Ac నుండి dc కన్వర్టర్ సర్క్యూట్

ఆధునిక యుగంలో, దాదాపు ప్రతి గృహ ఎలక్ట్రానిక్స్ డైరెక్ట్ కరెంట్ (డిసి) పై పనిచేస్తాయి, కాని విద్యుత్ ఉత్పత్తి ప్లాంట్ల నుండి ట్రాన్స్మిషన్ లైన్ల ద్వారా ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ (ఎసి) ను పొందుతాము, తక్కువ ఖర్చుతో డిసి కంటే ఎసిని సమర్థవంతంగా ప్రసారం చేయవచ్చు. కాబట్టి DC లో పనిచేసే ప్రతి ఉపకరణం మరియు AC నుండి DC కన్వర్టర్ సర్క్యూట్ ఉన్నాయి. మేము ఇంతకుముందు 5 వి సెల్ ఫోన్ ఛార్జర్‌ను నిర్మించాము, దానిలో ఎసి-డిసి కన్వర్టర్ సర్క్యూట్ కూడా ఉంది.

AC-DC సంభాషణ ప్రయోజనం కోసం విస్తృతంగా రెండు రకాల కన్వర్టర్లు విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి.

ఒకటి సాంప్రదాయ ట్రాన్స్ఫార్మర్-ఆధారిత లీనియర్ కన్వర్టర్, ఇది సాధారణ డయోడ్ వంతెన, కెపాసిటర్, వోల్టేజ్ రెగ్యులేటర్‌ను ఉపయోగిస్తుంది. సింపుల్ డయోడ్ వంతెనను DB107 వంటి సింగిల్ సెమీకండక్టర్ పరికరంతో లేదా 1N4007 వంటి 4 స్వతంత్ర డయోడ్‌లతో నిర్మించవచ్చు. కన్వర్టర్ ఇతర రకం SMPS లేదా స్విచ్ మోడ్ శక్తి పంపిణీని ఉంది అధిక ఫ్రీక్వెన్సీ చిన్న ట్రాన్స్ఫార్మర్ మరియు DC అవుట్పుట్ అందించడానికి ఒక మార్పిడి నియంత్రకం ఉపయోగిస్తుంది.

ఈ ప్రాజెక్ట్‌లో, ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహాన్ని డైరెక్ట్ కరెంట్‌గా మార్చడానికి సాధారణ డయోడ్లు మరియు కెపాసిటర్‌ను ఉపయోగించే సాంప్రదాయ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ ఆధారిత రూపకల్పన గురించి మరియు అవుట్పుట్ DC వోల్టేజ్‌ను నియంత్రించడానికి ఐచ్ఛిక వోల్టేజ్ రెగ్యులేటర్ గురించి మేము చర్చిస్తాము. ఈ ప్రాజెక్ట్ 230V యొక్క ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ మరియు 12V 1A యొక్క అవుట్పుట్తో ట్రాన్స్ఫార్మర్ను ఉపయోగించి AC-DC కన్వర్టర్ అవుతుంది.

భాగాలు అవసరం

1A 13V రేటింగ్‌తో ట్రాన్స్‌ఫార్మర్

2.4 PC లు 1N4007 డయోడ్లు

25A రేటింగ్‌తో 3.A 1000uF ఎలక్ట్రోలైటిక్ కెపాసిటర్.

4.ఒక సింగిల్ స్ట్రాండ్ వైర్లు

5.బ్రెడ్‌బోర్డ్

6.LDO లేదా స్పెసిఫికేషన్ ప్రకారం లీనియర్ వోల్టేజ్ రెగ్యులేటర్ (ఇక్కడ LM2940 ఉపయోగించబడింది).

వోల్టేజ్ కొలిచేందుకు 7.A మల్టీమీటర్.

సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం మరియు వివరణ

ఈ AC-DC కన్వర్టర్ సర్క్యూట్ యొక్క స్కీమాటిక్ చాలా సులభం. ట్రాన్స్ఫార్మర్ 13V AC కు 230V AC పదవీవిరమణ ఉపయోగిస్తారు.

