Merancang Sirkuit Catu Daya Sederhana

Posting merinci cara merancang dan membangun rangkaian catu daya sederhana langsung dari desain dasar hingga catu daya yang cukup canggih dengan fitur yang diperluas.

Catu Daya Sangat Diperlukan

Baik itu noob elektronik atau insinyur ahli, semua membutuhkan peralatan yang sangat diperlukan yang disebut unit catu daya.

Ini karena tidak ada elektronik yang dapat berjalan tanpa daya, tepatnya daya DC tegangan rendah, dan unit catu daya adalah perangkat yang secara khusus dimaksudkan untuk memenuhi tujuan ini.

Jika peralatan ini sangat penting, semua orang di lapangan harus mempelajari semua seluk-beluk anggota penting keluarga elektronik ini.

Mari kita mulai dan belajar bagaimana merancang rangkaian catu daya, yang paling sederhana terlebih dahulu, mungkin untuk para pemula yang akan menemukan informasi ini sangat berguna.
UNTUK sirkuit catu daya dasar pada dasarnya memerlukan tiga komponen utama untuk memberikan hasil yang diinginkan.
Trafo, dioda dan kapasitor. Trafo adalah perangkat yang memiliki dua set belitan, satu primer dan yang lainnya adalah sekunder.

Sumber listrik 220v atau 120v diumpankan ke belitan primer yang ditransfer ke belitan sekunder untuk menghasilkan tegangan induksi yang lebih rendah di sana.

Tegangan stepped down rendah yang tersedia pada transformator sekunder digunakan untuk aplikasi yang dimaksudkan pada rangkaian elektronik, namun sebelum tegangan sekunder ini dapat digunakan perlu diperbaiki terlebih dahulu, artinya tegangan perlu dibuat menjadi DC terlebih dahulu.

Misalnya jika sekunder transfornmer diberi nilai pada 12 volt maka 12 volt yang diperoleh dari transformator sekunder akan menjadi AC 12 volt di seluruh kabel yang relevan.

Sirkuit elektronik tidak pernah dapat bekerja dengan AC dan oleh karena itu tegangan ini harus diubah menjadi DC.

Dioda adalah salah satu perangkat yang secara efektif mengubah AC ke DC, ada tiga konfigurasi di mana desain catu daya dasar dapat dikonfigurasi.

Anda mungkin juga ingin belajar bagaimana merancang catu daya bangku

Menggunakan satu dioda:

Bentuk catu daya yang paling dasar dan kasar adalah desain yang menggunakan dioda tunggal dan kapasitor. Karena dioda tunggal hanya akan memperbaiki satu setengah siklus sinyal AC, jenis konfigurasi ini memerlukan kapasitor filter keluaran besar untuk mengkompensasi batasan di atas.

Kapasitor filter memastikan bahwa setelah perbaikan, pada bagian turun atau turun dari pola DC yang dihasilkan, di mana tegangan cenderung turun, bagian ini diisi dan ditutup dengan energi yang tersimpan di dalam kapasitor.

Tindakan kompensasi di atas yang dilakukan oleh kapasitor yang menyimpan energi membantu menjaga output DC yang bersih dan bebas riak yang tidak akan mungkin terjadi hanya dengan dioda saja.

Untuk desain catu daya dioda tunggal, belitan sekunder transformator hanya perlu memiliki belitan tunggal dengan dua ujung.

Namun konfigurasi di atas tidak dapat dianggap sebagai desain catu daya yang efisien karena penyearah setengah gelombang yang kasar dan kemampuan pengkondisian keluaran yang terbatas.

Menggunakan Dua Dioda:

Menggunakan beberapa dioda untuk membuat catu daya membutuhkan transformator yang memiliki belitan sekunder bersadapan tengah. Diagram menunjukkan bagaimana dioda dihubungkan ke transformator.

Meskipun, kedua dioda bekerja bersama-sama dan menangani kedua bagian sinyal AC dan menghasilkan rektifikasi gelombang penuh, metode yang digunakan tidak efisien, karena setiap saat hanya setengah belitan transformator yang digunakan. Hal ini mengakibatkan saturasi inti yang buruk dan pemanasan transformator yang tidak perlu, membuat konfigurasi catu daya jenis ini kurang efisien dan desainnya biasa.

Menggunakan Empat Dioda:

Ini adalah bentuk konfigurasi catu daya terbaik dan diterima secara universal sejauh menyangkut proses perbaikan.

Penggunaan empat dioda yang cerdik membuat segalanya menjadi sangat sederhana, hanya satu belitan sekunder yang diperlukan, saturasi inti dioptimalkan dengan sempurna sehingga menghasilkan konversi AC ke DC yang efisien.

Gambar tersebut menunjukkan bagaimana catu daya perbaikan gelombang penuh dibuat menggunakan empat dioda dan kapasitor filter dengan nilai yang relatif rendah.

Jenis konfigurasi dioda ini dikenal sebagai jaringan jembatan, Anda mungkin ingin tahu bagaimana membangun penyearah jembatan .

