Schakelschema voor dubbele voeding – 230VAC tot ±12VDC

230 VAC tot ±12 VDC dubbel voedingscircuit

Zoals de naam al doet vermoeden, is deze schakeling ontworpen om de netspanning van ongeveer 220V AC om te zetten in twee spanningen van +12V en -12V DC. De specialiteit van dit circuit is dat we beide spanningen tegelijkertijd krijgen.

Er zijn bepaalde toepassingen waarbij een circuit een positieve en een negatieve spanning van dezelfde grootte nodig heeft, op hetzelfde moment dat het dubbele voedingscircuit in beeld komt. Dit is vereist en het is essentieel dat het circuit functioneert en de apparatuur niet beschadigt waar dubbele voeding vereist is. Een eenvoudig circuit lost dit probleem op, en hier in dit rapport gaan we een dubbel voedingscircuit ontwerpen en bouwen.

Gerelateerde projecten:

• Automatisch schakelschema en bediening voor badkamerlichtschakelaar
• Automatische deurbel met objectdetectie door Arduino

Dual Power Supply Circuit Diagram

Sluit de componenten precies aan zoals weergegeven in het onderstaande schakelschema voor een goede werking van het circuit.

Benodigde materialen

1. Centra getapte transformator
2. Voedingsdiodes
3. condensatoren
4. Spanningsregelaar IC's (IC7812 en 7912)
5. Toggle-schakelaar
6. DC-belasting of motor

Gerelateerde projecten:

• 12V naar 5V convertercircuit – boost- en buck-converters
• Eenvoudig 24V Flasher-schakelschema

Transformer

Het is een universele transformator voor chassismontage. Transformator heeft primaire wikkelingen van 240 V en tweede wikkelingen met middenaftakking. De transformator fungeert als step-down transformator die AC 240V reduceert tot DC 12 V.

Een transformator is een elektrisch apparaat dat wordt gebruikt om wisselspanningen te regelen. Een transformator kan worden ontworpen om een ​​spanning te verhogen of te verlagen, vandaar de regelfunctie. De werking van een transformator is eenvoudig, er zijn twee wikkelingen die dicht bij elkaar zijn geplaatst.

Door de wisselstroom die er doorheen gaat, produceren ze een magnetisch veld om hen heen. De wederzijdse inductie-interactie tussen de twee spoelen is de reden waarom vermogensoverdracht in een transformator mogelijk is. Deze variërende magnetische flux induceert een variërende elektromagnetische kracht of spanning in de secundaire wikkeling. Een van de meest gebruikte kernen voor transformatoren is siliciumstaal met hoge permeabiliteit. Een schematisch diagram van de transformator wordt hieronder gegeven.

Gerelateerde berichten:

• Ideeënlijst voor laatstejaarsprojecten elektronica
• Ideeën voor projecten op het gebied van elektrotechniek voor ingenieursstudenten
• Eenvoudige en eenvoudige mini-projectideeën voor elektronica voor beginners

1N4007-diode

1N4007 is een PN-overgangsgelijkrichterdiode. Dit soort diodes laat alleen de stroom van de elektrische stroom in één richting toe. 1N4007 heeft verschillende real-life toepassingen, b.v. toepassingen met vrijloopdiodes, rectificatie voor algemene doeleinden van voedingen, omvormers, omvormers enz.

Het bovenstaande diagram toont de symbolische en de werkelijke afbeelding van de 1N4007. Het begrip van elk onderdeel van een elektrisch circuit wordt enorm verbeterd wanneer de elektrische kenmerken van dat apparaat bekend zijn.

De kenmerken van de diode 1N4007 zijn als volgt:

• Lage lekstroom
• Lage voorwaartse spanningsval
• Hoge voorwaartse piekcapaciteit

Gerelateerde projecten:

• Autosnelheidsdetectiecircuit - werk- en broncode
• Kabel- en draadtesterschakelschema

Deze diode heeft veel toepassingen in het echte leven in embedded systemen, een paar van de belangrijkste toepassingen die verband houden met de specifieke diode worden hieronder gegeven:

1. Converters
2. Voor schakeldoeleinden in embedded systemen
3. Toepassingen met vrijloopdiodes
4. Omvormers
5. Algemene stroomcorrectie van voedingen
6. Om tegenstroom te vermijden en microcontrollers zoals Arduino of PIC-microcontrollers te beschermen.