AC ఇన్పుట్ను ధృవీకరించడానికి నాలుగు సాధారణ ప్రయోజన రెక్టిఫైయర్ డయోడ్ 1N4007 ఇక్కడ ఉపయోగించబడుతుంది. 1N4007 గరిష్ట పునరావృత రివర్స్ వోల్టేజ్ 1000V కలిగి ఉంది, సగటున 1A యొక్క సరిదిద్దబడిన ఫార్వర్డ్ కరెంట్. ఈ నాలుగు డయోడ్లు ట్రాన్స్ఫార్మర్ అంతటా 13 వి ఎసి అవుట్పుట్ను మార్చడానికి ఉపయోగిస్తారు. డయోడ్లను వంతెన కన్వర్టర్ చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు, ఇది AC నుండి DC మార్పిడి సర్క్యూట్ యొక్క ముఖ్యమైన భాగం. బ్రిడ్జ్ రెక్టిఫైయర్ సర్క్యూట్ గురించి మరింత తెలుసుకోవడానికి, లింక్‌ను అనుసరించండి.

ఫిల్టర్ కెపాసిటర్, అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ను సున్నితంగా చేయడానికి వంతెన కన్వర్టర్ తర్వాత C1 జోడించబడుతుంది.

ప్రేమ, IC1 కూడా అవుట్పుట్ వోల్టేజిని నియంత్రించడానికి అనుసంధానించబడి ఉంది.

AC నుండి DC కన్వర్టర్ సర్క్యూట్ యొక్క పని

ఒక అడుగు-డౌన్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ తక్కువ వోల్టేజ్ AC అధిక వోల్టేజ్ AC మార్చేందుకు ఉపయోగిస్తారు. ట్రాన్స్ఫార్మర్ పిసిబి మౌంట్ మరియు ఇది 1-ఆంపియర్ 13-వోల్ట్ ట్రాన్స్ఫార్మర్. అయినప్పటికీ, లోడ్ సమయంలో, ట్రాన్స్ఫార్మర్ వోల్టేజ్ సుమారు 12.5-12.7 వోల్ట్ పడిపోతుంది.

సర్క్యూట్ యొక్క ముఖ్యమైన భాగం డయోడ్ వంతెన, ఇందులో నాలుగు డయోడ్లు ఉంటాయి. డయోడ్ ఒక ఎలక్ట్రానిక్ సెమీకండక్టర్ పరికరం, ఇది ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహాన్ని ప్రత్యక్ష విద్యుత్తుగా మారుస్తుంది.

డయోడ్ వంతెన లోపల ప్రవాహం యొక్క ప్రవాహాన్ని క్రింది చిత్రంలో చూడవచ్చు.

ఇక్కడ రెండు డయోడ్లు D2 మరియు D4 ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహం యొక్క ప్రతికూల శిఖరాన్ని నిరోధించాయి మరియు ప్రస్తుత ప్రవాహాన్ని ఒక దిశలో చేస్తాయి. ఇది పూర్తి వంతెన రెక్టిఫైయర్, అంటే డయోడ్ వంతెన AC సిగ్నల్ యొక్క సానుకూల మరియు ప్రతికూల శిఖరాన్ని సరిదిద్దుతుంది.

పెద్ద కెపాసిటర్ సి 1 మార్పిడి సమయంలో ఛార్జ్ అవుతుంది మరియు అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ ను సున్నితంగా చేస్తుంది. కానీ తుది ఫలితం వద్ద, ఇది నియంత్రిత వోల్టేజ్ అవుట్పుట్ కాదు. ఇక్కడ వోల్టేజ్ నియంత్రణ LDO, LM2940 చేత చేయబడుతుంది, ఇది స్కీమాటిక్‌లో IC1.

LDO, LM2940 TO220 ప్యాకేజీలోకి 3 పిన్ పరికరం. LDO అంటే తక్కువ డ్రాప్ అవుట్ వోల్టేజ్. పిన్ రేఖాచిత్రం క్రింది చిత్రంలో చూపబడుతుంది.

