Конструкция источника питания 230 В переменного тока / 5 В постоянного тока

Я делаю свой собственный настольный источник питания в основном для тестирования схем логических вентилей, реле, триггеров и т. д., которые я могу перемещать в разные места.

Цепь всей схемы будет на печатной плате внутри пластикового корпуса. Это регулируемый источник питания от 230 В переменного тока до 5 В постоянного тока. Ниже моя схема:

введите описание изображения здесь

Для регулятора 5Vdc я использую регулятор напряжения L78S05CV IC.

  1. Нужно ли мне обеспечивать какую-либо другую дополнительную защиту от короткого замыкания/перегрузки по току? Согласно техническому описанию, защита от короткого замыкания встроена в ИС (таблицу см. ниже)

  2. Любые другие проблемы/улучшения с этой схемой, пожалуйста, не стесняйтесь говорить?

введите описание изображения здесь

Это довольно много работы, чтобы получить что-то, что делает ту же работу, что и зарядное устройство USB для телефона — 5 В, 2 А. Вы думали об этом?
Купите быстрое зарядное устройство для сотового телефона - более безопасное, компактное и действительно может достигать 2 А. Если вы настаиваете на том, чтобы сделать свое собственное, сделайте хотя бы блок питания с регулируемым напряжением - см. техническое описание.
C1 должно быть намного больше.
Прежде чем идти дальше, рассчитайте мощность, которую будет рассеивать микросхема регулятора, и проверьте характеристики теплового сопротивления в таблице данных. Теперь начните покупать радиатор, который может снизить тепловое сопротивление в 5 или 10 раз.
Да, я знаю, что было бы разумнее купить зарядное устройство USB, мне больше интересно узнать о простых конструкциях блоков питания, чем на самом деле, но это было бы полезно. Также из любопытства, упоминаются ли какие-либо зарядные устройства для телефонов USB (не питаемые от ПК) с заземлением?
@ThePhoton Вау, на самом деле это большая проблема. Потери мощности микросхемы = (17Vin - 5Vout) / 1А = 12Вт! Как можно уменьшить эту потерю мощности, кроме снижения входного напряжения?
@ Неважно Да, это ошибка в схеме. Должно быть больше похоже на (1 ампер * 50 Гц) / пульсация 1 В = 20 000 мкФ. Это довольно большая кепка.
Нет необходимости в том, чтобы объемная крышка фильтра была такой большой. Минимальное падение напряжения стабилизатора составляет 2 В. При пиковом напряжении 15 В на крышке это 10 В запаса, поэтому вам не нужно поддерживать пульсации на уровне 1 В. Достаточно 3300 мкФ.
Также, чем больше пульсации, тем меньше тепловыделение в регуляторе.
@AnalogKid Спасибо за ваш ответ. Это потому, что среднее входное напряжение регулятора уменьшается?
@ David777 Как я понимаю, вы на самом деле не собираетесь создавать блок питания с базовой топологией, а вместо этого просто хотите понять, как вы можете приступить к разработке дизайна, если захотите?
@jonk Ну, я собирался построить эту схему, так как мне нужен источник питания, но схема потребует дополнительной работы. Но да, я также заинтересован в том, чтобы научиться проектировать блоки питания.
@ David777 Разработка блока питания, подобного тому, о котором вы говорите (за исключением НЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИС!), Я оглядываюсь назад как на один из наиболее важных шагов, которые я предпринял, когда был намного моложе. Это хороший проект, так как его легче понять и с ним справиться, но в нем есть достаточно интересных вещей для изучения. Это означает, что вы не откусываете больше, чем можете прожевать, и вы добьетесь успеха, если приложите немного усилий. Тем не менее, это также учит вас некоторым проблемам и тому, почему часто выбираются более сложные конструкции. Это отличный опыт обучения.
@jonk Да, я согласен, проектирование, создание и тестирование схем - единственный способ учиться. Если бы я не разместил этот вопрос на этом форуме, я бы не получил эти знания от умных людей, указывающих на ограничения/недостатки моей конструкции и на то, как вы должны думать при разработке такой схемы.
@ David777 Одна из проблем, с которой я столкнулся, когда училась это делать, заключалась в том, что мне нужен был источник питания, чтобы узнать о транзисторах достаточно, чтобы я мог спроектировать источник питания. Проблема курицы и яйца , так сказать. Я тоже хотел вольтметр. В то время я рос слишком бедным, чтобы позволить себе хороший блок питания или даже вольтметр (папа умер в очень молодом возрасте, в детстве я работал на полях, собирая овощи, чтобы просто выжить, и жил в доме без стен). Так что это была очень трудная проблема. Я получал детали, спрашивая компании, когда мог. И удалось. Но с трудом победил.
@ David777 есть место для пульсаций 5 В перед регулятором, и время зависания - это не полный полупериод, а только от гребня до его подъема, вероятно, достаточно 9 В 1600 мкФ.
для пульсации в один вольт на один ампер используйте C = 1/120 Гц или 8300 мкФ

