使用台阶转换器将230V交流转换为5V直流的步骤
我们日常生活2021欧洲杯足球竞猜官方平台中使用的每一个电器和电子设备都需要电源。一般情况下,我们使用230V 50Hz的交流电源,但这个电源必须改变为所需的形式和所需的值或电压范围,以提供电源给不同类型的设备。电力电子变换器有各种类型,如降压变换器、升压变换器、稳压器、交直流变换器、直流直流变换器、直流交直流变换器等。例如,考虑经常用于开发许多嵌入式系统的项目以及用于实时应用的套件。这些微控制器需要5V DC电源,因此需要在电源电路中使用降压转换器将交流230V转换为5V DC。
电源电路
电源电路,名称本身表示该电路用于向其他电气和电子电路或设备提供电力。2021欧洲杯足球竞猜官方平台有不同的电源类型基于它们用于提供设备的电源的电路。例如,基于微控制器的电路,通常可以使用5V DC调节电源电路,这可以使用不同的技术设计用于将可用的230V交流电源转换为5V直流电源。通常,输出电压小于输入电压的转换器称为降压转换器。
4步将230V AC转换为5V DC
1.降低电压等级
降压转换器用于将高电压转换为低电压。输出电压小于输入电压的转换器称为降压转换器,并且输出电压大于输入电压的转换器称为升压转换器。有升压和降压变压器,用于加入或降低电压电平。使用降压变压器将230V AC转换为12V AC。降压变压器的12V输出是RMS值,并且其峰值由两个平方根的乘积为2,具有RMS值,其约为17V。
降压变压器由两个绕组组成,即初级和次级绕组,其中初级可以使用较少的压丝设计,具有更多的匝数,因为它用于携带低电流的高压功率,以及使用a的次级绕组高速电线具有较少的转弯,因为它用于承载高电流低压功率。变形金刚采用了法拉第的电磁诱导定律原理。
2.将AC转换为DC
230V交流电源被转换为12V AC(12V rms值,其中峰值约为17V),但所需的功率为5V DC;为此目的,17V AC电源必须主要转换为直流电,然后可以逐步到5V DC。但首先,我们必须知道如何将交流转换为DC?可以使用其中一个转换为DC的交流电源电力电子转换器称为整流器。整流器有不同的类型,如半波整流器、全波整流器和桥式整流器。由于桥式整流器比半波整流器和全波整流器的优点,桥式整流器经常用于交流转换为直流。
桥式整流器由四个二极管组成,以电桥的形式连接。我们知道二极管是一个不受控制的整流器,它只导正偏压,在反向偏压时不导。如果二极管的阳极电压大于阴极电压,则二极管处于正向偏压。在正半周期间,二极管D2和D4导电,在负半周期间,二极管D1和D3导电。这样,交流被转换成直流;这里得到的不是纯直流电,因为它是由脉冲组成的。因此称为脉动直流电源。但二极管电压降为(2*0.7V) 1.4V;因此,这个整流电路输出的峰值电压约为15V(17-1.4)。
3.使用滤镜平滑波纹
可以使用降压转换器将15V DC调节到5V DC中,但在此之前,需要获得纯直流电源。二极管桥的输出是由涟漪组成的DC,也称为脉动DC。该脉动DC可以使用电感器滤波器或电容器滤波器或电容器电容器耦合滤波器来滤波,用于去除纹波。考虑在大多数情况下经常使用的电容器滤波器进行平滑。
我们知道电容器是一种能量储存元件。电路中,电容器储存能量当输入从零增加到峰值,而电源电压从峰值减小到零,则电容器开始放电。电容器的这种充电和放电将使脉动DC进入纯DC,如图所示。
4.使用稳压器将12V DC调节为5V DC
使用一种称为as的直流降压变换器,可以将直流电压从15V降至5V电压调节器IC7805。IC7805稳压器的前两位数字78代表正串联稳压器,后两位数字05代表稳压器的输出电压。
IC7805稳压器的框图如图所示,由作为误差放大器的操作放大器组成,齐纳二极管,用于提供电压参考,如图所示。
晶体管作为一个系列通行元件,用于将额外的能量耗散为热量;SOA保护(安全工作区)和散热器用于热保护以防电源电压过高。一般来说,一个IC7805稳压器可以承受7.2V到35V的电压,并提供7.2V电压的最大效率,如果电压超过7.2V,就会有能量以热的形式损失。为了防止调节器过热,使用散热器提供热保护。因此,从230V交流电源得到5V直流。
我们可以直接将230V AC转换成5V DC而不用变压器,但我们可能需要高额定二极管和其他效率较低的元件。如果我们有230V直流电源,那么我们可以把230V DC转换成5V DC使用DC-DC buck变换器。
230V至5V DC-DC降压转换器:
让我们从使用DC-DC buck变换器设计的直流稳压电源电路开始。如果我们有230V直流电源,那么我们可以使用DC-DC降压转换器将230V DC转换为5V DC电源。DC-DC降压变换器由电容、MOSFET、脉宽调制控制、二极管和电感。DC-DC降压变换器的基本拓扑如下图所示。
电感上的压降和流过器件的电流变化是成比例的。因此,buck变换器的工作原理是将能量储存在电感器中。的功率半导体场效应晶体管或用IGBT作为开关元件,利用开关元件在两种不同的状态之间切换降压转换电路,通过合闸或合闸、关断或通。如果开关处于on状态,那么由于冲击电流将与电源电压相对,在电感器上产生一个电势,从而降低合成输出电压。由于二极管是反向偏置的,因此没有电流流过二极管。
如果开关打开,那么通过电感器的电流突然中断,二极管开始导通,这样就为电感器电流提供了一个回路。通电电感上的压降被逆转,这可以被认为是开关周期中输出功率的主要来源,这是由于电流的这种快速变化。电感器储存的能量不断地传递给负载,因此电感器的电流开始下降,直到电流上升到上一个值或下一个开启状态。继续向负载输送能量会导致电感电流下降,直到电流上升到先前的值。这种现象称为输出纹波,它可以通过与输出并联的平滑电容减小到一个可接受的值。因此,DC-DC转换器充当降压转换器。
图中显示了使用PWM振荡器控制的高频开关的直流到直流降压变换器的工作原理,并将一个反馈与误差放大器连接。
所有的嵌入式系统都基于电子项目需要一个固定的或可调的电压调节器,用于为电气和电子电路或套件提供所需的电源。2021欧洲杯足球竞猜官方平台有许多先进的自动电压调节器,能够根据应用标准自动调整输出电压。关于电源电路和降压转换器的更多技术帮助,请在下面的评论部分提出你的疑问。
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如何计算每一步的电阻器和电流的值
你好先生,
我想要一些帮助来准备我们的项目。
项目:采用有源箝位电路的软开关耦合- buck变换器
目的:将200V直流转换为12V直流电源,使混合动力电动车充电器更有效。
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嗨Shyam
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为音乐系统设计并模拟5Vdc直流稳压电源。音乐系统在满音量状态下可能会消耗500mA电流。同时考虑设计参数:脉动电压峰间不应超过直流值的1%。这是怎么做到的??
你好,
目标:单相到三相变流器
壁塞(230ac,50Hz)单相到输出>> L1,L2,L3(110V,1A,50Hz)3相
我该怎么做呢?一个带有元件值的电路图会很好。
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我能知道为什么不能直接把交流电降到5v DC吗?我要模拟33Kv rms线到AC线到275直流线的转换。我计划用降压变压器降压到275交流电,然后用电桥进行校正,使之变成275直流电,再用电容和稳压器来维持。有可能吗?
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