+ 12V i

L’objectiu d’aquest projecte és convertir el subministrament de 220V CA en un subministrament de + 12V i -12v DC, per això s’anomena Dual Power Supply ja que obtenim una font d’alimentació de 12v positiva i negativa alhora.

Això es pot aconseguir en tres senzills passos:

1. En primer lloc, 220V CA es converteix en 12V CA mitjançant l’ús d’un transformador senzill (220V / 12V).
2. En segon lloc, la sortida d’aquest transformador es dóna al circuit rectificador, que convertirà l’alimentació de corrent altern en corrent continu. La sortida del circuit rectificador que és de CC conté les ondulacions del voltatge de sortida. Per filtrar aquestes ondulacions, s’utilitza un condensador de 2200 uf, 25V.
3. Finalment, la sortida del condensador que és de CC pur es dóna als reguladors de tensió IC 7812 i IC7912 que regularan la tensió de sortida a 12V i -12V CC, malgrat el canvi de la tensió d’entrada.

Components necessaris:

• Transformador amb rosca central (220V / 12V)
• Diodes de potència (6A) - 4 núm.
• Condensador (2200μF, 25V) - 2 núm.
• Regulador de tensió (IC 7812 i 7912)
• Commutador
• Càrrega CC (motor CC)

Esquema de connexions:

Construint un circuit d'alimentació dual:

Pas I: convertir 220V CA en 12v CA mitjançant el transformador Step Down

Els terminals primaris del transformador de rosca central estan connectats a l’alimentació domèstica (220V ac , 50Hz) i la sortida es pren dels terminals secundaris del transformador. El centre tapat descriu la sortida de tensió d’un transformador tapat central. Per exemple: un transformador de rosca central de 24 V mesurarà 24 V CA a través de les dues aixetes externes (bobinades en el seu conjunt) i 12 V CA de cada aixeta exterior fins a la presa central (mig bobinat). Aquests dos subministraments de 12 V CA estan desfasats a 180 graus entre si, cosa que facilita la derivació d’ aliments d’alimentació de 12 volts de corrent positiva i negativa. L’avantatge d’utilitzar un transformador de rosca central és que podem obtenir els + 12V i -12V de CC subministrament utilitzant només un transformador.

ENTRADA: 220V ac , 50 Hz

SORTIDA: Entre el terminal exterior i el terminal mitjà: 12V ac, 50 Hz

Entre dos terminals exteriors: 24V ca. 50 Hz

Pas II: convertint 12v CA en 12v CC mitjançant el rectificador de pont complet

Els dos terminals exteriors del transformador de rosca central estan connectats al circuit rectificador de pont. El circuit rectificador és un convertidor que converteix el subministrament de corrent altern en subministrament de corrent continu . Generalment està format per commutadors de díodes tal com es mostra al diagrama de circuits.

Per convertir la corrent altern en corrent continu , podem fer dos tipus de rectificadors, un és un rectificador de mig pont i un segon és un rectificador de pont complet. En el rectificador de mig pont, la tensió de sortida és la meitat de la tensió d’entrada. Per exemple, si la tensió d’entrada és de 24 V, la tensió de sortida de CC és de 12 V i el nombre de díodes que s’utilitzen en aquest tipus de rectificadors és de 2. En el rectificador de pont complet, el nombre de díodes és de 4 i es connecta tal com es mostra a la figura i la tensió de sortida és igual que la tensió d’entrada.

Aquí s’utilitza un rectificador de pont complet. Per tant, el nombre de díodes és de 4 i el voltatge d’entrada (24 V ac ) i el voltatge de sortida també són de 24 V CC amb onades.

Per a la tensió de sortida del rectificador de pont complet, V _CC = 2Vm / Π on, Vm = valor màxim de la tensió d'alimentació de CA i Π és Pi

La forma d'ona del voltatge d'entrada i sortida del rectificador de pont complet és la que es mostra a continuació.

