Tutorial de fonte de alimentação 5v

Eu realmente não conseguia pensar em um bom nome para este tópico, mas basicamente estou procurando um bom Tutorial / Esquema para um tipo de fonte de alimentação "básica" (Para executar Experimentos em uma placa de ensaio). Normalmente eles parecem usar um regulador 7805 5v (proveniente de 9V), alguns capacitores, um diodo (e alguns outros componentes, como um fusível reinicializável).

Isso seria uma grande coisa que eu poderia montar e depois conectar (para que eu possa usar para aprendizado / experimentos básicos). Encontrei alguns vídeos no youtube, mas eles eram muito escassos e, na verdade, não "mostravam" o esquema no final (nem explicam por que o que acontece aonde).

Qualquer coisa com um esquema ou uma explicação seria ótima; os componentes são os melhores da IMO, pois isso me dará a chance de me acostumar com os componentes reais.

editar: algo semelhante a este: http://www.youtube.com/watch?v=FVMrA8C-GM0&feature=channel_video_title

power tutorial
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Respostas:

Este é o esquema de uma fonte de alimentação típica de 5V:

insira a descrição da imagem aqui

Alguns comentários:

$\sqrt{2} \cdot V_{RMS}$

$V_{IN} = \sqrt{2} \cdot 12V - 2 \cdot 1V = 15V$

O 7805 pode fornecer até 1A e, em seguida, a energia dissipada é

$P_{REG} = (V_{IN} - V_{OUT}) \cdot I = (15V - 5V)\cdot 1A = 10W!$

Isso é muito! Tente manter a dissipação baixa, com uma tensão de entrada mais baixa. Isso deve ser pelo menos 8V, então um transformador de 8V deve estar bem. Na 1A, você ainda precisa de um dissipador de calor.

O valor do capacitor de suavização depende da carga. A cada meio ciclo da tensão da rede elétrica, o capacitor será carregado até o valor máximo e começará a descarregar até que a tensão esteja alta o suficiente para carregar novamente. Um cálculo simplificado fornece

$C = \dfrac{I \cdot \Delta T}{\Delta V}$

$\Delta T$

$\Delta V = \dfrac{I \cdot \Delta T}{C} = \dfrac{100mA \cdot 10ms}{470\mu F} = 2.1V$

$\mu$

edit (re your comment)
Ripple é a variação de tensão que permanece após a suavização com o capacitor.

insira a descrição da imagem aqui

Não importa o tamanho do seu capacitor, você sempre terá uma certa ondulação, embora com capacitores grandes e baixo consumo de energia, você possa reduzi-lo a níveis de mV.

_{Imagem daqui}

stevenvh
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Espere um segundo. Na última verificação, a tensão de entrada da rede e a tensão secundária foram especificadas como pico , não como valores RMS, para transformadores. Portanto, o sqrt (2) não pertence lá. Você só usa valores RMS ao calcular a potência e outros; o pico de tensão é muito mais útil: por exemplo, determina se seus diodos reverterão ou não a quebra ou se o seu capacitor está acima da tensão.

Mike DeSimone 23/10

A regra do capacitor de suavização é que, em carga máxima, a tensão no capacitor não deve cair abaixo da tensão de saída mais a tensão de queda do regulador.

Mike DeSimone

Não, que 230V é RMS, nenhum transformador é especificado como 325V, que é o valor de pico. Mesmo com o secundário: RMS, não pico.

stevenvh

@ Sauron: Ripple é simplesmente a diferença entre a tensão máxima e a mínima em um nó. Nesse caso, o máximo é onde a tensão dos diodos está no máximo (a equação VIN acima) e o mínimo é a tensão na qual o capacitor descarrega logo antes do VIN exceder o VCAP no próximo ciclo. O capacitor está carregando apenas quando VIN> = VCAP; em outros momentos, os diodos são todos com polarização reversa e sem fluxo de corrente. É por isso que os caras da rede elétrica odeiam esse circuito; cria dois grandes picos de corrente por ciclo, que resultam em muitos harmônicos.

Mike DeSimone 24/10

@Sauron - adicionou uma imagem que ilustra a ondulação na minha resposta.

Stevenvh 24/10/11

A fonte de alimentação típica consiste em um seguidor de transformador por um retificador de ponte Graetz, um grande capacitor e um regulador e componentes necessários para que ele funcione. Pelo lado da segurança, você desejará pelo menos um fusível no transformador. Se você conseguir um regulador com proteção de curto-circuito e limitador de corrente, você facilitará a vida. Existem 7805 reguladores com esses recursos, como, por exemplo, o L7805AB da STMicroelectronics. Certifique-se de ler a folha de dados do regulador exato que você possui e confirmar que ele possui proteção contra curto-circuito e proteção contra sobrecarga térmica.

Quando eu estava construindo minha própria fonte de alimentação "de bancada", tive problemas para encontrar um bom tutorial. Existem esquemas de fornecimento de energia na Internet, mas poucos me deram explicações que eu queria ouvir.

No final, consegui encontrar alguns tutoriais que explicam como cada componente principal da fonte de alimentação funciona pelo usuário do YouTube "Afrotechmods".

Aqui está um tutorial sobre transformadores.
Aqui está um tutorial sobre diodos e retificadores.
Aqui está um tutorial sobre reguladores.

Não consegui encontrar um bom tutorial sobre segurança, por isso não posso recomendar nada.

Também espere que os componentes falhem (mesmo os não óbvios, como cabos) e saiba o que fazer quando o fizer. Ter um pequeno extintor por perto pode ser útil. Isso me salvou uma vez.

EDIT : Esta resposta da Endolith parece ter um esquema de uma fonte de alimentação linear completa baseada em 7805, se é isso que você está procurando.

AndrejaKo
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