Estoy diseñando un circuito que necesita una salida de 5VDC @ 1A. Estoy tratando de usar un transformador de pared para reducir el voltaje a 12VAC. El siguiente paso es el puente de diodos y el condensador de ondulación.
La ecuación del voltaje de ondulación es:
I = load current (1A)
f = AC frequency (60Hz)
C = Filter Capacitor (? uF)
Si elijo una C de 1000 uF, ¡el voltaje de ondulación es de 8.3 V! ¿Realmente necesito poner más capacitancia para reducir el voltaje de ondulación? ¿Hay otro método para convertir AC a DC?
Respuestas:
1000 µF a este voltaje no es terriblemente grande. ¿Estás limitado por el tamaño o algo así?
Para deshacerse por completo de la ondulación y producir 5 V, debe agregar un regulador de voltaje después del condensador.
12 V RMS = 17 V Pico , que, menos las dos caídas de diodos, es el voltaje pico de CC que verá en la salida de los rectificadores: 17 - 1.1 - 1.1 = 14.8 V. Por lo tanto, no hay amenaza de exceder los límites de entrada del regulador (entrada de 35 V).
Si la ondulación es de 8.3 V, entonces el voltaje de CC variará de 6.5 V a 15 V. Esto es apenas lo suficientemente alto como para alimentar al regulador sin caer fuera de la regulación, ya que el 7805 tiene una caída de aproximadamente 1.5 V a 1 A ( dependiendo de la temperatura). Entonces, sí, debe usar un condensador ligeramente más alto (o múltiples condensadores en paralelo, si el espacio es un problema).
Aquí hay una guía para cada etapa del circuito de suministro de energía.
También:
Los voltajes de la línea de alimentación de la vida real varían de un tomacorriente a otro y la frecuencia varía según el país. Debe calcular la condición de línea baja / carga alta para asegurarse de que no caiga por debajo de la regulación, así como la condición de línea alta / carga baja para asegurarse de que no exceda el límite de voltaje de entrada del regulador. Estos son los valores generalmente recomendados:
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La cuestión es que en estos días los adaptadores de fuente de alimentación de conmutación son un artículo tan básico que, a menos que realmente desee entrar en el diseño con fines de aprendizaje, simplemente compre uno. Digikey tiene algunos que cuestan menos de $ 10 en cantidades individuales ( aquí hay uno de CUI ) y le dará salida DC regulada, con alta eficiencia, completa con todas las certificaciones de seguridad y EMI / RFI.
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Si su condensador es lo suficientemente grande como para reducir la ondulación, su Vdc será de alrededor de 15 V como lo muestra Endolith. Consideremos que cae un poco bajo carga, y use 12V como ejemplo. Si la salida necesita ser de 5V, el regulador debería tomar 7V a 1A, lo que significa que debería ser capaz de disipar continuamente 7W de potencia. Dependiendo de su aplicación, esto puede o no ser un problema.
¿Por qué no solo usas un adaptador de corriente de conmutación? En estos días hay muchos enrutadores, conmutadores / concentradores de red, gabinetes de disco duro, etc. que usan 5V. Sus fuentes de alimentación generalmente no son más grandes que un transformador de pared normal, son más eficientes y el voltaje de salida está bien regulado.
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Otro método es agregar un estrangulador (inductor) en serie antes de la tapa del filtro final. Algo así como 100 uH haría un mundo de bien. Una bobina resiste los cambios en la corriente, al igual que una tapa resiste los cambios en el voltaje. Pon los dos juntos y obtendrás un filtro mucho más efectivo.
Tiene un error en su ecuación de Vripple. Como está utilizando un puente de onda completa, su frecuencia no es 60 hz, sino 120.
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Su ecuación de Vripple es solo una aproximación, y solo es buena para pequeñas cantidades de ondulación.
Encuentre una ecuación mejor, o resuélvala gráficamente, y verá que su onda no es tanto como cree.
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Si no desea ir a la ruta de conmutación, utilice un transformador de 5 o 6 voltios con mucha capacidad. y un regulador de baja caída ayudaría mucho a la eficiencia. Debe hacer algunos cálculos para obtener los valores y ver si son razonables.
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