Los teléfonos móviles generalmente se cargan con una fuente de CC regulada de 5v, por lo que básicamente vamos a construir una fuente de CC regulada de 5v a partir de 220 CA. Esta fuente de CC se puede utilizar para cargar móviles, así como la fuente de alimentación para circuitos digitales, circuitos de tablero, circuitos integrados, microcontroladores, etc.
También puede construir 6 V CC, 9 V, 12 V, 15 V, etc. utilizando el transformador, el condensador y el regulador de voltaje adecuados. El concepto básico sigue siendo el mismo, solo necesita colocar un disipador de calor para voltaje y corriente más altos.
Este circuito consta principalmente de un transformador reductor, un puente rectificador de onda completa y un regulador de voltaje de 5 V IC (7805). Podemos dividir este circuito en cuatro partes: (1) Reducir el voltaje de CA (2) Rectificación (3) Filtración (4) Regulación de voltaje.
1. Reducir el voltaje de CA
Como estamos convirtiendo 220 V CA en 5 V CC, primero necesitamos un transformador reductor para reducir un voltaje tan alto. Aquí hemos utilizado un transformador reductor 9-0-9 1A, que convierte 220 V CA en 9 V CA. En el transformador hay bobinas primarias y secundarias que aumentan o disminuyen la tensión según el no de giro de las bobinas.
La selección del transformador adecuado es muy importante. La clasificación de corriente depende del requisito de corriente del circuito de carga (circuito que utilizará la generación de CC). La clasificación de voltaje debe ser mayor que el voltaje requerido. Significa que si necesitamos 5 V CC, el transformador debe tener al menos una clasificación de 7 V, porque el regulador de voltaje IC 7805 necesita al menos 2 V más, es decir, 7 V para proporcionar un voltaje de 5 V.
2. Rectificación
La rectificación es el proceso de eliminar la parte negativa de la corriente alterna (CA), produciendo así la CC parcial. Esto se puede lograr utilizando 4 diodos. Los diodos solo permiten que la corriente fluya en una dirección. En la primera mitad del ciclo de CA, los diodos D2 y D3 están polarizados hacia adelante y D1 y D4 están polarizados hacia atrás, y en el segundo medio ciclo (mitad negativa), los diodos D1 y D4 están polarizados hacia adelante y D2 y D3 están polarizados hacia atrás. Esta combinación convierte el semiciclo negativo en positivo.
Un componente rectificador de puente de onda completa está disponible en el mercado, que consiste en esa combinación interna de 4 diodos. Aquí hemos utilizado este componente.
3. Filtración
La salida después de la Rectificación no es una CC adecuada, es una salida de oscilación y tiene un factor de ondulación muy alto. No necesitamos esa salida pulsante, para esto usamos Capacitor. El condensador se carga hasta que la forma de onda alcanza su punto máximo y se descarga en el circuito de carga cuando la forma de onda baja. Entonces, cuando la salida es baja, el capacitor mantiene el suministro de voltaje adecuado en el circuito de carga, creando así la CC. Ahora, cómo se debe calcular el valor de este condensador de filtro. Aquí están las fórmulas:
C = I * t / V
C = capacitancia a calcular
I = Corriente de salida máxima (digamos 500 mA)
t = 10 ms, Obtendremos una onda de frecuencia de 100 Hz después de convertir 50 Hz de CA en CC, a través del puente rectificador de onda completa. A medida que la parte negativa del pulso se convierte en positivo, un pulso se contará como dos. Entonces, el período de tiempo será 1/100 =.01 segundo = 10 ms
V = Voltaje pico - voltaje dado al regulador de voltaje IC (+2 más que el nominal significa 5 + 2 = 7)
9-0-9 es el valor RMS de las transformaciones, por lo que el voltaje máximo es Vrms * 1.414 = 9 * 1.414 = 12.73v
Ahora 1.4v caerán en 2 diodos (0.7 por diodo) ya que 2 estarán polarizados hacia adelante para media onda.
Entonces 12.73 - 1.4 = 11.33v
Cuando el condensador se descarga en el circuito de carga, debe proporcionar 7v a 7805 IC para funcionar, por lo que finalmente V es:
V = 11,33 - 7 = 4,33 v
Entonces ahora C = I * t / V
C = 500mA * 10ms / 4.33 =.5 *.01 / 4.33 = 1154uF ~ 1000uF
4. Regulación de voltaje
Se utiliza un regulador de voltaje IC 7805 para proporcionar una CC de 5 V regulada. El voltaje de entrada debe ser 2 voltios más que el voltaje de salida nominal para que el IC funcione correctamente, lo que significa que se necesitan al menos 7 V, aunque puede funcionar en un rango de voltaje de entrada de 7-20 V. Los reguladores de voltaje tienen todos los circuitos en su interior para proporcionar una CC regulada adecuada. Se debe conectar un capacitor de 0.01uF a la salida del 7805 para eliminar el ruido, producido por cambios transitorios de voltaje.
Aquí está el diagrama de circuito completo para el circuito del cargador de teléfono celular:
Debe tener mucho cuidado al construir este circuito, ya que aquí se trata de una red de 220 V CA.