Semua desain catu daya di atas memberikan keluaran dengan pengaturan biasa dan oleh karena itu tidak dapat dianggap sempurna, gagal memberikan keluaran DC yang ideal, dan oleh karena itu tidak diinginkan untuk banyak rangkaian elektronik yang canggih. Selain itu, konfigurasi ini tidak mencakup fitur kontrol tegangan dan arus variabel.

Namun fitur di atas mungkin hanya diintegrasikan ke desain di atas, bukan dengan konfigurasi catu daya gelombang penuh terakhir melalui pengenalan IC tunggal dan beberapa komponen pasif lainnya.

Menggunakan IC LM317 atau LM338:

IC LM 317 adalah perangkat yang sangat serbaguna yang biasanya digabungkan dengan catu daya untuk mendapatkan tegangan / arus keluaran yang diatur dengan baik dan variabel. Beberapa rangkaian contoh catu daya menggunakan IC ini

Karena IC di atas hanya dapat mendukung maksimum 1,5 amp, untuk keluaran arus yang lebih besar, perangkat lain yang serupa tetapi dengan peringkat yang lebih tinggi dapat digunakan. IC LM 338 bekerja persis seperti LM 317 tetapi mampu menangani arus hingga 5 amp. Sebuah desain sederhana ditunjukkan di bawah ini.

Untuk memperoleh level tegangan tetap, IC seri 78XX dapat digunakan dengan rangkaian catu daya yang dijelaskan di atas. Itu 78XX IC dijelaskan secara komprehensif untuk referensi Anda

Sekarang catu daya SMPS transformerless menjadi favorit di antara pengguna, karena efisiensinya yang tinggi, fitur penghantaran daya tinggi dengan ukuran yang sangat ringkas.
Meskipun membangun sirkuit catu daya SMP di rumah jelas bukan untuk pemula di lapangan, insinyur dan penggemar dengan pengetahuan komprehensif tentang subjek dapat membangun sirkuit semacam itu di rumah.

Anda juga bisa belajar sedikit tentang rapi mode sakelar desain catu daya.

Ada beberapa bentuk catu daya lain yang dapat dibuat oleh bahkan oleh penggemar elektronik baru dan tidak memerlukan transformer. Meskipun sangat murah dan mudah dibuat, jenis rangkaian catu daya ini tidak dapat mendukung arus deras dan biasanya dibatasi hingga 200 mA atau lebih.

Desain Catu Daya Tanpa Transformer

Dua konsep dari rangkaian catu daya trafo di atas jenis kurang dibahas dalam beberapa posting berikut:

Dengan Menggunakan Kapasitor Tegangan Tinggi,

Dengan Menggunakan Hi-End IC dan FET

Umpan Balik dari Salah Satu Pembaca Berdedikasi Blog ini

Swagatam Majumdar yang terhormat,

Saya ingin membuat psu untuk pengontrol mikro dan komponen yang bergantung ...

Saya ingin mendapatkan + 5V yang stabil dan + 3,3V keluar dari psu, saya tidak yakin dengan amp-agenya tetapi saya pikir total 5A sudah cukup, juga akan ada Mouse 5V dan Keyboard 5V dan 3 x IC SN74HC595 juga dan SRAM 2 x 512Kb ... Jadi saya benar-benar tidak tahu amp-usia yang akan dituju ....

Saya kira 5Amp sudah cukup? .... Pertanyaan UTAMA saya adalah TRANSFORMER mana yang digunakan dan DIODES mana yang digunakan? Saya telah memilih Trafo setelah membaca di suatu tempat secara online bahwa penyearah jembatan menyebabkan DROP VOLT 1.4V secara umum dan di blog Anda di atas, Anda menyatakan jembatan recitfier akan menyebabkan tegangan naik? ...

JADI saya tidak yakin (saya tidak yakin tetap baru mengenal elektronik) ..... Trafo PERTAMA yang saya pilih adalah yang satu ini. Tolong beri tahu saya mana yang TERBAIK untuk kebutuhan saya dan DIODES mana yang akan digunakan juga .... Saya ingin menggunakan PSU untuk papan yang sangat mirip dengan ini ....

Tolong bantu dan bimbing saya cara terbaik untuk membuat PSU 220 / 240V UTAMA yang sesuai yang memberi saya STABIL 5V dan 3,3V untuk digunakan dengan desain saya. Terima kasih sebelumnya.

Cara Mendapatkan 5V Konstan, dan 3V dari Rangkaian Catu Daya

Halo, Anda dapat mencapainya hanya melalui IC 7805 untuk mendapatkan 5V dan dengan menambahkan beberapa dioda 1N4007 ke 5V ini untuk mendapatkan sekitar 3,3V.

5 amp terlihat terlalu tinggi dan saya rasa Anda tidak akan membutuhkan arus setinggi ini kecuali Anda juga menggunakan suplai ini dengan tahap driver eksternal yang membawa beban lebih tinggi seperti LED watt tinggi atau motor dll.

