Funzionamento dell'alimentatore variabile con controllo digitale

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PER Alimentazione elettrica è un componente hardware che fornisce alimentazione a un dispositivo elettrico. Un'alimentazione può essere fornita dalla batteria o da un circuito hardware che converte l'alimentazione CA in alimentazione CC o CA decrescente in CA incrementale e viceversa. Un alimentatore variabile è quello che facilita all'utente di variare e regolare la tensione di uscita e la corrente di uscita desiderate. Generalmente, un potenziometro viene utilizzato per la regolazione della tensione.

Circuito di alimentazione variabile

Il circuito di alimentazione variabile è dotato di un regolatore di tensione regolabile per regolare l'uscita in base all'uscita. Un regolatore di tensione regolabile ha la regolazione della linea e la regolazione del carico.




Schema a blocchi del circuito di alimentazione variabile

Questo diagramma a blocchi mostra come viene regolata la tensione CA nel circuito.

Diagramma a blocchi dell

Diagramma a blocchi dell'alimentatore



Schema elettrico Circuito di alimentazione variabile

Di seguito viene fornito lo schema del circuito. L'alimentazione principale di 220V viene alimentata direttamente al trasformatore centrale. Questo trasformatore abbassa l'alimentazione da 220V a 24V che viene poi raddrizzata tramite un raddrizzatore a ponte.

Circuito di alimentazione

Circuito di alimentazione

Il raddrizzatore a ponte fornisce un segnale CC pulsante continuo. Quindi i condensatori vengono utilizzati per filtrare il segnale pulsante in una corrente continua non pulsante. Infine, la tensione viene regolata utilizzando un regolatore IC.

Lavorando

La tensione dal trasformatore step-down viene quindi alimentata al raddrizzatore a ponte che genera un segnale DC pulsante continuo.


Segnale di tensione di uscita CC pulsante

Segnale di tensione di uscita CC pulsante

La polarità dell'uscita non può essere invertita e presenta grandi increspature. Questa corrente continua pulsante ha anche una certa corrente indesiderata (ondulazioni) che ne rendono impossibile l'utilizzo nelle applicazioni di alimentazione.

Un condensatore levigante che funge da filtro viene utilizzato per rimuovere la corrente indesiderata (increspature). Ora l'uscita con capacità sarà come mostrato nella figura sotto e ulteriormente filtrata per ottenere una corrente continua pura.

Uscita dopo il condensatore di livellamento

Uscita dopo il condensatore di livellamento

Viene inviato il segnale CC regolare e non pulsante il regolatore di tensione . LM317 viene utilizzato come regolatore di tensione. I condensatori C2 e C4 vengono utilizzati per eliminare le increspature se il processo di filtraggio viene eseguito lontano dal regolatore. Il condensatore C4 impedisce anche il Regolatore di tensione LM317 agire come un oscillatore.

Il condensatore C3 bypassa a massa il pin ADJUST di un regolatore di tensione per migliorare la capacità di reiezione delle ondulazioni. I diodi vengono utilizzati per proteggere il regolatore dall'eccesso di flusso se una qualsiasi sorgente di tensione è collegata ai terminali di uscita del regolatore. Una resistenza variabile è collegata attraverso il pin ADJ del regolatore.

Regolatore di tensione positiva LM317

Il regolatore di tensione è un circuito integrato che fornisce una tensione di uscita controllata e costante indipendentemente dalla variazione della tensione di ingresso. LM317 è un regolatore di tensione variabile con circuito integrato monolitico a 3 pin mostrato di seguito.

LM317

LM317

È in grado di fornire 1,5 ampere con una tensione compresa tra 1,25 volt e 30 volt. Il rapporto tra due resistenze collegate al regolatore di tensione LM317 può essere utilizzato per impostare il livello di tensione desiderato.

Circuito LM317

Circuito LM317

Pinout

  • INPUT - Ingresso non regolato
  • OUTPUT - Uscita regolata
  • REGOLAZIONE - Il resistore variabile collegato a questo pin, controlla la tensione di uscita

Caratteristiche

  • È un regolatore di tensione positivo
  • Dispone di limitazione di corrente interna
  • Arresto termico
  • Compensazione dell'area sicura

Applicazioni

Il regolatore di tensione LM317 ha molte applicazioni elettriche. Ecco le poche applicazioni

  • Raccolta di energia
  • Frigorifero
  • Misuratore della qualità dell'energia
  • Controllo sottostazioni elettriche
  • HVAC (Riscaldamento Ventilazione Aria Condizionata)
  • Generazione di segnali e onde
  • Switch Ethernet

Alimentazione variabile con controllo digitale

Un circuito di alimentazione variabile è costruito con regolatore di tensione positiva variabile LM317, contatore decadi CMOS IC CD4017, timer IC NE555 e regolatore di tensione negativo fisso LM7912.

