Ερμηνεία της λειτουργίας τροφοδοτικού και η κατασκευή του

Ένα αυτοσχέδιο τροφοδοτικό 12V DC – 1 A

Σχηματικά η λειτουργία του τροφοδοτικού που μετατρέπει την εναλλασσόμενη τάση 220V/50 Hz σε συνεχή τάση φαίνεται στο παρακάτω σχήμα

Χρησιμοποιούνται: ένας μετασχηματιστής, μια γέφυρα ανόρθωσης, ένας πυκνωτής εξομάλυνσης, σταθεροποιητής τάσης (και αν χρειαζόμαστε περαιτέρω υποδιαιρέσεις τάσης ένας διαιρέτης τάσης)

1. Αρχικά ο μετασχηματιστής υποβιβάζει την τάση δικτύου από τα 220V AC σε 12V AC.

2. Στη συνέχεια η υποβιβασμένη τάση οδηγείται στην γέφυρα ανόρθωσης που συνίσταται από 4 διόδους που συνδέονται όπως δείχνει στο παρακάτω σχήμα. Όταν η τάση στο σημείο α είναι θετική και στο σημείο β αρνητική, δηλαδή στο πρώτο μισό της περιόδου, το ρεύμα Ι₁ διέρχεται από τις διόδους D₂ και D₄. Στο δεύτερο μισό της περιόδου στο σημείο α η τάση είναι αρνητική και στο σημείο β θετική και το ρεύμα Ι₂ διέρχεται από τις διόδους D₁ και D₃.
Στο σχήμα φαίνεται η εξέλιξη της μορφής της τάσης από την είσοδο στον μετασχηματιστή μέχρι την έξοδό της από την γέφυρα ανόρθωσης.

Η γέφυρα ανόρθωσης ως εξάρτημα διαθέτει 2 πόδια για την είσοδο της εναλλασσόμενη τάσης 12V (διακρίνονται από το σύμβολο ~) και 2 πόδια εξόδου της συνεχούς τάσης που φέρουν τα χαρακτηριστικά (+) και (-).

3. Η μορφή της τάσης μετά την γέφυρα ανόρθωσης φαίνεται στο παρακάτω σχήμα:
 Ο πυκνωτής εξομάλυνσης συνδέεται παράλληλα με την έξοδο της γέφυρας ανόρθωσης και έχει πολικότητα. Ο κάθε πόλος του πυκνωτή πρέπει να συνδεθεί με το ανάλογο πόδι του ανορθωτή. Ο ρόλος του πυκνωτή είναι να εξομαλύνει τον κυματισμό που έχει η μορφή της τάσης που έχει μετατραπεί από εναλλασσόμενη με συνεχή.

Μετά την ανόρθωση και την εξομάλυνση, η τάση αυξάνεται μέχρι 15,5V DC.

4. Ο σταθεροποιητής τάσης παραλαμβάνει την ανορθωμένη τάση 15,5V DC και την διατηρεί σταθερή στα 12V DC, ανεξάρτητα από το ρεύμα που τραβάει το φορτίο που θα συνδέσουμε το τροφοδοτικό. Το κύκλωμά του είναι περίπλοκο και περιλαμβάνει διόδους Zener, όπως φαίνεται στο παρακάτω διάγραμμα.

5. Ο διαιρέτης τάσης μπορεί να δώσει υποδιαιρέσεις της συνεχούς τάσης 12V

Tα χαρακτηριστικά των υλικών που απαιτούνται για την κατασκευή ενός τροφοδοτικού 12V DC – 1 A είναι:
1. Μετασχηματιστής 220V AC/12V AC – 1 A
2. Γέφυρα ανόρθωσης W10M
3. Πυκνωτής εξομάλυνσης 25V/1000μF
4. Σταθεροποιητής τάσης LΜ7812V

Στο σχήμα που ακολουθεί βλέπουμε τη συνδεσμολογία αυτών των υλικών.

Τα πρωτεύοντα καλώδια του μετασχηματιστή (χρώμα κόκκινο) συνδέονται με το δίκτυο. Από τα δευτερεύοντα καλώδια [τυλίγματα], χρώματος μπλε, παίρνετε την υποβιβασμένη τάση των 12V AC.
Υπενθυμίζεται ότι:
H γέφυρα ανόρθωσης (ανορθωτής) διαθέτει δυο πόδια εισόδου της εναλλασσόμενης τάσης [12 V AC] και δυο πόδια εξόδου της συνεχούς τάσης [12 V DC]. Τα πόδια εξόδου φέρουν και τα χαρακτηριστικά (+) και (-) αφού μιλάμε για συνεχή τάση.
Ο πυκνωτής εξομάλυνσης συνδέεται παράλληλα με την έξοδο της γέφυρας ανόρθωσης και έχει πολικότητα. Πολύ προσοχή θα πρέπει να δοθεί ώστε ο πόλος του πυκνωτή να συνδεθεί με το ανάλογο πόδι του της γέφυρας ανόρθωσης.

Η τελευταία εικόνα (όπως και η βασική ιδέα του άρθρου) είναι από το τεύχος Μαίου 2008 του περιοδικού PC Magazine (Δώστε … τροφή στις συσκευές σας, του Γρ. Καρύδη)

Κατηγορίες:ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ, ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ

Ετικέτες: ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΠΗΓΗ, ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ, ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ, ΤΡΟΦΟΔΟΤΙΚΟ