如何制作直流交流转换器

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作者: Robert Simon
创建日期: 17 六月 2021
更新日期: 14 可能 2024
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交流电是如何变为直流电的?原理非常简单,知道的人却不多
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AC(交流电)用于长距离金属线上的电能传输,因为它的波形和重复频率特性避免了线路损耗。降低到其公共工作电压(230至240伏),它主要用于为只需要低调节的电气设备供电,例如供暖,电气设备和照明。低功率电子设备需要稳定且稳定的直流电压。家用电源是通过交流电压提供的,必须降低其整流并最终进行调节。


阶段



  1. 选择一个变压器。 该组件由两个独立的电绝缘绕组组成,这些绕组由磁耦合在“间隙”上的漆包铜线制成。这些绕组之一称为“初级”,必须由交流市电电压或240伏交流电供电。另一个绕组称为“次级”,将构成CA-DC转换器的低压发生器。该变压器以及构造转换器所需的其他元件可在任何销售电子元件或技术娱乐的商店中轻松获得。
    • 调整变压器绕组的尺寸。变压器的功能是将电源电压降低到您的灯具可接受的水平。为您的房屋供电的电源电压范围为230至240伏交流电。如果直接将其转换为直流电压,那么将无法为您的电子设备供电。变压器的初级绕组和次级绕组之间的匝数之比将决定在其次级绕组上传递的交流电压。显然,这意味着如果为变压器提供240伏交流电,则次级绕组的匝数应比初级绕组少20倍,以提供12伏交流电。请注意,初级绕组和次级绕组彼此电气隔离,对于以这种方式馈电的组件的用户而言,这是一项重要的安全措施。
    • 选择传递到变压器次级的电压。考虑到滤波后的残留纹波以及对所选稳压器的最低额定电压的需求,变压器的AC次级电压应略高于AC-DC转换器的期望值。如果您期望转换器输出12伏直流电,那么240/15伏交流变压器将是一个不错的选择。


  2. 连接变压器的初级绕组。 这个没有极性,可以以任何方式连接。当您将此安装座放在盒子中时,请计划为保险丝和开关接线。


  3. 连接变压器的次级绕组。 来自变压器次级的交流电压必须经过“整流”,滤波和调节。您将需要使用“ Graetz电桥”类型的“双波”整流器。同样,您不必担心在变压器的次级和桥式整流器的输入端都应注意极性。
    • 搭建全波整流桥。尽管单片电桥会更经济,但您可以通过四个传统的分立二极管非常简单地安装一个,其类型实质上取决于转换器要充电的电流。这些组件的标记由位于其一端之一的环组成。这样标识的主轴是“阴极”,在图中用字母“ K”符号表示,另一个称为“阳极”,并将用字母“ A”标识。二极管的行为很像气动阀:电流只会沿阳极-阴极方向流动,并且电极上的电压必须比二极管的阴极电压至少高0.7到1伏开始开车。将两个二极管的阳极连接在一起,将另外两个二极管的阴极连接在一起。您将获得两个“半桥”:两个阳极之间的公共点将是桥的负出口。两个阴极之间的公共点将为正输出。然后连接每个半桥的阳极和阴极以获得交流电压输入结。重复最后的两个引脚(阳极和阴极)空闲的操作,以使您的整流桥循环并获得第二个AC电压输入结。
    • 将整流桥连接到变压器的次级。变压器的次级绕组必须连接到分立整流桥的两个阴极-阳极结。在此阶段,不必考虑编辑的极性。在单块桥上,这些条目由“〜”符号标识。整流桥的正输出“ +”将在阴极-阴极结上。负输出“-”将位于阳极-阳极结上。注意,整流桥的输出是极化的。



  4. 放置一个滤波电容器。 必须将其放置在整流桥的正负输出端子之间。如果没有此电容器,电桥的输出将是频率为100 Hz的“脉冲”电压,无法以这种形式使用。为了获得干净的DC电压,必须设置一个滤波电容器,其功能是“平滑”电桥的输出电压,以攻击最终的稳压器。有一个公式可以计算以滤波电容的“法拉”表示的值:该值等于 I /(电压* 2 * F 其中I是转换器输出的电流,Vres是允许的剩余绕组电压,F是电源电压的频率(50 Hz)。
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  5. 获取转换器输出调节器。 选择与所需输出电压匹配的单片稳压器。 78XX系列稳压器是最著名的,如果适当冷却,它可以提供大约1安培的电流。它们由许多品牌制造,并且易于识别。输出电压由其类型的最后两位数字指示:LM7812将在其输出端提供12伏的正电压。这些组件容易获得且非常便宜。这些稳压器配备3个引脚:一个输入(您将连接到整流桥的阴极-阴极结),一个质量块和一个输出。质量必须连接到整流桥的阳极-阳极结以及转换器的负输出端子。调节器输出引脚将连接到转换器的正电压端子。尽管装有内部安全装置,但最好通过散热器将这些调节器冷却。
    • 按照制造商的说明接线。这些说明在技术说明或“数据表”中给出,您可以在Internet上免费下载。由于稳压器可能会发热,因此强烈建议将其放置在尺寸适当的散热器上。稳压器消耗的功率是电流输出与稳压器电压与其输出电压之差的乘积。 Pth = Iout x(葡萄酒-Vout) 其中Pth是热功率,Iout是输出电流,Vout是输出电压,Vin是稳压器的起始电压。如果为12伏稳压器提供18伏未稳压电压,并且转换器提供1安培电流,则释放的热功率将为6瓦。因此,组件制造商放置了一个散热片,该散热片必须拧紧到散热器或转换器的金属外壳上。还需要在其输入,输出和电路接地引脚之间放置小的噪声抑制功能。这些小电容器的值约为100 nF,应放置在尽可能靠近稳压器主体的位置,以使其有效。您将在控制器的技术说明中找到更多详细信息。