Jadi saya yakin kebutuhan Anda dapat dengan mudah dipenuhi melalui prosedur yang disebutkan di atas.

untuk menyalakan MCU melalui prosedur di atas Anda dapat menggunakan trafo 0-9V atau 0-12V dengan arus 1amp, dioda bisa 1N4007 x 4nos

Dioda akan turun 1.4V ketika inputnya adalah DC tetapi ketika itu adalah AC seperti dari trafo maka output akan dinaikkan dengan faktor 1,21.

pastikan untuk menggunakan tutup 2200uF / 25V setelah jembatan untuk penyaringan

Saya harap info ini mencerahkan Anda dan menjawab pertanyaan Anda.

Gambar di atas menunjukkan bagaimana mendapatkan konstanta 5V dan 3,3V dari rangkaian catu daya yang diberikan.

Cara Mendapatkan Tegangan Variabel 9 V dari IC 7805

Biasanya, IC 7805 dianggap sebagai perangkat pengatur tegangan 5 V tetap. Namun, dengan solusi dasar, IC dapat diubah menjadi rangkaian regulator variabel 5 V hingga 9 V, seperti yang ditunjukkan di atas.

Di sini, kita dapat melihat bahwa preset 500 ohm ditambahkan dengan pin ground pusat IC, yang memungkinkan IC untuk menghasilkan nilai output yang diangkat hingga 9 V, dengan arus 850 mA. Preset dapat disesuaikan untuk mendapatkan output dalam kisaran 5 V hingga 9 V.

Membuat Rangkaian Regulator 12V Tetap

Pada diagram di atas kita dapat melihat bagaimana IC regulator 7805 biasa dapat digunakan untuk membuat output yang diatur 5V tetap.

Jika Anda ingin mendapatkan catu daya tetap 12V yang diatur, konfigurasi yang sama dapat diterapkan untuk mendapatkan hasil yang diperlukan, seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

12V, 5V Catu Daya Teratur

Sekarang misalkan Anda memiliki aplikasi sirkuit yang membutuhkan suplai ganda dalam kisaran suplai tetap 12V dan juga suplai tetap 5V.

Untuk aplikasi seperti itu, desain yang dibahas di atas dapat dengan mudah dimodifikasi dengan menggunakan IC 7812 dan kemudian IC 7805 untuk mendapatkan output catu daya yang diatur 12 V dan 5V bersama-sama, seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

Merancang Catu Daya Ganda Sederhana

Dalam banyak aplikasi rangkaian, terutama yang menggunakan op amp, catu daya ganda menjadi wajib untuk mengaktifkan pasokan +/- dan arde ke rangkaian.

Mendesain sederhana catu daya ganda sebenarnya hanya melibatkan catu daya keran pusat dan penyearah jembatan bersama dengan beberapa kapasitor filter bernilai tinggi seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

Namun, untuk mencapai catu daya ganda yang diatur dengan tingkat tegangan ganda yang diinginkan pada output adalah sesuatu yang biasanya membutuhkan desain yang kompleks menggunakan IC yang mahal .

Desain berikut menunjukkan betapa sederhana dan rahasia catu daya ganda dapat dikonfigurasi menggunakan beberapa BJT, dan beberapa resistor.

Di sini Q1 dan Q3 dicurangi sebagai pengikut emitor lulus transistor , yang menentukan jumlah arus yang diperbolehkan melewati masing-masing +/- output. Di sini, sekitar 2 amp

Tegangan output melintasi rel suplai ganda yang relevan ditentukan oleh transistor Q2 dan Q4 bersama dengan jaringan pembagi resistif dasarnya.

Tingkat tegangan keluaran dapat disesuaikan dan diubah secara tepat dengan menyesuaikan nilai pembagi potensial yang dibentuk oleh resistor R2, R3 dan R5, R6.

Merancang Catu Daya LM317 dengan Resistor Tetap

Pasokan tegangan / arus berbasis LM317T yang sangat mudah, yang dapat digunakan untuk mengisi daya sel Nikel-Kadmium atau kapan pun diperlukan catu daya praktis, ditunjukkan di bawah ini.

Ini adalah usaha yang tidak rumit untuk dibuat oleh pemula, dan dimaksudkan untuk digunakan dengan adaptor listrik plug-in yang menyediakan d.c. keluaran. IC1 sebenarnya adalah regulator tipe LM317T yang bisa diatur.

Sakelar putar S1 memilih pengaturan (arus konstan atau tegangan konstan) bersama dengan nilai arus atau tegangan. Tegangan yang diatur dapat diperoleh di SK3 dan arus di SK4.

Perhatikan bahwa pengaturan yang dapat disesuaikan (posisi 12) digabungkan yang memungkinkan tegangan variabel disesuaikan melalui potensiometer VR1.

Nilai resistor harus dibuat dari nilai tetap terdekat yang dapat diperoleh, diposisikan secara seri sesuai kebutuhan.

Resistor R6 diberi nilai 1W dan R7 pada 2W meskipun sisanya bisa 0,25W. Pengatur tegangan IC1 317 harus dipasang pada beberapa heatsink yang ukurannya ditentukan oleh tegangan input dan output serta arus yang diperlukan.