간단한 휴대폰 충전기 회로도 - 230V AC에서 5V

간단한 휴대폰 충전기 만드는 방법 – 230V AC에서 5V DC의 회로도

휴대전화 충전기의 작동 방식이나 소형 장치가 220~230볼트의 AC 전원을 5볼트 또는 원하는 전압으로 변환하는 방법에 대해 생각해 본 적이 있습니까? 이 프로젝트에서는 220볼트의 AC 전원을 휴대폰의 정격 전압으로 변환하여 휴대폰을 안전하게 충전하는 데 사용되는 회로에 대해 설명합니다.

오늘날 휴대폰 충전기는 시장에서 다양한 전원 공급 장치와 함께 제공됩니다. 이 프로젝트에서 우리는 220볼트 AC 공급에서 5볼트 조정 DC 공급을 얻는 데 사용할 회로를 만들 것입니다. 이 회로는 다른 장치, 브레드보드, 마이크로컨트롤러 및 IC의 전원 공급 장치로도 사용할 수 있습니다.

휴대전화 충전기를 만드는 데에는 기본적으로 4단계가 포함됩니다. 첫 번째 단계는 220볼트의 AC 전원을 작은 전압으로 낮추는 것입니다. 두 번째 단계는 전파 브리지 정류기를 사용하여 AC를 DC로 정류하는 것입니다. 두 번째 단계에서 얻은 DC 전압은 여과 과정을 통해 제거되는 AC 리플을 포함합니다. 마지막 단계는 IC 7805를 사용하여 5볼트 조정 DC 공급을 제공하는 전압 조정입니다.

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휴대전화 충전기 회로

필요한 구성요소

• 9-0-9 1 A 강압 변압기
• 다이오드
• 커패시터 – 1000µF 및 0.01µF
• 전압 조정기 IC 7805

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9-0-9 스텝다운 트랜스포머

9-0-9는 센터 탭형 강압 변압기입니다. 센터 탭 변압기에서 와이어는 변압기의 2차 권선의 중간 지점에 정확히 연결되고 중성 전류에 연결하여 0볼트를 유지합니다. 이 9-0-9 변압기는 220볼트 AC 공급을 9볼트 AC로 변환합니다.

이 기술은 변압기가 크기는 같지만 극성이 반대인 두 개의 개별 출력 전압을 제공하는 데 도움이 됩니다. 이 변압기의 작동은 일반 변압기(1차 및 2차 권선)와 매우 유사합니다. 1차 전압은 2차 권선의 자기 유도로 인해 전압을 유도하지만 2차 권선의 중앙에 있는 와이어 때문에 두 가지 전압을 얻을 수 있습니다.

이 유형의 강압 변압기는 주로 AC 공급 전압을 DC 전압으로 변환하여 정류 회로에 사용됩니다.

위의 다이어그램에서 두 개의 전압 V_A를 얻을 수 있음을 알 수 있습니다. 및 V_B 3선에서 중성선이 접지에 연결되므로 이 변압기를 2상 3선 변압기라고도 합니다.

라인 1 사이와 라인 2 사이의 부하를 중성선에 연결하여 얻을 수 있는 하나의 전압. 부하가 라인 1과 라인 2 사이에 직접 연결되면 두 전압의 합인 총 전압을 얻습니다.

Np, Na 및 N_B 1차 코일의 권선 수, 2차 코일의 전반부 및 2차 코일의 후반부 각각. V_P 하자 V_A 동안 1차 코일 양단의 전압 및 V_B 각각 2차 코일의 전반부와 2차 코일의 후반부에 걸친 전압입니다. 전압 V_A를 계산할 수 있습니다. 및 V_B 공식을 사용하여:

• V_A =(N_A / N_P ) x V_P
• V_B =(N_B / N_P ) x V_P
• V_총계 =V_A + V_B

일반 탭 변압기와 중앙 탭 변압기의 주요 차이점은 일반 변압기에서는 한 가지 유형의 전압만 얻는 반면 중앙 탭 변압기에서는 두 가지 전압을 얻는다는 것입니다.

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전파 브리지 정류기

전파 브리지 정류기는 교류(AC)를 입력으로 사용하고 해당 기간의 두 사이클을 직류(DC)로 변환하는 데 사용되는 설정입니다. 회로도와 같이 브리지로 연결된 4개의 다이오드로 구성됩니다. 교류 반파를 직류로 변환하는 이 과정을 정류라고 합니다.

브리지 회로의 작동:

AC 파동의 한 기간(T)을 고려해 보겠습니다. 입력 AC 사이클의 전반부(0~T/2)는 양수이고 후반부는 음수(T/2~T)입니다. 우리는 부정적인 절반을 긍정적인 절반으로 변환하고 싶습니다.

그래서 우리는 사이클의 전반부를 그대로 유지하고 4개의 다이오드(D₁ , D₂ , D₃ 및 D₄ ) 회로도에 표시된 대로. 다이오드는 순방향 바이어스 조건에서만 전도하고 역방향 바이어스 조건에서는 전도하지 않습니다.

첫 번째 양의 반주기 다이오드 D₂ 동안 및 D₃ 순방향 바이어스와 전도로 인해 출력과 동일한 양의 사이클을 얻습니다. 음의 반주기 다이오드 D₁ 동안 및 D₄ 순방향 바이어스로 들어오고 출력으로 전반부 사이클과 유사한 양의 반파를 제공하는 전도. 이것이 모든 음의 반파가 양의 반파로 정류되는 방식입니다. 이 출력은 여과 과정을 위해 필터에 추가로 공급됩니다.

이 전파 브리지 정류기는 다양한 용도로 사용됩니다. 그것은 주로 모터 또는 LED에 전원을 공급하는 것과 같은 회로에 사용됩니다. 또한 전기 용접에서 안정적이고 극성화된 DC 전압을 공급하는 데 사용됩니다. 변조 무선 신호의 진폭을 감지하는 데에도 사용됩니다.

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여과

AC를 수정한 후 우리가 달성한 출력은 적절한 DC가 아닙니다. 리플 계수가 높은 맥동 DC 출력입니다. 이 출력은 정상 상태의 DC 공급 장치가 아니므로 장치가 쉽게 손상될 수 있으므로 휴대폰에 공급할 수 없습니다.

정류 후 맥동 DC 출력은 AC 공급 입력보다 주파수가 두 배입니다. 이 높은 리플 맥동 DC 출력은 평활 커패시터를 사용하여 적절한 DC 출력으로 변환될 수 있습니다. 커패시터를 부하에 병렬로 연결하면 리플이 감소하고 평균 DC 출력 레벨이 증가합니다.

휴대전화 충전 회로의 작동 및 작동:

리플이 높은 맥동 DC 출력이 커패시터를 통해 공급되면 파형이 피크 위치에 도달할 때까지 충전됩니다. 파형이 피크 위치에서 감소하기 시작하면 커패시터가 자체적으로 방전되고 출력의 전압 레벨을 일정하게 유지하려고 하며 출력 파형은 최저 레벨로 가지 않아 적절한 DC 공급 전압을 생성합니다.

여과에 사용해야 하는 커패시턴스 값을 계산해 보겠습니다.

커패시턴스는 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다. C =(I*t)/V, 여기서

• C =계산할 커패시턴스
• I =최대 출력 전류(500mA로 가정)
• t =기간
• V =여과 후 최대 출력 전압.

입력 AC 전압이 50Hz이므로 정류 후 출력 파형은 입력 AC 공급 주파수의 두 배입니다. 따라서 리플의 주파수(f)는 100Hz입니다.

기간(t) =1/f =1/100 =0.01 =10ms.

전압 조정기에 공급되는 출력은 최대 출력 전압에서 차감되는 7볼트(5볼트 dc 출력 + 필요 이상 2볼트)입니다. 9-0-9 변압기는 9볼트 RMS 값을 제공하므로 피크 값은 √2 x RMS 전압이 됩니다. 한 사이클에서 우리는 두 개의 다이오드를 사용합니다. 하나의 다이오드에 걸친 전압 강하는 0.7볼트이므로 2개의 다이오드에 걸쳐 1.4볼트입니다. 드디어

피크 출력 전압(V) =9V x 1.414V – 1.4V – 7V =4.33볼트.

따라서

C =Q / V … (여기서 Q =I x t)

C =(0.5A x 0.01ms) / 4.33V =1154μF(약 1000μF).

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전압 규정 IC 7805

IC 7805는 조정된 5볼트 DC 출력을 제공하는 전압 조정기입니다. IC 7805의 작동 전압은 7볼트 ~ 35볼트입니다. 따라서 공급되는 최소 입력 전압은 7볼트 이상이어야 합니다. 출력 전압 범위는 4.8V ~ 5.2V이고 정격 전류는 1A입니다.

입력 전압과 출력 전압의 차이가 2볼트이므로 상당한 차이입니다. 이 입력과 출력 사이의 전압 차는 열로 방출되며 차이가 클수록 더 많은 열이 발산됩니다. 따라서 오작동을 방지하려면 적절한 방열판을 전압 조정기에 연결해야 합니다.

열 발생 =(입력 전압 – 출력 전압) x 출력 전류

예를 들어, 입력 전압이 12볼트이고 출력 전압이 5볼트이고 출력 전류가 500m 암페어인 경우. 그런 다음 생성된 열은 (12V – 5V) x 0.5mA =3.5W입니다. 따라서 IC가 손상되는 것을 방지하기 위해 3.5W 전력의 열을 흡수할 수 있는 방열판을 부착할 수 있습니다.

7805 전압 조정기 IC는 두 가지 의미를 나타냅니다. "78"은 양수를 의미하고 "05"는 5V를 의미하므로 이 IC는 양수 5V DC 전원을 공급하는 데 사용됩니다. 이 IC에는 3개의 핀만 있습니다. 하나는 입력, 두 번째는 접지, 세 번째는 출력입니다. 0.01µF의 커패시턴스가 이 7805 전압 조정기의 출력 양단에 연결되어 전압의 일시적인 변화로 인해 발생하는 노이즈를 구성합니다.

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결론

위의 절차를 이해하면 나만의 휴대전화 충전기를 디자인할 수 있습니다. 원하는 출력. 적절한 전압으로 강압할 수 있는 변압기를 선택해야 하는 것처럼 변압기 정격에 필요한 변경이 필요합니다.

정정 프로세스는 음의 절반을 양의 절반으로 변환하기 때문에 유사합니다. 여과과정에서 필요한 콘덴서의 계산은 특히 휴대폰 충전기의 경우 적절하게 계산되어야 합니다. 전압 조정기 7805의 입력 및 출력 전압 간의 차이를 고려해야 하며 그에 따라 방열판을 설계해야 합니다.