IC 7812 spanningsregelaar

Van de twee typen spanningsregelaars is IC 7812 het type dat positieve spanning genereert aan de uitgang ten opzichte van de gemeenschappelijke aarde. Er bestaat een soortgelijk IC van de 78**-familie, dat is 7912, waarmee we een negatieve spanning kunnen genereren ten opzichte van de common ground.

Hoewel er veel soorten verpakkingen zijn waarin deze regelaar wordt verkocht, zoals TO-3, TO-92 en pakketten voor opbouwmontage, is deze het meest verkrijgbaar in de variant met TO-220 verpakking. Er is een drempel voor de invoerwaarde om het IC goed te laten functioneren.

De ingangsspanning die als ingang op het IC wordt toegepast, moet hoger zijn dan de geschatte uitgangsspanning. Die waarde moet groter zijn dan 2,5V. Omdat er een drempel is voor de spanning, is er ook een drempel voor de stroom, in dit geval moet de stroom ongeveer 1 ampère hoger zijn dan de uitgangsstroom.

Voordelen van IC 7812

• 7812 heeft geen andere component nodig om hun output te balanceren of te verzadigen.
• Er is een functie ingebouwd in het IC om het te beschermen tegen hoge stroompieken.
• Er is ook een ingebouwd koellichaam dat voorkomt dat het IC oververhit raakt en mogelijk het hele circuit kortsluit.

Gerelateerde projecten:

• Smart Home Automation-systeem - Circuit en broncode
• Soldeerbouttemperatuurregelaar

Pin uit IC 7812

Het IC heeft drie pinnen. De pin die wordt weergegeven als 'in' is de positieve ingang naar het IC. De pin die naar voren komt, is waar het IC een positieve output zal genereren. Er is ook een derde pin die gemeenschappelijk is tussen zowel input als output.

IC 7912 spanningsregelaar

In tegenstelling tot 7812 IC heeft de 7912 een regelfunctie om de uitgangsspanning te beperken tot een constante -12V, in plaats van +12V. Van alle spanningsregelaars met een negatieve waarde is de 7912 de meest voorkomende. IC 7912 komt uit een grote serie spanningsregelaar-IC's genaamd 79**. Omdat dit een regelaar is met het cijfer 12 aan het einde, is het een spanningsregelaar die -12V aan de uitgang geeft.

Er zijn veel functies die vergelijkbaar zijn met die van IC 7812. Enkele daarvan worden hieronder vermeld:

• De minimale spanning die aan de ingang kan worden toegepast, kan ongeveer -14,5 volt zijn.
• Piekstroom die redelijk is, is ongeveer 2 A.
• De gemiddelde uitgangsstroom is maximaal 1A.
• Ingebouwde veiligheidsmechanismen voor bescherming tegen overbelasting en kortsluiting.
• Vergelijkbaar met 7812 wordt de IC 7912 ook alleen geleverd in een TO-220-pakket.

Een schematisch diagram van het IC met de drie pinnen wordt hieronder gegeven.

Sommige van de toepassingen voor dit IC worden hieronder vermeld.

• Circuits die een constante output van -12V vereisen, maar deze kan ook worden gebruikt als referentiespanning voor analoge en digitale circuits.
• Omdat het slechts een bepaalde hoeveelheid stroom doorlaat aan de uitgang, kan het worden gebruikt als stroombegrenzer voor dat soort toepassingen.
• Het kan worden gebruikt in combinatie met een positieve spanningsregelaar IC om dubbele voedingscircuits te maken.
• Omdat ze zijn uitgerust met inherente mechanismen om problemen met overspanning en kortsluiting te weerstaan, kan het worden gebruikt als een beveiligingscircuit voor het omkeren van de uitgangspolariteit.

