V _RMS = 17V _Peak , 두 다이오드 강하를 뺀 정류기 출력에서 볼 수있는 피크 DC 전압 : 17-1.1-1.1 = 14.8 V. 따라서 입력 제한을 초과 할 위험이 없습니다. 조정기 (35 V 입력).

리플이 8.3V 인 경우 DC 전압은 6.5V에서 15V로 변합니다. 7805는 1A에서 약 1.5V의 드롭 아웃 ( 온도에 따라). 예, 약간 더 높은 커패시터 (또는 공간이 문제가되는 경우 여러 커패시터를 병렬로)를 사용해야합니다.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오 ( 출처 : Alan Marshall )

다음 은 전원 공급 장치 회로의 각 단계에 대한 지침 입니다.

또한:

실제 전력선 전압은 콘센트마다 다르며 주파수는 국가마다 다릅니다. 로우 라인 / 하이로드 조건을 계산하여 레귤레이터의 입력 전압 한계를 초과하지 않는지 확인하기 위해 하이 라인 / 로우로드 조건뿐만 아니라 레귤레이션 아래로 떨어지지 않는지 확인해야합니다. 다음은 일반적으로 권장되는 값입니다.

JP : 85VAC ~ 110VAC (+ 10 %, -15 %), 50 및 60Hz
미국 : 105VAC ~ 132VAC (+ 10 %), 60Hz
EU : 215VAC ~ 264VAC (+ 10 %), 50Hz

— 내배엽
소스

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정류기의 출력에서 보이는 피크 전압은 입력 피크 전압보다 2 개의 다이오드 방울 (총 2.2V)이 적습니다.

— Robert

8

Endolith는 특별한 접근 방식을 가지고 있습니다. 한 가지 주목할 점은 히트 싱크 사용입니다. 선형 레귤레이터를 통해 1A를 사용하려면 방열판을 사용하십시오. 사람들이 인식하는 것보다 훨씬 많은 전력을 소비합니다.

— Kortuk

3

빠른 요점 : 2 개의 다이오드 방울이 반드시 2.2v 일 필요는 없습니다. PN 접합의 전압 강하는 구성 및 관련된 반도체 유형에 따라 크게 달라집니다. 심지어 같은 유형의 장치마다 다를 수 있습니다. 7805의 헤드 룸이 조절할 수있는 2 ~ 3V가 넘는 한 7805는 괜찮습니다. 그러나 입력이 높을수록 전력을 더 많이 소비해야합니다. 스위칭 레귤레이터는 다소 복잡하지만 훨씬 더 효율적입니다.

— wackyvorlon

1

1N4004 데이터 시트는 전류 1A에 대해 1.1V 강하를, KBP005 브리지 정류기는 1.0A에 대해 1.0V를 표시하므로 일반적인 값입니다.

— endolith

2

때로는 7805에서 입력에 양극으로 다이오드가 표시되어 출력이 입력보다 높아지는 것을 클램핑하기 위해 얼마나 필요 / 불필요할까요?

— JustJeff

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요즘 스위칭 전원 공급 장치 어댑터는 학습 목적으로 실제로 디자인에 들어가고 싶지 않다면 하나만 구입하는 상품입니다. Digikey는 단일 수량으로 $ 10 미만인 제품을 보유하고 있으며 ( 여기서는 CUI 제품 ), 모든 안전 및 EMI / RFI 인증을 갖춘 효율적인 DC 출력을 고효율로 제공합니다.

— 제이슨 S
소스

나는 항상 CUI를 사용합니다! 보드에 AC가 이미있는 경우 PCB 마운트 버전도 있습니다.

— 케빈 베르메르

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커패시터가 리플을 줄이기에 충분히 큰 경우 Endolith에 표시된 것처럼 Vdc는 약 15V입니다. 부하시 약간 떨어지고 12V를 예로 들어 봅시다. 출력이 5V 여야하는 경우 레귤레이터는 1A에서 7V를 가져와야합니다. 즉, 7W의 전력 을 지속적으로 소비 할 수 있어야합니다 . 응용 프로그램에 따라 문제가 될 수도 있고 아닐 수도 있습니다.

왜 스위칭 전원 어댑터를 사용하지 않습니까? 요즘에는 5V를 사용하는 라우터, 네트워크 스위치 / 허브, 하드 드라이브 인클로저 등이 많이 있습니다. 전원 공급 장치는 일반적으로 일반 벽 변압기보다 크지 않으며 더 효율적이며 출력 전압이 잘 조정됩니다.

— 이카 브린 더스
소스

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다른 방법은 최종 필터 캡 앞에 초크 (인덕터)를 직렬로 추가하는 것입니다. 100 uH와 같은 것이 좋은 세상을 만들 것입니다. 캡이 전압의 변화에 저항하는 것처럼 코일은 전류의 변화에 저항합니다. 둘을 합치면 훨씬 더 효과적인 필터를 얻을 수 있습니다.

Vripple 방정식에 오류가 있습니다. 전파 브리지를 사용할 때 주파수는 60Hz가 아니라 120입니다.

— bobdole369
소스

나는 완전한 교량을 보상하기 위해 "2 *"를 가졌다.

— Robert

초크 방법을 설명하는 웹 사이트가 있습니까?

— Robert

고역 통과 필터와 같은 것을 찾으면 유도 리액턴스는 주파수에 따라 증가하고 용량 성 리액턴스는 감소한다는 사실을 이용합니다.

— wackyvorlon

인덕터는 전류 변화에 저항하지만 회로가 전류를 빠르게 변화시키고 싶을 수 있음을 명심하십시오. 회로에 필요한 전류를 변경하면 인덕터가 전류를 어딘가에 덤프해야합니다.

— Kellenjb

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인덕터는 레귤레이터 뒤가 아니라 다이오드 브리지 앞에 배치해야합니다. 충분히 크면 PTX 전도 각도를 360 도로 늘리고 출력 전류 피크와 밸리를 평평하게 줄일 수 있습니다. 그러나 약간의 전압이 손실됩니다. Radio Designer 's Handbook pp. 1162, 1182 & ff를 참조하십시오.

— user207421

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Vripple 방정식은 근사치이며 소량의 리플에만 적합합니다.

더 나은 방정식을 찾거나 그래픽으로 풀면 잔물결이 생각만큼 많지 않다는 것을 알 수 있습니다.

— SiliconFarmer
소스

그 방정식의 한계에 대한 좋은 지적!

— Robert

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Vripple이 큰 경우에 대해 더 나은 방정식이 있습니다. 이것은 Vripple = I / (2fC)보다 비관적이지만 Vripple <1/2 * Vpeak의 값에 대해서는 여전히 비관적입니다. t = 1 / 2 * f에서 사인파 상승이 없다고 가정하는 대신 정현파 출력을 사인파 대신 삼각형으로 근사화하면 (수학을 더 쉽게 할 수 있습니다). 커패시터의 강하 전압이 상승 삼각파를 차단하는 시점을 확인하기 위해 두 가지 방정식을 풀면 Vt = Vp * (4fCVp / I -1) / (4fCVp / I +1) f = 60, C = 1000, Vp = 14.8 , I = 1 Vt = 8.3 볼트 이는 5805 + 1.5v의 7805 드롭 아웃 전압보다 훨씬 높다.

— SiliconFarmer

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If you do not want to go the switching route a 5 or 6 volt transformer with lots of cap. and a low drop out regulator would help effiency a lot. You have to do some calculations to get the values and see if they are reasonable.

— russ_hensel
소스