En aquest circuit d'alimentació dual, el rectificador de pont de díode està format per quatre díodes de potència de 6A. La qualificació d’aquest díode és de 6A i 400V. No cal fer servir un gran díode d’alta capacitat de corrent, però per motius de seguretat i flexibilitat s’utilitza un díode d’alta capacitat de corrent. En general, a causa de les sobretensions de corrent, és possible danyar el díode si hem utilitzat un díode d’amperatge baix.

La sortida del rectificador no és de CC pur, però conté ondulacions.

ENTRADA: 12V ac

SORTIDA: pic de 24 V (amb ondulacions)

Pas III: filtreu les ondulacions de la sortida:

Ara, la sortida de 24 V CC que conté ondulacions de pic a pic no es pot connectar directament a la càrrega. Per tant, per eliminar les ondulacions del subministrament, s’utilitzen condensadors de filtre. Ara, s’utilitzen dos condensadors de filtre de 2200uF i 25 V tal com es mostra al diagrama de circuits. La connexió d'ambdós condensadors és tal que el terminal comú dels condensadors es connecta directament al terminal central del transformador de rosca central. Ara, aquest condensador es carregarà fins a 12 V CC ja que tots dos estan connectats amb el terminal comú d’un transformador. A més, els condensadors eliminaran les ondulacions del subministrament de corrent continu i donaran un corrent continu sortida. Però la sortida de tots dos condensadors no està regulada. Per tant, per regular l’alimentació, la sortida dels condensadors es dóna als circuits reguladors de tensió que s’explica al següent pas.

ENTRADA: 12 V CC (amb ondulacions, no pures)

SORTIDA: Voltatge a través del condensador C _{1 =} 12 V CC ( CC pur , però no regulat)

Voltatge a través del condensador C _{2 =} 12 V CC ( CC pur , però no regulat)

Pas IV: reguleu la font d'alimentació de 12 V CC

El següent important és regular el voltatge de sortida dels condensadors que, en cas contrari, variaran segons el canvi de tensió d'entrada. Per a això, depenent del requisit de tensió de sortida, s'utilitzen circuits integrats de regulador . Si necessitem la tensió de sortida + 12V, s’utilitzarà IC 7812. Si la tensió de sortida necessària és de + 5V, s’utilitzarà 7805 IC. Els darrers dos dígits de l'IC donen un voltatge de sortida. El tercer darrer dígit mostra que la tensió és positiva o negativa. Per a la tensió positiva (8) i per a la tensió negativa (9) s’utilitza el nombre. Així doncs, IC7812 s’utilitza per a regulació de + 12v i IC7912 s’utilitza per a regulació de tensió de -12v.

Ara la connexió de dos circuits integrats es fa tal com es mostra al diagrama de circuits. El terminal de terra d’ambdós circuits integrats està connectat amb el terminal central de l’aixeta del transformador per tal de crear una referència. Ara, les tensions de sortida es mesuren entre el terminal de sortida i el terminal de terra per als dos circuits integrats.

ENTRADA: 12 V CC ( CC pur però no regulat)

SORTIDA: + 12V CC entre el terminal de sortida del 7812 i el terra ( CC pur i regulat)

-12 V CC entre el terminal de sortida del 7912 i el terra ( CC pur i regulat)

Aplicacions del circuit d'alimentació dual:

• Els amplificadors operatius necessiten dues fonts d’alimentació (normalment una font de + ve i una font de v) perquè l’amplificador operatiu ha de funcionar en les dues polaritats del senyal entrant. Sense la font negativa, l’ampli operatiu no entrarà en acció durant el cicle negatiu del senyal. De manera que la sortida de la porció de senyal es "retallarà", és a dir, romandrà a terra mateixa; cosa que, òbviament, no es recomana.
• Si s’utilitzen motors de corrent continu com a càrrega, per a + 12 V girarà en sentit horari i per -12 V girarà en sentit contrari. Per exemple, els motors que s'utilitzen en joguines (cotxe, autobús, etc.) avançaran en cas de + 12V i es desplaçaran en sentit invers en cas de -12V. Hem mostrat la rotació del motor en ambdues direccions, mitjançant aquest circuit d'alimentació dual, al vídeo següent.

Consulteu el nostre altre circuit d'alimentació: