Els telèfons mòbils generalment es carreguen amb un subministrament continu regulat de 5 V, de manera que bàsicament construirem un subministrament continu regulat de 5 V a partir de 220 AC. Aquest subministrament de corrent continu es pot utilitzar per carregar mòbils, així com la font d'alimentació de circuits digitals, circuits de taulers, circuits integrats, microcontroladors, etc.
També podeu construir 6 V CC, 9 V, 12 V, 15 V, etc. mitjançant un transformador, un condensador i un regulador de voltatge adequats. El concepte bàsic continua sent el mateix, només heu d’organitzar un dissipador de calor per obtenir més tensió i corrent.
Aquest circuit consisteix principalment en un transformador descendent, un rectificador de pont d’ona completa i un regulador de voltatge de 5V IC (7805). Podem dividir aquest circuit en quatre parts: (1) Reduir el voltatge de CA (2) Rectificar (3) Filtrar (4) Regular la tensió.
1. Baixeu la tensió de corrent altern
Com que estem convertint 220V CA en un 5V CC, primer necessitem un transformador reductor per reduir aquesta tensió tan alta. Aquí hem utilitzat el transformador reduït 9-0-9 1A, que converteix 220V CA en 9V CA. Al transformador hi ha bobines primàries i secundàries que augmenten o redueixen la tensió segons el no de gir de les bobines.
La selecció del transformador adequat és molt important. La qualificació actual depèn del requisit actual del circuit de càrrega (circuit que farà servir el generador de corrent continu). La tensió nominal ha de ser superior a la tensió requerida. Significa que si necessitem 5V CC, el transformador hauria de tenir una qualificació mínima de 7V, perquè el regulador de voltatge IC 7805 necessita almenys 2V més, és a dir, 7V per proporcionar una tensió de 5V.
2. Rectificació
La rectificació és el procés d’eliminació de la part negativa del corrent altern (CA), produint així la corrent continu parcial. Això es pot aconseguir utilitzant 4 díodes. Els díodes només permeten que el corrent flueixi en una direcció. Al primer semicicle del díode AC, D2 i D3 estan esbiaixats cap endavant i D1 i D4 són esbiaixats invertits, i al segon semicicle (meitat negativa) els díodes D1 i D4 són esbiaixats cap endavant i D2 i D3 són esbiaixats invertits. Aquesta combinació converteix el mig cicle negatiu en positiu.
Hi ha disponible al mercat un component de rectificador de pont d’ona completa, que consisteix en la combinació de 4 díodes internament. Aquí hem utilitzat aquest component.
3. Filtració
La sortida després de la rectificació no és una corrent continu, és una sortida d'oscil·lació i té un factor d'ondulació molt alt. No necessitem aquesta sortida pulsant, per a això fem servir el condensador. La càrrega del condensador fins que la forma d'ona arriba al màxim i es descarrega al circuit de càrrega quan la forma d'ona baixa. Per tant, quan la sortida baixa, el condensador manté el subministrament de tensió adequat al circuit de càrrega, creant així el corrent continu. Ara, com s’ha de calcular el valor d’aquest condensador de filtre. Aquí teniu les fórmules:
C = I * t / V
C = capacitat a calcular
I = Corrent de sortida màxim (posem per cas 500mA)
t = 10 ms, Obtindrem una ona de freqüència de 100Hz després de convertir 50Hz de CA en CC, mitjançant un rectificador de pont d’ona completa. Com que la part negativa del pols es converteix en positiva, es comptarà un pols dos. Per tant, el període de temps serà 1/100 = 0,01 segon = 10 ms
V = Tensió màxima: tensió donada al regulador de voltatge IC (+2 més que el valor nominal 5 + 2 = 7)
9-0-9 és el valor RMS de les transformades, de manera que el voltatge màxim és Vrms * 1.414 = 9 * 1.414 = 12.73v
Ara es cauran 1,4 v en 2 díodes (0,7 per díode), ja que 2 es polaritzaran cap endavant per a mitja ona.
Per tant, 12,73 - 1,4 = 11,33v
Quan el condensador es descarrega al circuit de càrrega, ha de proporcionar 7v a 7805 IC perquè funcioni, de manera que finalment V és:
V = 11,33 - 7 = 4,33v
Així doncs, ara C = I * t / V
C = 500mA * 10ms / 4,33 = 0,5 * 0,01 / 4,33 = 1154uF ~ 1000uF
4. Regulació de la tensió
S'utilitza un regulador de voltatge IC 7805 per proporcionar una corrent continu de 5v. El voltatge d'entrada hauria de ser 2 volts més que el voltatge nominal de sortida per al funcionament correcte de la IC, vol dir que es necessita almenys 7 V, tot i que pot funcionar en un rang de tensió d'entrada de 7-20V. Els reguladors de tensió tenen tots els circuits al seu interior per proporcionar una corrent continu regulada. Un condensador de 0,01 uF s'hauria de connectar a la sortida del 7805 per eliminar el soroll produït per canvis transitoris de tensió.
Aquí teniu el diagrama complet del circuit del carregador de telèfon mòbil:
Cal tenir molta precaució mentre es construeix aquest circuit, ja que hi participa una xarxa de corrent altern de 220V.