కొన్ని వోల్టేజ్ రెగ్యులేటర్లకు ఇన్పుట్ వోల్టేజ్పై పరిమితులు ఉన్నాయి, ఇది రెగ్యులేటర్ అవుట్పుట్ అంతటా హామీ వోల్టేజ్ నియంత్రణను అందించడానికి అవసరం. కొన్ని లీనియర్ రెగ్యులేటర్లలో, దీనికి ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ మరియు అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ మధ్య కనీసం 2 వోల్ట్ల వ్యత్యాసం అవసరమని సూచించబడుతుంది, అంటే నియంత్రిత 12 వోల్ట్ల అవుట్పుట్ కోసం, రెగ్యులేటర్కు 12 వోల్ట్ల నియంత్రిత అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ కోసం కనీసం 14 వోల్ట్ల ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ అవసరం. సాధారణంగా, తక్కువ డ్రాపౌట్ వోల్టేజ్ రెగ్యులేటర్లకు (LDO లు) ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ మధ్య చాలా తక్కువ వోల్టేజ్ తేడాలు అవసరం. LM2940 డేటాషీట్ కోసం ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ మధ్య కనీసం 0.5-వోల్ట్ వ్యత్యాసం అవసరం. మేము టెక్సాస్ ఇన్స్ట్రుమెంట్స్ నుండి స్థిర వోల్టేజ్ సిరీస్ LDO రెగ్యులేటర్‌ను ఉపయోగించాము. 12 వోల్ట్ల అవుట్పుట్ రేటింగ్ ఉన్న LM2940.

దిగువ చిత్రంలో అవుట్పుట్ ఖచ్చితంగా చూడవచ్చు.

చివరిలో ఇచ్చిన వీడియోలో పూర్తి పనిని తనిఖీ చేయండి.

ట్రాన్స్ఫార్మర్-ఆధారిత ఎసి నుండి డిసి కన్వర్టర్ చాలా సాధారణం, ఇక్కడ అధిక వోల్టేజ్ ఎసి నుండి డిసి మార్పిడి అవసరం. ఇది సాధారణంగా యాంప్లిఫైయర్ సిస్టమ్స్, వివిధ పవర్ ఎడాప్టర్లు, టంకం స్టేషన్లు, పరీక్షా పరికరాలు మొదలైన వాటిలో ఉంటుంది.

ట్రాన్స్ఫార్మర్ ఆధారిత AC-DC కన్వర్టర్ సర్క్యూట్ యొక్క పరిమితులు

ట్రాన్స్‌ఫార్మర్-బేస్డ్ ఎసి టు డిసి కన్వర్షన్ అనేది డిసి అవసరమయ్యే సాధారణ ఎంపిక, అయితే దీనికి కొన్ని లోపాలు ఉన్నాయి.

1. ఇన్పుట్ ఎసి వోల్టేజ్ హెచ్చుతగ్గులకు అవకాశం ఉన్న ఏ పరిస్థితులలోనైనా లేదా ఎసి వోల్టేజ్ గణనీయంగా పడిపోతే, ట్రాన్స్ఫార్మర్ అంతటా అవుట్పుట్ ఎసి వోల్టేజ్ కూడా పడిపోతుంది. కాబట్టి 110 వి ఎసి లైన్‌లో 230 వి ఎసి నుండి 12 వి డిసి కన్వర్టర్ శక్తినివ్వదు. ఈ సమస్యను పరిష్కరించడానికి, వివిధ ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ స్థాయిల కోసం అదనపు అమరిక అందించబడుతుంది.

2. యూనివర్సల్ ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ పరిధిని కలిగి లేనప్పటికీ, ఇది ఖరీదైన ఎంపిక, ఎందుకంటే ట్రాన్స్ఫార్మర్ కన్వర్టర్ సర్క్యూట్ యొక్క మొత్తం ఉత్పాదక వ్యయంలో 60% కంటే ఎక్కువ ఖర్చు అవుతుంది.

3. మరొక పరిమితి తక్కువ మార్పిడి సామర్థ్యం. ట్రాన్స్ఫార్మర్ వేడెక్కుతుంది మరియు వ్యర్థాలు అనవసరమైన శక్తిని పొందుతాయి.

4. ట్రాన్స్ఫార్మర్ అనేది భారీ వస్తువు, ఇది అనవసరంగా ఉత్పత్తి బరువును పెంచుతుంది.

5. ట్రాన్స్ఫార్మర్కు డ్యూ, కన్వర్టర్ సర్క్యూట్ లేదా కనీసం ట్రాన్స్ఫార్మర్కు సరిపోయేలా ఉత్పత్తి లోపల పెద్ద స్థలం అవసరం.

ఈ పరిమితులను అధిగమించడానికి, SMPS లేదా స్విచ్ మోడ్ విద్యుత్ సరఫరా ఉత్తమం.