Como fazer uma fonte de alimentação variável?

Como fazer uma fonte de alimentação variável?

Cada componente elétrico é o globo, direta ou indiretamente, precisa de energia para operar. Para fornecer a energia necessária, um dispositivo conhecido como fonte de alimentação é usado. Uma fonte de alimentação é uma unidade elétrica cujo trabalho é fornecer energia para cargas elétricas. A função de uma fonte de alimentação é obter a tensão de entrada da fonte e fornecer a tensão necessária para alimentar as cargas conectadas ao terminal de saída. Uma fonte de alimentação de uso geral é usada em residências, escritórios, faculdades, etc. Ela usa a entrada de 220 V da fonte de alimentação e tem vários terminais de saída para alimentar cargas que não requerem alta tensão. O terminal de saída é principalmente de 5 V fixo, 12 V e 0-30 V variável.

Fonte de energia



Como fazer uma pequena fonte de alimentação?

A fonte de alimentação é a parte mais essencial de qualquer projeto para executar todo o hardware. Vamos começar e coletar mais alguns dados para iniciar o projeto. Faremos uma placa de circuito impresso (PCB) para este projeto.



Etapa 1: Coletando os Componentes

A melhor abordagem para iniciar qualquer projeto é fazer uma lista completa de componentes. Esta não é apenas uma forma inteligente de iniciar um projeto, mas também nos poupa de muitos inconvenientes no meio do projeto. Uma lista de componentes, que estão facilmente disponíveis no mercado, é fornecida abaixo:

  • Transformador de redução
  • 1n4007 (4 peças)
  • 7805 Regulador de Tensão
  • Regulador de tensão LM317
  • Capacitor 2200uF
  • Capacitor 100F
  • Capacitor 0,33uF
  • Resistor de 240 Ohm
  • Potenciômetro de 10k Ohm
  • Placa de circuito impresso
  • Kit de ferro de solda
  • Máquina de perfuração pequena
  • FECl3
  • Raspador de PCB

Etapa 2: estudar os componentes

Como agora temos uma lista completa de todos os componentes, vamos dar um passo à frente e fazer um breve estudo de todos os componentes.



PARA Transformador é um dispositivo elétrico passivo usado para aumentar ou diminuir a tensão alternada em aplicações de energia elétrica. Existem dois tipos de transformadores, um Transformador Abaixador e um Transformador Intensificador. Aqui, estamos usando um transformador redutor. este tipo de transformador é o mais comum para ser usado em eletrodomésticos porque reduz a alta tensão da rede para 12V. Primeiro, o circuito é feito e depois é executado para fazer todas as medições. A construção básica de um transformador consiste em uma bobina e dois enrolamentos, um enrolamento primário e um enrolamento secundário. Em um transformador abaixador, os enrolamentos primários são maiores do que os enrolamentos secundários, o que ajuda a reduzir a tensão primária para a tensão secundária.

Transformador

PARA diodo é um componente elétrico cuja função é conduzir corrente unidirecional. Fizemos uma ponte retificadora usando quatro diodos em nosso circuito. Um retificador de ponte é um retificador de onda completa que transforma a corrente alternada (CA) em corrente contínua (CC). Quando a tensão CA passa pela ponte retificadora, durante o primeiro meio ciclo, dois de seus diodos tornam-se polarizados para frente e dois deles tornam-se polarizados reversamente, resultando na condução de um ciclo. durante o segundo semiciclo, os diodos que eram polarizados reversamente antes, agora tornam-se polarizados para frente e os outros dois tornam-se polarizados reversamente, fazendo com que o outro meio ciclo apareça no positivo. O resultado final é uma onda DC.



Retificador de Ponte

7805 Regulador de tensão: Os reguladores de tensão têm uma importância significativa em circuitos elétricos. Mesmo se houver flutuação na tensão de entrada, este regulador de tensão fornece uma tensão de saída constante. Podemos encontrar a aplicação do 7805 IC na maioria dos projetos. O nome 7805 significa dois significados, “78” significa que é um regulador de tensão positivo e “05” significa que fornece 5 V como saída. Portanto, nosso regulador de tensão fornecerá uma tensão de saída de + 5V. Este IC pode lidar com corrente em torno de 1,5A. Um dissipador de calor é recomendado para projetos que consomem mais corrente. Por exemplo, se a tensão de entrada é 12 V e você está consumindo 1A, então (12-5) * 1 = 7W. Esses 7 Watts serão dissipados como calor.

Regulador de voltagem

LM317 também é um regulador de tensão, mas não é fixo. É um regulador de tensão linear ajustável. Ele pode suportar até 1,5A de corrente e regular a tensão de 1,25 V a aproximadamente 37 volts. É necessária uma resistência externa para variar a tensão. Tem muitas aplicações, por exemplo, é usado em drivers de motores, bancos de energia, carregadores, interruptores ethernet, etc.

