วัตถุประสงค์ของโครงการนี้คือการแปลงแหล่งจ่ายไฟ 220V AC เป็นแหล่งจ่ายไฟ + 12V และ -12v DCนั่นคือเหตุผลว่าทำไมจึงตั้งชื่อว่าแหล่งจ่ายไฟคู่เนื่องจากเราได้รับแหล่งจ่ายไฟ 12v ที่เป็นบวกและลบในเวลาเดียวกัน
สามารถทำได้ในสามขั้นตอนง่ายๆ:
- ประการแรก 220V AC จะถูกแปลงเป็น 12V AC โดยใช้หม้อแปลงแบบ step-down (220V / 12V) อย่างง่าย
- ประการที่สองเอาท์พุทของหม้อแปลงนี้มอบให้กับวงจรเรียงกระแสซึ่งจะแปลงแหล่งจ่ายไฟ ac เป็นแหล่งจ่ายไฟกระแสตรง เอาต์พุตของวงจรเรียงกระแสที่เป็น DC มีระลอกคลื่นในแรงดันไฟฟ้าขาออก ในการกรองระลอกคลื่นเหล่านี้ใช้ตัวเก็บประจุ 2200 uf, 25V
- สุดท้ายเอาต์พุตของตัวเก็บประจุที่เป็น DC บริสุทธิ์จะถูกกำหนดให้กับตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า IC 7812 และ IC7912 ซึ่งจะควบคุมแรงดันขาออกที่ 12V และ -12V DC แม้ว่าแรงดันไฟฟ้าขาเข้าจะเปลี่ยนไปก็ตาม
ส่วนประกอบที่จำเป็น:
- หม้อแปลงไฟฟ้าแบบเคาะตรงกลาง (220V / 12V)
- พาวเวอร์ไดโอด (6A) - 4No.
- ตัวเก็บประจุ (2200μF, 25V) - 2No.
- ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า (IC 7812 & 7912)
- สลับสวิตช์
- โหลด DC (มอเตอร์ DC)
แผนภูมิวงจรรวม:
การสร้างวงจรจ่ายไฟคู่:
Step-I: การแปลง 220v AC เป็น 12v AC โดยใช้ Step Down Transformer
ขั้วต่อหลักของหม้อแปลงไฟฟ้าแบบเคาะตรงกลางเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายในครัวเรือน (220V ac , 50Hz) และเอาท์พุทจากขั้วรองของหม้อแปลง ศูนย์เคาะอธิบายแรงดันเอาท์พุทของหม้อแปลงแบบเคาะตรงกลาง ตัวอย่างเช่นหม้อแปลงแบบเคาะตรงกลาง 24V จะวัด 24V ac จากก๊อกสองตัวด้านนอก (คดเคี้ยวโดยรวม) และ 12V ac จากก๊อกด้านนอกแต่ละอันไปยังก๊อกกลาง (คดเคี้ยวครึ่งหนึ่ง) อุปกรณ์จ่ายไฟ 12V ac สองตัวนี้อยู่ห่างจากเฟส 180 องศาซึ่งทำให้ง่ายต่อการรับแหล่งจ่ายไฟ dc 12 โวลต์บวกและลบจากพวกเขา ข้อดีของการใช้หม้อแปลงแบบเคาะตรงกลางคือเราสามารถรับทั้ง + 12V และ -12V dc จัดหาโดยใช้หม้อแปลงเพียงตัวเดียว
อินพุต: 220V ac , 50 Hz
เอาท์พุท: ระหว่างขั้วด้านนอกและขั้วกลาง: 12V ac, 50 Hz
ระหว่างสองขั้วภายนอก: 24V ac. 50 เฮิร์ต
ขั้นตอนที่ II: การแปลง 12v AC เป็น 12v DC โดยใช้ Full Bridge Rectifier
ขั้วสองขั้วด้านนอกของหม้อแปลงไฟฟ้าแบบเคาะตรงกลางเชื่อมต่อกับวงจรเรียงกระแสสะพาน วงจร Rectifier เป็นแปลงซึ่งจะแปลง AC อุปทานในการ dc อุปทาน โดยทั่วไปจะประกอบด้วยสวิตช์ไดโอดดังแสดงในแผนภาพวงจร
