एसी से डीसी कनवर्टर सर्किट

आधुनिक युग में, लगभग हर घरेलू इलेक्ट्रॉनिक्स डायरेक्ट करंट (DC) पर काम करता है, लेकिन हमें ट्रांसमिशन लाइनों के माध्यम से पावर जनरेशन प्लांट्स से अल्टरनेटिंग करंट (AC) मिलता है। becuase AC को कम लागत में DC की तुलना में अधिक कुशलता से प्रसारित किया जा सकता है। तो हर उपकरण जो डीसी पर काम करता है और एसी से डीसी कनवर्टर सर्किट होता है। हमने पहले एक 5v सेल फोन चार्जर बनाया था जिसमें एसी-डीसी कनवर्टर सर्किट भी होता है।

एसी-डीसी वार्तालाप उद्देश्य के लिए मुख्य रूप से दो प्रकार के कन्वर्टर्स का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

एक पारंपरिक ट्रांसफार्मर-आधारित रैखिक कनवर्टर है जो एक सरल डायोड ब्रिज, कैपेसिटर, वोल्टेज नियामक का उपयोग करता है। सरल डायोड ब्रिज का निर्माण या तो सिंगल सेमीकंडक्टर डिवाइस जैसे DB107 या 4 स्वतंत्र डायोड जैसे 1N4007 के साथ किया जा सकता है। कनवर्टर अन्य प्रकार एसएमपीएस या स्विच मोड बिजली की आपूर्ति है जो उच्च आवृत्ति छोटे ट्रांसफार्मर और एक स्विचिंग नियामक डीसी उत्पादन प्रदान करने के लिए उपयोग करता है।

इस परियोजना में, हम पारंपरिक ट्रांसफॉर्मर आधारित डिज़ाइन पर चर्चा करेंगे, जो आउटपुट डीसी वोल्टेज को विनियमित करने के लिए अल्टरनेटिंग करंट को डायरेक्ट करंट में बदलने के लिए सरल डायोड और कैपेसिटर का उपयोग करते हैं । परियोजना 230V के इनपुट वोल्टेज और 12 वी 1 ए के आउटपुट के साथ ट्रांसफार्मर का उपयोग करते हुए एक एसी-डीसी कनवर्टर होगी ।

अवयव आवश्यक

1. ट्रान्सफॉर्मर 1 ए 13 वी रेटिंग के साथ

2.4 पीसी 1 एन 4007 डायोड

25V रेटिंग के साथ 3.A 1000uF इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर।

4. एकल कतरा तार

5.Breadboard

विनिर्देश के अनुसार 6.LDO या एक रैखिक वोल्टेज नियामक (यहाँ LM2940 का उपयोग किया गया)।

वोल्टेज को मापने के लिए 7.A मल्टीमीटर।

सर्किट आरेख और स्पष्टीकरण

इस एसी-डीसी कनवर्टर सर्किट के लिए योजनाबद्ध सरल है। ट्रांसफार्मर 13V एसी 230V एसी पद के लिए इस्तेमाल किया जाता है।

एसी इनपुट को रेटिफाई करने के लिए चार सामान्य प्रयोजन के रेक्टिफायर डायोड 1N4007 का उपयोग यहां किया जाता है। 1N4007 में 1A के एक औसत सुधारा हुआ आगे की धारा के साथ 1000V का एक चरम दोहराव वाला रिवर्स वोल्टेज है। इन चार डायोड का उपयोग ट्रांसफार्मर के 13V एसी आउटपुट को परिवर्तित करने के लिए किया जाता है। डायोड का उपयोग एक पुल कनवर्टर बनाने के लिए किया जाता है जो एसी से डीसी रूपांतरण सर्किट का एक अनिवार्य हिस्सा है। ब्रिज रेक्टिफायर सर्किट के बारे में अधिक जानने के लिए, लिंक का अनुसरण करें।

फ़िल्टर कैपेसिटर, C1 को आउटपुट वोल्टेज को सुचारू करने के लिए ब्रिज कन्वर्टर के बाद जोड़ा जाता है।

एलडीओ, IC1 भी उत्पादन वोल्टेज विनियमित करने के लिए जुड़ा हुआ है।

एसी टू डीसी कनवर्टर सर्किट का कार्य करना

एक स्टेप-डाउन ट्रांसफॉर्मर कम वोल्टेज एसी के लिए उच्च वोल्टेज एसी कन्वर्ट करने के लिए प्रयोग किया जाता है। ट्रांसफार्मर पीसीबी घुड़सवार है और यह एक 1-एम्पीयर 13-वोल्ट ट्रांसफॉर्मर है। हालांकि, लोड के दौरान, ट्रांसफार्मर वोल्टेज लगभग 12.5-12.7 वोल्ट गिरता है।

सर्किट का आवश्यक हिस्सा एक डायोड ब्रिज है जिसमें चार डायोड होते हैं। डायोड एक इलेक्ट्रॉनिक सेमीकंडक्टर डिवाइस है जो बारी-बारी से करंट को डायरेक्ट करंट में बदलता है।

