DC ACコンバーターの作り方

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著者: Robert Simon
作成日: 17 六月 2021
更新日: 14 5月 2024
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DC 3.6Vから240V ACコンバーターの作り方
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AC(交流)は、ライン損失を回避する波形と繰り返し周波数特性のため、長距離金属ラインを介した電気エネルギーの伝送に使用されます。公共の動作電圧(230〜240ボルト)に下げられ、主に、暖房、電気機器、照明など、低レギュレーションのみを必要とする電気機器に電力を供給するために使用されます。低電力の電子機器には、安定した安定したDC電圧が必要です。家庭用電力は交流電圧によって供給され、整​​流されて最終的に調整される必要があります。


ステージ



  1. トランスを選択します。 このコンポーネントは、「ギャップ」で磁気的に結合されたエナメル銅線で作られた2つの独立した電気的に絶縁された巻線で構成されています。これらの巻線の1つは「プライマリ」と呼ばれ、AC主電源または240ボルトACで駆動する必要があります。 「セカンダリ」と呼ばれるもう1つの巻線は、CA-DCコンバーターの低電圧ジェネレーターを構成します。この変圧器は、コンバータの構築に必要な他の要素と同様に、電子部品や技術的なレクリエーションを販売しているどの店でも簡単に入手できます。
    • トランスの巻線のサイズを決めます。トランスの機能は、電源電圧を器具の許容レベルまで下げることです。家庭に供給している主電源の電圧は、230〜240ボルトACです。 DC電圧に直接変換された場合、電子機器に電力を供給するには高すぎます。トランスの一次巻線と二次巻線の巻数の比率により、二次巻線に供給されるAC電圧が決まります。明らかに、これは変圧器を240ボルトACに給電する場合、12ボルトACを供給するために、二次巻線は一次巻線より20倍少ない巻数にすべきであることを意味します。一次巻線と二次巻線は互いに電気的に絶縁されていることに注意してください。これは、この方法で給電されるアセンブリのユーザーにとって重要な安全対策です。
    • トランスの二次側に供給される電圧を選択します。トランスのAC二次電圧は、フィルタリング後の残留リップルと選択したレギュレーターの最小電圧定格の必要性を考慮して、AC-DCコンバーターから予想されるよりもわずかに高くする必要があります。コンバータから12ボルトのDC出力が期待される場合、240/15ボルトのACトランスが適切な選択になります。



  2. トランスの一次巻線を接続します。 これには極性がなく、どんな意味でも接続できます。このマウントを箱に入れるときは、ヒューズとスイッチを配線することを計画してください。


  3. トランスの二次巻線を接続します。 トランスの2次側から来るAC電圧は、「整流」、フィルタリング、および調整する必要があります。 「二重波」整流器タイプ「グレーツブリッジ」を使用する必要があります。ここでも、トランスの2次レベルとブリッジ整流器の入力の両方で極性が尊重されることを心配する必要はありません。
    • 全波整流ブリッジを作成します。モノリシックブリッジの方が経済的ですが、基本的にコンバータが充電する電流の関数となる4つの従来のディスクリートダイオードを使用して簡単にブリッジを取り付けることができます。これらのコンポーネントのマーキングは、その端の1つに配置されたリングで構成されています。このように識別されたこのスピンドルは、図で文字「K」によって記号化された「カソード」であり、もう一方は「アノード」と呼ばれ、文字「A」によって識別されます。ダイオードは空気圧バルブのように動作します。電流はアノード-カソード方向にのみ流れ、電極に現れる電圧はダイオードのカソードの電圧より少なくとも0.7〜1ボルト高くなければなりません。運転を開始します。 2つのダイオードのアノードと他の2つのダイオードのカソードを接続します。 2つの「ハーフブリッジ」が得られます。2つのアノード間の共通点は、ブリッジの負の出口です。 2つのカソードの共通点は正の出力です。次に、各ハーフブリッジのアノードとカソードを結合して、AC電圧入力接合部を取得します。最後の2つのピン(アノードとカソード)を空のままにして操作を繰り返し、整流器ブリッジをループし、2番目のAC電圧入力ジャンクションを取得します。
    • 整流器ブリッジをトランスの二次側に接続します。トランスの二次巻線は、ディスクリート整流器ブリッジの2つのカソード-アノード接合に接続する必要があります。この段階で編集の極性を考慮する必要はありません。モノリシックブリッジでは、これらのエントリは「〜」記号で識別されます。整流器ブリッジの正の出力「+」は、カソード-カソード接合になります。負の出力「-」は、アノードとアノードの接合部にあります。整流器ブリッジの出力には極性があることに注意してください。



  4. フィルタコンデンサを配置します。 これは、整流器ブリッジの正と負の出力端子の間に配置する必要があります。このコンデンサがなければ、ブリッジの出力は100 Hzの周波数の「パルス」電圧になり、この形式では使用できません。クリーンなDC電圧を得るには、最終的なレギュレータを攻撃するために、ブリッジの出力電圧を「平滑化」する機能を持つフィルタリングコンデンサを設定する必要があります。フィルタコンデンサの「ファラッド」で表される値を計算するための式があります。この値は I /(Vres * 2 * F ここで、Iはコンバータから供給される電流、Vresは許容残留巻線電圧、Fは主電源の周波数(50 Hz)です。
    このサイトでこれに関する詳細情報を見つけることができます。


  5. コンバータ出力レギュレータを入手してください。 必要な出力電圧に一致するモノリシック電圧レギュレータを選択してください。 78XXファミリーのレギュレーターは最もよく知られており、適切に冷却されると約1アンペアの電流を供給できます。それらは多数のブランドによって製造されており、簡単に識別できます。出力電圧は、そのタイプの下2桁で示されます。LM7812は、出力に12ボルトの正電圧を供給します。これらのコンポーネントは簡単に入手でき、非常に安価です。これらのレギュレータには3つのピンが装備されています:入力(整流器ブリッジのカソード-カソード接合に接続する)、質量、および出力。質量は、整流器ブリッジのアノード-アノード接合部とコンバーターの負の出力端子に接続する必要があります。レギュレータの出力ピンは、コンバータの正電圧端子に接続されます。内部に安全装置が装備されていますが、これらのレギュレータはヒートシンクによって冷却されることが望ましいです。
    • 製造元の指示に従ってコントローラーを配線します。これらの指示は、技術説明または「データシート」に記載されており、インターネットで自由にダウンロードできます。電圧レギュレータは加熱される可能性があるため、適切なサイズのヒートシンクに配置することを強くお勧めします。レギュレータによって消費される電力は、電流出力と、レギュレータの電圧と出力の電圧との差の積です Pth = Iout x(ワイン-Vout) ここで、Pthは火力、Ioutは出力電流、Voutは出力電圧、Vinはレギュレータの攻撃電圧です。調整されていない18ボルトの電圧で12ボルトのレギュレータに給電しており、コンバータが1アンペアを供給している場合、放出される熱電力は6ワットになります。そのため、コンポーネントメーカーは、ヒートシンクまたはコンバーターの金属ケースにネジで固定する必要のある冷却タブを配置します。また、入力、出力、および回路のグランドピン間に小さなノイズ抑制機能を配置する必要があります。これらの小さなコンデンサは、その値が100 nFのオーダーであるため、レギュレータの本体のできるだけ近くに配置して効果的です。この詳細については、コントローラーの技術的な説明を参照してください。