이중 전원 공급 장치 회로도 – 230VAC ~ ±12VDC

230VAC ~ ±12VDC 이중 전원 공급 회로

이름에서 알 수 있듯이 이 회로는 약 220V AC의 주전원 공급 전압을 +12V 및 -12V DC 값의 두 가지 전압으로 변환하도록 설계되었습니다. 이 회로의 특징은 두 전압을 동시에 얻을 수 있다는 것입니다.

이중 전원 공급 장치 회로가 그림이 될 곳인 동시에 동일한 크기의 양의 전압과 음의 전압이 필요한 회로가 있는 특정 응용 프로그램이 있습니다. 이는 이중 전원이 필요한 곳에서 회로가 작동하고 장비를 손상시키지 않는 데 필수적이며 필수적입니다. 간단한 회로로 이 문제를 해결할 수 있으며 이 보고서에서는 이중 전원 공급 회로를 설계하고 구성합니다.

관련 프로젝트:

• 자동 욕실 전등 스위치 회로도 및 작동
• Arduino로 물체를 감지하는 자동 초인종

이중 전원 공급 장치 회로도

회로가 제대로 작동하려면 아래 회로도에 표시된 대로 구성요소를 정확히 연결하세요.

필요한 자료

1. 중앙 탭 변압기
2. 전력 다이오드
3. 커패시터
4. 전압 조정기 IC(IC7812 및 7912)
5. 전환 스위치
6. DC 부하 또는 모터

관련 프로젝트:

• 12V ~ 5V 컨버터 회로 – 부스트 및 벅 컨버터
• 간단한 24V 플래셔 회로도

변압기

범용 섀시 장착 주 변압기입니다. 변압기에는 240V 1차 권선과 중앙 탭 2차 권선이 있습니다. 변압기는 AC 240V를 DC 12V로 감소시키는 강압 변압기 역할을 합니다.

변압기는 AC 전압을 조절하는 데 사용되는 전기 장치입니다. 변압기는 전압을 높이거나 낮추도록 설계되어 조절 기능을 할 수 있습니다. 변압기의 작동은 간단하며 서로 닫혀 있는 두 개의 권선이 있습니다.

교류로 인해 주변에 자기장이 생성됩니다. 변압기에서 전력 전달이 가능한 이유는 두 코일 간의 상호 유도 상호 작용 때문입니다. 이 변화하는 자속은 2차 권선에서 변화하는 전자기력 또는 전압을 유도합니다. 변압기에 가장 일반적으로 사용되는 코어 중 하나는 고투자율 규소강입니다. 변압기의 개략도는 아래와 같습니다.

관련 게시물:

• 전자공학 마지막 해 프로젝트 아이디어 목록
• 공학도를 위한 전자공학 프로젝트 아이디어
• 초보자를 위한 간단하고 기본적인 전자 제품 미니 프로젝트 아이디어

1N4007 다이오드

1N4007은 PN 접합 정류기 다이오드입니다. 이러한 유형의 다이오드는 전류가 한 방향으로만 흐르도록 합니다. 1N4007에는 다양한 실제 응용 프로그램이 있습니다. 자유 회전 다이오드 애플리케이션, 전원 공급 장치, 인버터, 컨버터 등의 범용 정류

1N4007 다이오드 핀아웃
핀 번호	핀 이름	충전
1	양극	+V
2	음극	-V

위의 다이어그램은 1N4007의 상징적인 그림과 실제 그림을 보여줍니다. 전기 회로의 구성 요소에 대한 이해는 해당 장치의 전기적 특성을 알면 크게 향상됩니다.

1N4007 전기적 특성
매개변수	값	단위
1.0A에서 순방향 전압	1.1	V
25°C에서 역전류	5	uA
1.0MHz에서 총 정전용량	15	pF
75°에서 최대 전체 부하 역전류	30	uA
평균 정류 순방향 전류	1	A
피크 반복 역전압	1000	V

다이오드 1N4007 기능은 다음과 같습니다.