LM317

Etapa 3: Simular o circuito

Antes de fazer o circuito, é melhor simular e examinar todas as leituras em um software. O software que vamos usar é o Suíte Proteus Design . Proteus é um software no qual circuitos eletrônicos são simulados. Primeiro, o circuito é feito e depois é executado para fazer todas as medições. A construção básica de um transformador consiste em uma bobina e dois enrolamentos, um enrolamento primário e um enrolamento secundário. Em um transformador abaixador, os enrolamentos primários são maiores do que os enrolamentos secundários, o que ajuda a reduzir a tensão primária para a tensão secundária.

Para baixar o software, Clique aqui.

  1. Depois de baixar e instalar o software Proteus, abra-o. Abra um novo esquema clicando no ISIS ícone no menu.

    ISIS

  2. Quando o novo esquema aparecer, clique no P ícone no menu lateral. Isso abrirá uma caixa na qual você pode selecionar todos os componentes que serão usados.

    Novo Esquema

  3. Agora digite o nome dos componentes que serão usados ​​para fazer o circuito. O componente aparecerá em uma lista do lado direito.

    Pesquisando componentes

  4. Da mesma forma, como acima, pesquise todos os componentes. Eles aparecerão no Dispositivos Lista.

    lista de componentes

  5. Agora, como fizemos todo o circuito no software. Vamos simular para verificar se a saída que estamos obtendo é desejada ou não. Queremos obter 5 V fixos em um terminal e variáveis ​​de 0 a 12 V no segundo terminal. Para isso, vamos conectar um voltímetro e fazer todas as leituras. Primeiro, vamos definir a tensão da fonte de tensão CA principal a 220V e sua frequência a 50Hz. Para alterar a saída do segundo terminal, vamos deslizar o botão de maio HG que é o nosso resistor variável.

    Fazendo leituras

Etapa 4: Fazendo um Layout PCB

Como vamos fazer o circuito de hardware em um PCB, primeiro precisamos fazer um layout de PCB para este circuito.

  1. Para fazer o layout do PCB no Proteus, primeiro precisamos atribuir os pacotes do PCB a cada componente do esquema. para atribuir pacotes, clique com o botão direito do mouse no componente que deseja atribuir ao pacote e selecione Ferramenta de embalagem.

    Atribuir Pacotes

  2. Clique na opção ARIES no menu superior para abrir um esquema de PCB.

    Áries

  3. Na Lista de componentes, coloque todos os componentes na tela em um desenho que você deseja que seu circuito se pareça.
  4. Clique no modo de trilha e conecte todos os pinos que o software está dizendo para você conectar apontando uma seta.
  5. Quando todo o layout for feito, ficará assim.

    Layout PCB

Etapa 5: Fazendo o hardware

Como agora simulamos o circuito no software e está funcionando perfeitamente bem. Agora, vamos seguir em frente e colocar os componentes no PCB. Um PCB é uma placa de circuito impresso. É uma placa totalmente revestida com cobre de um lado e totalmente isolante do outro lado. Fazer o circuito no PCB é comparativamente um processo demorado. Depois que o circuito é simulado no software e seu layout de PCB é feito, o layout do circuito é impresso em papel manteiga. Antes de colocar o papel manteiga na placa PCB, use o raspador de PCB para esfregar a placa de modo que a camada de cobre na placa seja diminuída da parte superior da placa.

Removendo a camada de cobre

Em seguida, o papel manteiga é colocado na placa PCB e passado até que o circuito seja impresso na placa (leva aproximadamente cinco minutos).

Passando a placa PCB

Agora, quando o circuito é impresso na placa, ele é mergulhado no FeCl3solução de água quente para remover o cobre extra da placa, apenas o cobre sob o circuito impresso será deixado para trás.

Gravura PCB

Depois disso, esfregue a placa PCB com o raspador para que a fiação fique proeminente. Agora faça os furos nos respectivos locais e coloque os componentes na placa de circuito.

Perfuração de furos na placa PCB

Solde os componentes na placa. Finalmente, verifique a continuidade do circuito e se ocorrer descontinuidade em algum lugar, desosolde os componentes e conecte-os novamente.

Verificando a continuidade do circuito

Etapa 6: Testando o circuito

Agora o hardware está totalmente pronto. Vamos fazer um teste e medir as tensões. conecte os terminais primários do transformador à fonte manual para ligá-lo. Conecte um led com um resistor de 1k-ohm ao terminal de saída de 5 V da fonte de alimentação e um pequeno motor DC ao terminal de saída variável. Ligue a alimentação principal e você verá que o led acenderá. Para testar a tensão variável, mude o botão do resistor variável. Com a mudança na resistência do resistor variável, a velocidade do motor deve mudar. Se tudo isso acontecer, significa que fizemos uma boa fonte de alimentação que pode ser usada para diferentes fins, por exemplo, carregamento de baterias, execução de pequenos projetos escolares, ligar brinquedos, etc.