Ответы (2)

  1. Буквально любой диод может реагировать на волну 50 Гц. Но попробуйте полный мостовой выпрямитель, который может выдерживать> 1,5 А, например отсюда .

  2. Можно, для защиты тестируемых цепей. Но это требует других компонентов и схемы. Посмотрите техническое описание регулятора и выполните быстрый поиск по защите от короткого замыкания, чтобы увидеть, что вам подходит.

  3. Некоторые предложения:

    • Увеличенные колпачки на входе и выходе регулятора. Используйте параллельно электролит и МКТ/МКП, чтобы БП мог реагировать как на низких, так и на высоких частотах.

    • На стороне постоянного тока используйте предохранитель > 1А.

    • Найдите подходящий радиатор. Как вы уже заметили, у вас довольно много потерь. Входное напряжение регулятора В я Н "=" 2 ⋅ 12 "=" 17 В . Может быть, найти трансформатор с меньшим выходным напряжением?

Рассматривали ли вы купить зарядное устройство для телефона и разработать SMPS? вы получите гораздо больше знаний и опыта.

Отличный ответ, спасибо. Да, я получу что-нибудь временное.
Вы забыли падение напряжения в мостовом выпрямителе. Выпрямленное пиковое напряжение будет 17 - 2 * 0,7 = 15,6 В.
@Pzy Верно! мои извинения. Но все же 15-5=10 В - это все же довольно много вольт. Трансформатор с 7 В С Е С ~ "=" 9,87 В С Е С , п е а к ⇒ 9,87 − 1,4 "=" 8,5 В был бы более подходящим выбором.

Обучение — это одно, но построение этой схемы на основе чего-то, что имело бы смысл сорок лет назад, просто не кажется умным. Вы заплатите больше только за радиатор, который потребуется для охлаждения 7805 в этой конструкции, чем за обычное устройство с зарядкой через USB 5 В.

На самом деле, нынешняя тенденция циклически менять новые смартфоны каждые пару лет означает, что повсюду валяется множество зарядных устройств для смартфонов. Например, быстрая поездка в магазин для пожертвований, такой как Goodwill, обычно приводит к тому, что полка заполнена зарядными устройствами, которые можно купить за доллар или два!

Эти зарядные устройства также основаны на технологии переключения, поэтому могут обеспечить выходное напряжение 5 В 2 А при очень небольшом нагреве преобразователя.

Я думаю, вы правы, я не буду тратить деньги на строительство этой схемы. Я забыл про потери мощности в микросхеме 7805.
Я согласен с тем, что сегодня лучше получить несколько дешевых инструментов, разработанных другими, и изучать все, что у вас есть мотивация, с использованием этих хороших инструментов. Времена другие, и сложные устройства почти бесплатны, как вы указываете. Однако. Это не меняет того факта, что с точки зрения опыта обучения начинать с проекта, который включает, например, сложную теорию управления, тоже не лучший первый шаг. Так что приобретите хорошие инструменты, а затем вернитесь назад, и борьба с простыми проектами остается хорошим подходом. Даже если эти простые проекты больше не могут конкурировать.
Помимо простого 5-вольтового адаптера SMPS, существуют «универсальные» блоки питания, подобные этому: amazon.com/Powseed-Universal-Adapter-Household-Electronics/dp/… Они очень гибкие для использования от 5 до 15 В с одной важной оговоркой. """Всегда меняйте напряжение при выключенном блоке""". Использование прерывания перед замыканием означает, что выходной сигнал может повышаться между положениями переключателя.
Конструкция источника питания 230 В переменного тока / 5 В постоянного тока
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v