• 낮은 누설 전류
• 낮은 순방향 전압 강하
• 높은 순방향 서지 기능

관련 프로젝트:

• 자동차 속도 감지기 회로 – 작동 및 소스 코드
• 케이블 및 와이어 테스터 회로도

이 다이오드는 임베디드 시스템에서 많은 실제 응용 프로그램을 가지고 있으며 특정 다이오드와 관련된 몇 가지 주요 응용 프로그램은 다음과 같습니다.

1. 전환수
2. 임베디드 시스템의 스위칭 목적
3. 프리휠링 다이오드 애플리케이션
4. 인버터
5. 전원 공급 장치의 일반 전원 정류
6. 역전류를 방지하고 Arduino 또는 PIC 마이크로컨트롤러와 같은 마이크로컨트롤러를 보호합니다.

IC 7812 전압 조정기

두 가지 유형의 전압 조정기 중 IC 7812는 공통 접지를 기준으로 출력에서 ​​양의 전압을 생성하는 유형입니다. 유사한 IC가 78** 제품군, 즉 7912에 존재하며 이를 통해 공통 접지에 대해 음의 전압을 생성할 수 있습니다.

TO-3, TO-92 및 표면 실장 패키지와 같이 이 레귤레이터가 판매되는 많은 유형의 패키징이 있지만 가장 일반적으로 사용 가능한 변형은 TO-220 포장으로. IC가 제대로 작동하려면 입력 값에 임계값이 있습니다.

IC에 입력으로 인가되는 입력 전압은 예상 출력 전압보다 높아야 합니다. 그 값은 2.5V보다 커야 합니다. 전압에 대한 임계값이 있으므로 전류에도 임계값이 있습니다. 이 경우 전류는 출력 전류보다 약 1암페어 높아야 합니다.

IC 7812의 장점

• 7812는 출력의 균형을 맞추거나 포화 상태를 유지하기 위해 다른 구성 요소가 필요하지 않습니다.
• IC 내부에 고전류 서지로부터 보호하는 기능이 내장되어 있습니다.
• IC가 과열되어 전체 회로가 잠재적으로 단락되는 것을 방지하는 내장형 방열판도 있습니다.

관련 프로젝트:

• 스마트 홈 자동화 시스템 – 회로 및 소스 코드
• 납땜 온도 조절기

IC 7812에서 고정

IC에는 3개의 핀이 있습니다. 'in'으로 표시된 핀은 IC에 대한 양의 입력입니다. 표시된 핀은 IC가 양의 출력을 생성하는 위치입니다. 입력과 출력 사이에 공통인 세 번째 핀도 있습니다.

IC 7912 전압 조정기

7812 IC와 달리 7912는 출력 전압을 +12V가 아닌 일정한 -12V로 제한하는 조절 기능이 있습니다. 모든 음수 전압 조정기 중에서 7912가 가장 일반적입니다. IC 7912는 79**라는 이름의 대규모 전압 조정기 IC 시리즈입니다. 마지막에 숫자 12가 있는 레귤레이터이기 때문에 출력에서 ​​-12V를 제공하는 전압 레귤레이터입니다.

IC 7812와 유사한 기능이 많이 있습니다. 그 중 일부는 다음과 같습니다.

• 입력에 인가할 수 있는 최소 전압은 -14.5볼트 정도입니다.
• 통과 가능한 피크 전류는 약 2A입니다.
• 평균 출력 전류는 최대 1A입니다.
• 과부하 및 단락에 대한 보호를 위한 내장형 안전 메커니즘
• 7812와 마찬가지로 IC 7912도 TO-220 패키지로만 제공됩니다.

3개의 핀을 나타내는 IC의 개략도가 아래에 나와 있습니다.

이 IC의 일부 응용 프로그램은 아래에 나열되어 있습니다.

• 일정한 -12V 출력이 필요한 회로는 아날로그 및 디지털 회로의 기준 전압으로도 사용할 수 있습니다.
• 출력에서 일정량의 전류만 흐르기 때문에 이러한 종류의 애플리케이션에서 전류 제한기로 사용할 수 있습니다.
• 양의 전압 조정기 IC와 함께 사용하여 이중 전원 회로를 만들 수 있습니다.
• 과전압 및 단락 문제를 견딜 수 있는 고유 메커니즘을 갖추고 있기 때문에 출력 극성 반전 보호 회로로 사용할 수 있습니다.