Gerelateerde projecten:

• Elektronisch oogcircuit – LDR en IC 4049 gebruiken voor beveiligingscontrole
• Automatisch LED-noodverlichtingscircuit

Werking van dubbel voedingscircuit

De werking van een dubbel voedingscircuit kan in vier stappen worden uitgelegd:

1. Omzetten van 220V netvoeding in 12V AC voeding met behulp van een geschikte step-down transformator.

Omdat de input voor onze schakeling afkomstig zal zijn van de voeding, moeten we eerst de spanning verlagen tot een waarde die redelijk dicht bij de output ligt die we willen. In dit geval hebben we de output van de transformator overwogen waarmee we de spanning verlagen tot ongeveer 12 V.

De primaire kant van de centraal getapte transformator is aangesloten op het lichtnet, en de output die van de andere kant wordt genomen is ongeveer 24V. Dit is zo omdat; we gebruiken in dit geval een centraal getapte transformator. Een in het midden getapte transformator produceert een spanning van 24V wanneer gemeten aan de buitenste wikkeluiteinden van de secundaire zijde.

Maar elk van de klemmen, gemeten ten opzichte van de middenaftakking, zal een spanning van 12V laten zien. En elke kant van de kraan produceert een spanning van dezelfde waarde maar met een andere polariteit. Dus vanaf ons eerste deel hebben we twee wisselspanningen geproduceerd die even groot zijn, d.w.z. 12V, maar ze lopen 180 graden achter.

2. 12V AC omzetten in 12V DC met behulp van volledige bruggelijkrichter .

De buitenste twee klemmen die 12V met tegengestelde polariteit produceren, zijn verbonden met een bruggelijkrichtercircuit, in dit geval een volledige bruggelijkrichter. De gelijkrichter zet vervolgens de wisselspanning om in gelijkstroom. Dit is een soort convertercircuit dat bestaat uit diodes.

Voor dit specifieke circuit, het dubbele voedingscircuit, bestaat de diodebrug uit diodes met een stroomsterkte van 6A. En de nominale spanning is 400V. Deze waarden zijn gekozen rekening houdend met het feit dat de ingang van het circuit afkomstig zal zijn van de voeding.

3. De rimpelingen uit de uitvoer van de gelijkrichter filteren

Inherent, produceren gelijkrichtercircuits rimpelingen aan de uitgang. De uitgang met deze rimpelingen kan een circuit niet goed van stroom voorzien. De rimpelingen moeten dus worden uitgefilterd. Deze taak wordt gedaan met behulp van condensatoren, die als filters fungeren. De waarden van de condensatoren die in het circuit worden gebruikt, zijn 2200 µF en een spanning van 25 V. Dit levert een spanning van 12 V gelijkstroom op met zeer weinig rimpeling.

4. Regel de 12V DC voeding

De uitgangen van de condensatoren mogen niet worden aangesloten op een circuit dat gevoed moet worden. Dat komt omdat de condensatoren worden opgeladen tot een waarde van 12 V omdat ze alleen op het filtercircuit zijn aangesloten. Zodra er ook een ander circuit is aangesloten, zullen ze dienovereenkomstig wijzigen en geen goede output geven.

Daarvoor hebben we een regelaar nodig. De spanningsregelaars die in dit circuit worden gebruikt, zijn 7812 en 7912. Dit zijn de spanningsregelaars die gelijkspanningen met zowel positieve als negatieve polariteit van 12V produceren.

Toepassingen van een dubbel voedingscircuit

• Op-amps hebben twee stroombronnen nodig, de ene is positief en de andere is negatief. Een Op-amps-circuit kan worden gevoed met een dubbel voedingscircuit.
• Als DC-motoren als belasting worden gebruikt, zal deze de helft van de tijd in elke polariteit functioneren, om een ​​soortgelijk gedrag te simuleren, kan in plaats daarvan een dubbel voedingscircuit worden gebruikt.