डायोड ब्रिज के अंदर करंट का प्रवाह नीचे की छवि में देखा जा सकता है।

यहां दो डायोड डी 2 और डी 4, प्रत्यावर्ती धारा के नकारात्मक शिखर को अवरुद्ध करते हैं और एक प्रवाह को एक दिशा में प्रवाहित करते हैं। यह एक पूर्ण ब्रिज रेक्टिफायर है, जिसका अर्थ है कि डायोड ब्रिज एसी सिग्नल के सकारात्मक और नकारात्मक दोनों शिखर को सुधारता है।

बड़े कैपेसिटर C1 को रूपांतरण के दौरान चार्ज किया जाता है और आउटपुट वोल्टेज को सुचारू करता है। लेकिन अंतिम परिणाम में, यह एक विनियमित वोल्टेज आउटपुट नहीं है। यहां वोल्टेज विनियमन LDO, LM2940 द्वारा किया जाता है, जो योजनाबद्ध में IC1 है।

LDO, LM2940 TO220 पैकेज में एक 3 पिन डिवाइस है। एलडीओ कम ड्रॉपआउट वोल्टेज के लिए खड़ा है। पिन चित्र नीचे चित्र में दिखाया जा सकता है।

कुछ वोल्टेज नियामकों में इनपुट वोल्टेज की सीमाएं होती हैं जो नियामक आउटपुट के लिए गारंटीकृत वोल्टेज विनियमन प्रदान करने के लिए आवश्यक होती हैं। कुछ रैखिक नियामकों में, यह माना जाता है कि इनपुट वोल्टेज और आउटपुट वोल्टेज के बीच न्यूनतम 2 वोल्ट अंतर की आवश्यकता है, इसका मतलब है कि विनियमित 12 वोल्ट आउटपुट के लिए, नियामक को 12 वोल्ट विनियमित आउटपुट वोल्टेज की गारंटी के लिए कम से कम 14 वोल्ट इनपुट वोल्टेज की आवश्यकता होती है। सामान्य में, कम ड्रॉपआउट वोल्टेज नियामकों (एलडीओ) को इनपुट और आउटपुट के बीच बहुत कम वोल्टेज अंतर की आवश्यकता होती है। LM2940 डेटाशीट के लिए इनपुट और आउटपुट के बीच न्यूनतम 0.5-वोल्ट अंतर की आवश्यकता होती है। हमने टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स से एक निश्चित वोल्टेज श्रृंखला एलडीओ नियामक का उपयोग किया। LM2940, जिसकी 12 वोल्ट आउटपुट रेटिंग है।

आउटपुट पूरी तरह से नीचे की छवि में देखा जा सकता है।

अंत में दिए गए वीडियो में पूर्ण कार्य की जाँच करें ।

ट्रांसफार्मर-आधारित एसी से डीसी कनवर्टर बहुत आम है जहां उच्च वोल्टेज एसी से डीसी रूपांतरण की आवश्यकता होती है। यह आमतौर पर एम्पलीफायर सिस्टम, विभिन्न पावर एडेप्टर, सोल्डरिंग स्टेशन, परीक्षण उपकरण आदि में सबसे अधिक होता है ।

ट्रांसफार्मर आधारित एसी-डीसी कनवर्टर सर्किट की सीमाएं

ट्रांसफार्मर-आधारित एसी से डीसी रूपांतरण एक आम विकल्प है जहां डीसी की आवश्यकता होती है लेकिन इसमें कुछ कमियां हैं।

1. किसी भी स्थिति में जहां इनपुट एसी वोल्टेज में उतार-चढ़ाव की संभावना होती है या यदि एसी वोल्टेज में काफी गिरावट आती है, तो ट्रांसफार्मर के पार आउटपुट एसी वोल्टेज गिर गया है। तो एक 230V AC से 12V DC कनवर्टर 110V AC लाइन में संचालित नहीं किया जा सकता है। इस isse को संबोधित करने के लिए, विभिन्न इनपुट वोल्टेज स्तरों के लिए एक अतिरिक्त सेटिंग प्रदान की जाती है।

2. एक सार्वभौमिक इनपुट वोल्टेज सीमा नहीं होने के बावजूद, यह एक महंगा विकल्प है, क्योंकि ट्रांसफार्मर में कनवर्टर सर्किट की कुल विनिर्माण लागत का 60% से अधिक खर्च होता है।

3. एक सीमित सीमा कम रूपांतरण दक्षता है। ट्रांसफार्मर गर्म हो जाता है और बेकार अनावश्यक ऊर्जा।

4. ट्रांसफार्मर भारी सामान है जो अनावश्यक रूप से उत्पाद का वजन बढ़ाता है।

5. ट्रांसफार्मर के लिए, कनवर्टर सर्किट या कम से कम ट्रांसफार्मर को फिट करने के लिए उत्पाद के अंदर बड़ी जगह की आवश्यकता होती है।

इन सीमाओं को पार करने के लिए, एसएमपीएस या स्विच मोड बिजली की आपूर्ति एक बेहतर विकल्प है।