관련 프로젝트:

• 전자 눈 회로 – 보안 제어를 위해 LDR 및 IC 4049 사용
• 자동 LED 비상등 회로

이중 전원 공급 회로의 작동

이중 전원 회로의 작동은 다음 4단계로 설명할 수 있습니다.

1. 적절한 강압 변압기를 사용하여 220V 주 전원을 12V AC 전원으로 변환합니다.

회로에 대한 입력은 전원에서 제공되므로 먼저 전압을 원하는 출력에 합리적으로 가까운 값으로 내려야 합니다. 이 경우 전압을 약 12V로 낮추는 변압기의 출력을 고려했습니다.

중앙 탭 트랜스포머의 1차측은 주전원에 연결되고 다른 쪽에서 가져온 출력은 약 24V입니다. 이 때문입니다; 이 경우 센터 탭 변압기를 사용하고 있습니다. 중앙 탭 변압기는 2차측의 외부 권선 끝에서 측정할 때 24V의 전압을 생성합니다.

그러나 중앙 탭에 대해 측정했을 때 각 단자는 12V의 전압을 표시합니다. 그리고 탭의 각 면은 같은 값이지만 다른 극성의 전압을 생성합니다. 따라서 첫 번째 부분에서 크기가 동일한 2개의 AC 전압(예:12V)을 생성했지만 서로 180도 지연되었습니다.

1. 풀 브리지 정류기를 사용하여 12V AC를 12V DC로 변환 .

반대 극성의 12V를 생성하는 외부 2개의 터미널은 브리지 정류기 회로(이 경우 전체 브리지 정류기)에 연결됩니다. 그런 다음 정류기는 AC 전압을 DC로 변환합니다. 이것은 다이오드로 구성된 일종의 변환기 회로입니다.

이 특정 회로, 이중 전원 공급 회로의 경우 다이오드 브리지는 정격 전류가 6A인 다이오드로 구성됩니다. 그리고 정격 전압은 400V입니다. 이 값은 회로의 입력이 전원 공급 장치에서 제공된다는 점을 염두에 두고 선택됩니다.

1. 정류기 출력에서 ​​리플 필터링

기본적으로 정류기 회로는 출력에서 ​​리플을 생성합니다. 이러한 리플이 있는 출력은 회로에 제대로 전원을 공급할 수 없습니다. 따라서 잔물결을 필터링해야 합니다. 이 작업은 필터 역할을 하는 커패시터를 사용하여 수행됩니다. 회로에 사용된 커패시터의 값은 2200µF 및 25V 정격 전압입니다. 이렇게 하면 리플 콘텐츠가 매우 적은 12V DC 전압이 생성됩니다.

1. 12V DC 전원 공급 장치 조절

커패시터의 출력은 전원이 공급되어야 하는 회로에 연결되어서는 안 됩니다. 그 이유는 커패시터는 필터 회로에만 연결되어 있기 때문에 12V의 값으로 충전되기 때문입니다. 다른 회로도 연결되면 그에 따라 수정되어 적절한 출력을 제공하지 않습니다.

이를 위해서는 레귤레이터가 필요합니다. 이 회로에 사용된 전압 조정기는 7812 및 7912입니다. 이들은 12V의 양극 및 음극 DC 전압을 모두 생성하는 전압 조정기입니다.

이중 전원 공급 회로의 응용

• 연산 증폭기에는 두 개의 전원이 필요합니다. 하나는 양수이고 다른 하나는 음수입니다. 이중 전원 공급 회로를 사용하여 연산 증폭기 회로에 전원을 공급할 수 있습니다.
• DC 모터를 부하로 사용하면 절반의 시간 동안 각 극성에서 작동하며 유사한 동작을 시뮬레이션하기 위해 이중 전원 공급 회로를 대신 사용할 수 있습니다.