ในการแปลง ac เป็น dc เราสามารถสร้างวงจรเรียงกระแสได้สองประเภทหนึ่งคือวงจรเรียงกระแสแบบครึ่งบริดจ์และที่สองคือวงจรเรียงกระแสแบบเต็มบริดจ์ ในวงจรเรียงกระแสครึ่งสะพานแรงดันขาออกคือครึ่งหนึ่งของแรงดันไฟฟ้าขาเข้า ตัวอย่างเช่นถ้าแรงดันไฟฟ้าอินพุตเป็น 24V แรงดันไฟฟ้า กระแสตรง เอาต์พุตคือ 12V และจำนวนไดโอดที่ใช้ในวงจรเรียงกระแสประเภทนี้คือ 2 ในวงจรเรียงกระแสแบบเต็มบริดจ์จำนวนไดโอดคือ 4 และเชื่อมต่อตามที่แสดงในรูปและแรงดันเอาต์พุตคือ เช่นเดียวกับแรงดันไฟฟ้าขาเข้า
ที่นี่เต็ม rectifier สะพานถูกนำมาใช้ ดังนั้นจำนวนไดโอดคือ 4 และแรงดันไฟฟ้าขาเข้า (24V ac ) และแรงดันขาออกเป็น 24V dc ที่ มีระลอกคลื่นอยู่ด้วย
สำหรับแรงดันเอาต์พุตของวงจรเรียงกระแสแบบเต็มสะพาน
V DC = 2Vm / Πโดยที่ Vm = ค่าสูงสุดของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับและΠคือ Pi
รูปคลื่นของอินพุตและเอาต์พุตแรงดันไฟฟ้าของ rectifier สะพานเต็มรูปแบบเป็นที่แสดงด้านล่าง
ในวงจรแหล่งจ่ายไฟคู่นี้วงจรเรียงกระแสสะพานไดโอดประกอบด้วยไดโอดกำลังไฟ 6A สี่ตัว คะแนนของไดโอดนี้คือ 6A และ 400V ไม่จำเป็นต้องใช้ไดโอดความจุกระแสสูงมากนัก แต่เนื่องจากจุดประสงค์ด้านความปลอดภัยและความยืดหยุ่นจึงใช้ไดโอดความจุกระแสสูง โดยทั่วไปเนื่องจากกระแสไฟกระชากจึงเป็นไปได้ที่จะทำให้ไดโอดเสียหายหากเราใช้ไดโอดเรทแอมป์ต่ำ
เอาต์พุตของวงจรเรียงกระแสไม่ใช่ dc บริสุทธิ์แต่มีระลอกคลื่นอยู่
อินพุต: 12V ac
เอาต์พุต: 24V สูงสุด (พร้อมระลอก)
ขั้นตอนที่ III: กรอง Ripples จากเอาต์พุต:
ตอนนี้เอาต์พุต24V dc ที่มีระลอกสูงสุดถึงจุดสูงสุดไม่สามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับโหลดได้ ดังนั้นในการลบระลอกคลื่นออกจากแหล่งจ่ายจึงใช้ตัวเก็บประจุตัวกรอง ตอนนี้ใช้ตัวเก็บประจุกรองสองตัวที่มีพิกัด 2200uF และ 25 V ตามที่แสดงในแผนภาพวงจร การเชื่อมต่อของตัวเก็บประจุทั้งสองเป็นลักษณะที่เทอร์มินัลทั่วไปของตัวเก็บประจุเชื่อมต่อโดยตรงกับขั้วกลางของหม้อแปลงแบบเคาะตรง ตอนนี้ตัวเก็บประจุนี้จะได้รับการชาร์จไม่เกิน 12V dc เนื่องจากทั้งคู่เชื่อมต่อกับขั้วทั่วไปของหม้อแปลง นอกจากนี้ตัวเก็บประจุจะขจัดระลอกคลื่นจากแหล่งจ่ายไฟ กระแสตรง และให้ กระแสตรง บริสุทธิ์ เอาท์พุท แต่เอาต์พุตของตัวเก็บประจุทั้งสองไม่ได้รับการควบคุม ดังนั้นเพื่อให้มีการควบคุมแหล่งจ่ายเอาต์พุตของตัวเก็บประจุจะถูกมอบให้กับไอซีควบคุมแรงดันไฟฟ้าซึ่งจะอธิบายในขั้นตอนต่อไป