L'alimentazione AC viene alimentata al trasformatore che viene ridotto a 12V AC. L'uscita del trasformatore viene rettificata utilizzando un raddrizzatore a onda intera per bypassare i picchi indesiderati e fornire una potenza fluida e priva di fluttuazioni.

I condensatori vengono utilizzati per filtrare le ondulazioni. Entrambi i semicicli positivi e negativi vengono utilizzati per ottenere un'uscita CC positiva e negativa. Un LED viene utilizzato per l'indicazione ON.

Timer IC NE555 è cablato come un multivibratore astabile per generare impulsi di clock L'uscita del timer IC è collegata al contatore IC CD4017. IC CD4017 è un contatore ad anelli decennale. Ciascuna delle sue uscite aumenta una dopo l'altra quando viene ricevuto un impulso di clock.

Le uscite dell'IC CD4017 sono collegate alla base del transistor da T1 a T10. Da LED3 a LED11 qui vengono utilizzati per indicare i livelli di tensione. Il regolatore di tensione regolabile IC LM317 sviluppa una tensione di riferimento di 1,25 V. Le preimpostazioni da VR1 a VR9 vengono regolate per ottenere la tensione di uscita desiderata.

Alimentazione variabile con controllo digitale

Alimentazione variabile con controllo digitale

Lavorando

Quando l'interruttore S2 ha premuto, l'uscita di IC1 va ALTA e inoltre le uscite di IC2 diventano ALTE una dopo l'altra come un contatore ad anello.

Poiché le preimpostazioni da VR1 a VR9 sono collegate ai collettori dei transistori T2 a T10, compaiono resistenze di uscita differenti tra il terminale regolabile e il terminale di terra di IC4 che provoca tensioni di uscita differenti.

IC LM7912 fornisce una tensione CC negativa fissa di 12V. Pertanto l'alimentatore può essere utilizzato per circuiti che richiedono tensioni sia negative che positive.

Il LED2 viene utilizzato per indicare la tensione 12V CC negativa. Quando il CD4017 viene ripristinato premendo l'interruttore S3, la tensione di uscita cambia a 1,2 V e quindi i LED di indicazione della tensione si spengono.

Regolatore di tensione negativa

Il regolatore di tensione è un circuito integrato che fornisce una tensione di uscita controllata e costante indipendentemente dalla variazione della tensione di ingresso. LM7912 è comunemente usato regolatore di tensione negativa a 3 terminali nei circuiti elettronici.

LM7912

LM7912 IC

Questo IC fornisce una tensione di uscita negativa costante nonostante i cambiamenti nella tensione di ingresso. Il numero 79 indica che l'IC è un regolatore di tensione negativa e 12 indica la tensione di uscita.

Pinout

  • Pin 1 - Terminale di terra (0V)
  • Pin 2 - Terminale di ingresso (da 5 V a 24 V)
  • Pin 3 - Terminale di uscita

Caratteristiche

  • Elevata reiezione delle ondulazioni
  • Corrente di uscita 1,5 A.
  • Tolleranza del 4% sulla tensione di uscita preimpostata
  • Protezione termica e da cortocircuito
  • Protezione interna dell'area sicura che limita la corrente

Alimentazione universale

L'alimentatore universale è il circuito più comunemente utilizzato nei laboratori elettronici. Fornisce un'uscita varia e priva di fluttuazioni.

Alimentazione universale

Alimentazione universale

Il circuito di alimentazione universale di cui sopra fornisce una tensione variabile tra 3 e 30 V, la corrente massima di 1,5 A e l'aggiunta di moduli può fornire una corrente più elevata. Il regolatore di tensione regolabile LM317 (U1) offre cortocircuito.

L'alimentatore universale deve funzionare con una tensione di linea CA compresa tra 90 e 264 V, 50 Hz o 60 Hz. La tensione di ingresso rettificata dal condensatore del filtro del ponte a diodi si carica fino a 120 V. Questo circuito è accoppiato con un amplificatore audio ad alta potenza da 1500W.

Il circuito è progettato per il caricatore del laptop con uscita 20V e utilizza TOP 246Y per integrazione di alimentazione. TOP 246Y elimina la metà dei componenti discreti rispetto a UC3842.

Multimetro digitale

Un multimetro digitale è un dispositivo utilizzato per misurare i valori elettrici come tensione, corrente e resistenza. Il multimetro digitale ha sostituito i misuratori analogici grazie alla sua elevata precisione, affidabilità e maggiore impedenza.

Si tratta di un circuito di alimentazione variabile. Ci auguriamo che tu abbia compreso meglio il concetto di questo argomento. Inoltre, per qualsiasi domanda riguardante questo argomento o progetti di elettronica, si prega di fornire il proprio feedback commentando nella sezione commenti qui sotto. Ecco una domanda per te, quali sono le applicazioni di LM317?