อินพุต: 12V dc (มีระลอกไม่บริสุทธิ์)
เอาท์พุท:แรงดันไฟฟ้าข้ามตัวเก็บประจุ C 1 = 12V dc ( dc บริสุทธิ์แต่ไม่ได้ควบคุม)
แรงดันไฟฟ้าข้ามตัวเก็บประจุ C 2 = 12V dc ( dc บริสุทธิ์แต่ไม่ได้ควบคุม)
ขั้นตอนที่ IV: ควบคุมแหล่งจ่ายไฟ DC 12v
สิ่งสำคัญต่อไปคือการควบคุมแรงดันไฟฟ้าขาออกของตัวเก็บประจุซึ่งจะแตกต่างกันไปตามการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าขาเข้า สำหรับว่าขึ้นอยู่กับความต้องการแรงดันเอาท์พุทควบคุมของวงจรรวมที่มีการใช้หากเราต้องการแรงดันขาออก + 12V ก็จะใช้ IC 7812 หากแรงดันขาออกที่ต้องการคือ + 5V จะใช้ IC 7805 สองหลักสุดท้ายของ IC ให้พิกัดแรงดันเอาต์พุต ตัวเลขสุดท้ายที่สามแสดงแรงดันไฟฟ้าเป็นบวกหรือลบ สำหรับแรงดันไฟฟ้าบวก (8) และสำหรับแรงดันไฟฟ้าลบ (9) จะใช้หมายเลข ดังนั้น IC7812 จึงใช้สำหรับการควบคุม + 12v และ IC7912 ใช้สำหรับการควบคุมแรงดันไฟฟ้า -12v
ตอนนี้การเชื่อมต่อของ IC สองตัวเสร็จสิ้นดังแสดงในแผนภาพวงจร ขั้วกราวด์ของไอซีทั้งสองเชื่อมต่อกับเทอร์มินัลแทปกลางของหม้อแปลงเพื่อสร้างข้อมูลอ้างอิง ตอนนี้แรงดันเอาต์พุตจะถูกวัดระหว่างขั้วเอาท์พุทและขั้วกราวด์สำหรับไอซีทั้งสอง
อินพุต: 12V dc ( dc บริสุทธิ์แต่ไม่ได้ควบคุม)
เอาท์พุท: + 12V dc ระหว่างเทอร์มินัลเอาต์พุตของ 7812 และกราวด์ ( dc บริสุทธิ์และควบคุม)
-12V dc ระหว่างเทอร์มินัลเอาต์พุตของ 7912 และกราวด์ ( dc บริสุทธิ์และควบคุม)
การใช้งานวงจรจ่ายไฟคู่:
- แอมพลิฟายเออร์ที่ใช้งานได้ต้องการแหล่งจ่ายไฟสองแหล่ง (โดยปกติจะเป็นแหล่งเดียว + และแหล่งเดียว) เนื่องจาก op-amp ต้องทำงานในทั้งสองขั้วของสัญญาณขาเข้า หากไม่มีแหล่งที่มาเชิงลบ op-amp จะไม่แกว่งไปมาในระหว่างรอบเชิงลบของสัญญาณ ดังนั้นเอาต์พุตของส่วนสัญญาณจะ "ถูกตัด" นั่นคือยังคงอยู่ที่พื้น ซึ่งไม่แนะนำอย่างชัดเจน
- หากใช้มอเตอร์กระแสตรงเป็นโหลดดังนั้นสำหรับ + 12V จะหมุนตามทิศทางตามเข็มนาฬิกาและสำหรับ -12V จะหมุนไปในทิศทางตรงกันข้าม ตัวอย่างเช่นมอเตอร์ที่ใช้ในของเล่น (รถยนต์รถบัส ฯลฯ) จะเคลื่อนที่ไปข้างหน้าในกรณีของ + 12V และจะเคลื่อนที่ย้อนกลับในกรณี -12V เราได้แสดงให้เห็นการหมุนของมอเตอร์ในทั้งสองทิศทางโดยใช้วงจรนี้ด้วย Dual Power Supply ในวิดีโอด้านล่าง
ตรวจสอบวงจรพาวเวอร์ซัพพลายอื่น ๆ ของเรา: