Điện Tử Cơ BảnNguồn AC/DCNguồn Điện

Thiết kế mạch nguồn cấp điện 13.8V-30A

Thiết kế mạch nguồn cấp điện 13.8V-30A : Đây là một mạch cấp nguồn 13.8v dòng điện cao. Để làm gì? Bạn có thể sử dụng nó cho các máy phát thanh trong nhà. Bạn nên sử dụng nguồn điện 12V / 13.8V cho Ham Radio.

Dòng đầu ra cao từ 5A đến 30A.

Và tôi rất khuyên bạn nên sử dụng mạch cung cấp điện dòng cao này. Vì hiệu suất tốt, điện áp đầu ra từ 13V đến 14V tùy thuộc vào tải.

Ngoài ra, bạn có thể thay đổi / thêm các thành phần để thiết lập dòng ra 5A, 10A, 15A, 20A, 25A, 30A. Theo cách sử dụng thực tế. Vì vậy, giúp tiết kiệm và dễ xây dựng hơn.

Tại sao mạch này thú vị

Tất nhiên, bạn có thể mua một bộ nguồn đơn giản và hiệu quả với nhiều kích cỡ khác nhau. Nhưng nếu bạn xây dựng chúng với của riêng bạn. Đó sẽ là một thời gian tuyệt vời trong khi tạo ra dự án này. Và khi hoàn thành, bạn sẽ rất tự hào.

Bên cạnh đó, mạch cung cấp năng lượng này cũng hữu ích như rất nhiều loại. Chẳng hạn như một động cơ DC lớn, hệ thống âm thanh và những thứ khác. Bạn có thể áp dụng bằng cách thay đổi điện áp và dòng điện nếu cần. Mạch này rất linh hoạt.

Mạch cung cấp điện 13,8V dòng điện cao

Khái niệm về chọn mạch

Chúng tôi muốn mạch sử dụng các linh kiện bình thường. Rất dễ mua ở các cửa hàng và rẻ hơn.

Đôi khi bạn có thể có những linh kiện này trong nhà của bạn.

Hãy tưởng tượng, bạn có rất nhiều bóng bán dẫn điện, 2N3055. Vì nó phổ biến trong bộ khuếch đại công suất bóng bán dẫn.

Một mạch cung cấp điện tuyến tính là một lựa chọn tốt hơn. Bởi vì nó là mạch rất dễ dàng.

Chúng tôi thường sử dụng IC điều chỉnh  như 78xx, 7812 hoặc 7815.

Nhưng nó sẽ có kích thước lớn.

Ví dụ, máy biến áp nếu bạn muốn dòng ra 30A. Vì vậy, bạn cần ít nhất là 30A biến áp. Nó thật là lớn.

Cách hoạt động của mạch nguồn 13,8V dòng điện cao

Trước khi tiến hành ta cần phải có

  • Mạch bảo vệ  – Khi đầu ra ngắn mạch hoặc quá tải.
  • Bạn cũng có thể chọn xây dựng kích thước mạch với dòng đầu ra khi bạn cần. Có thể tăng cường độ dòng điện theo từng bước, mỗi bước là 5A. Bắt đầu với tốc độ dòng điện tối thiểu là 5A. Và bước tiếp theo 10A, 15A, 20A, 25A và tối đa đến 30A.

Nguồn điện không được kiểm soát

Mạch này yêu cầu một dòng điện và điện áp DC cao. Xem mạch dưới đây là mạch cấp nguồn tuyến tính 21V-30A.

Mạch này là linh hoạt. Bạn có thể chọn nhiều loại thiết bị tùy thích, hãy làm theo các bước sau.

1. C1 và F1 bằng cách sử dụng bảng này.

Sản lượng hiện tại C1 F1
5 A 10.000μF 2A
10 A 15.000μF 4A
15 A 22.000μF 6A
20 A 33.000μF 8A
25 A 47.000μF 10A
30 A 68.000μF 12A

Giả sử Bạn muốn xây dựng dòng điện đầu ra 15A. Với điện áp đầu ra là 13,8V.

Bạn nên chọn C1-22,000 uF 25V.

Tụ điện tương đương

Chúng tôi có thể sử dụng năm tụ 4.700uF 25V để kết nối song song với nhau. Vì vậy, chúng tôi có tổng điện dung 4.700 μF x 5 là 23.500μF. Nó là đủ để sử dụng.

Trong đầu ra 30A, nếu bạn không thể mua một tụ điện 25V 68.000uF. Bạn có thể sử dụng 10.000uF 25V x 6 kết nối song song với nhau. Nó tiết kiệm tiền và dễ dàng.

Ví dụ bạn muốn 20.000uF, bạn có thể sử dụng 2x 10.000uF.

Sử dụng cỡ cầu chì 5A là cầu chì đứt chậm.

Bộ điều chỉnh điện áp không đổi

Mạch cung cấp điện 13,8 V. này sử dụng một bộ điều chỉnh IC , LM340T-15. Nó giữ mức điện áp không đổi là 15V. Bên trong IC này có chức năng bảo vệ ngắn mạch và ngăn quá nhiệt.


CR: LM340-15 tại mouser.com

Kết quả là, mạch này có thể giữ điện áp đầu ra mức. Và, Nếu có quá tải hoặc ngắn mạch. Nó sẽ không làm hỏng quá.

Lưu ý:
Bây giờ Chúng ta nên sử dụng LM7815 vì nó phổ biến hơn.

Làm thế nào để có dong cao hơn

Trong 7812 bình thường chỉ có thể cấp nguồn 1A. Chúng tôi cần sự trợ giúp từ các bóng bán dẫn nguồn, 2N3055.

Đầu tiên, hãy xem mạch này. Nó là một bộ điều chỉnh bóng bán dẫn và diode Zener mà chúng ta rất quen thuộc.

Hãy tưởng tượng nếu chúng ta sử dụng 7815 thay vì diode Zener.
Và sử dụng transistor công suất để tăng dòng ra nhiều hơn.

Điện áp đầu ra là 14,4V. Vì điện áp 0,6V giảm trên BE của transistor.

Tiếp theo hãy xem lại sơ đồ mạch đầy đủ. Tại chân đầu ra của IC1 sẽ được kết nối với bộ theo emitter Darlington bằng transistor-Q1. Sau đó, Q1 điều khiển sáu bóng bán dẫn Q2-Q7 song song.

Tại sao kết nối bóng bán dẫn song song

Để tăng dòng lên. Khi nào kết nối xong 7 transistor Q1-Q7 này. Nó làm cho có thể tăng lên đến 30A.

Bằng cách song song với bóng bán dẫn Q2, từ Q3 trở đi. Mỗi bóng bán dẫn có thể tăng dòng 5A.

Điện trở 0,15Ω ở đầu phát của mỗi bóng bán dẫn có hai hoạt động như sau:

  1. Kiểm tra dòng điện chạy qua bóng bán dẫn. Bởi vì có sự sụt giảm điện áp trên chúng như một tỷ lệ của dòng điện chạy qua mỗi bóng bán dẫn.
  2. Đặt cường độ dòng điện qua tranzito bằng nhau.

Lưu ý: Q1-Q7 là bóng bán dẫn công suất 2N3055 NPN. Ngoài ra, bạn có thể sử dụng Bóng bán dẫn công suất cao TIP35 trong TO-247. Nhưng nó đắt hơn 2N3055.

Bảo vệ tốt hơn

LM340-15 hoặc LM7815 có một hệ thống bảo vệ rất tốt.

  • Ngắn mạch hoặc quá dòng,
    Nguồn điện này không bị hỏng. IC1 có thể chống quá tải rất tốt. Thậm chí là một mạch dài ngắn suốt cả ngày. Nó vẫn còn trong tình trạng tốt.
  • Khi qua nhiệt nó sẽ không hoạt động.
    Khi nhiệt độ của nó bất thường. Hệ thống bảo vệ nhiệt độ cao sẽ ra lệnh cho nó tạm thời ngừng phản hồi. Cho đến khi nhiệt độ giảm xuống. Nó được bắt đầu như bình thường.

Với những ưu điểm của vi mạch này. Nó nên được lắp đặt trên tản nhiệt gần bóng bán dẫn.

Khi IC1 đã nóng lên trên bóng bán dẫn. Nó dừng lại! Tất nhiên, không có dòng điện đến bóng bán dẫn. Vì vậy, nó dần dần giảm nhiệt xuống. IC1 sẽ quay trở lại để chạy lại.

SCR Bảo vệ quá dòng

Trong điều kiện ngắn mạch. Hoặc Quá tải, Hoặc Sử dụng quá nhiều dòng điện. Q2 được kéo bởi dòng điện 5A. Cho đến khi điện áp 0,75V giảm trên R5 – 0,15 ohms. (chân phát của Q2). Sau đó, điện áp này đến cổng dẫn của SCR1. Tiếp theo, nó đủ để kích hoạt SCR1 hoạt động ngay lập tức.

IC1 tạm thời ngừng phản hồi. Vì nó quá tải. Bởi trước đó, dòng điện 1A chạy qua IC1 và SCR1 được tải trực tiếp. Không thông qua tất cả các bóng bán dẫn.

SCR1 sẽ hoạt động để giữ. Cho đến khi nguồn điện bị cắt. Bộ phận tự động thiết lập lại theo cách này được gọi là bộ ngắt mạch Điện tử.

Điện áp đầu ra là bao nhiêu khi thiết kế mạch nguồn cấp điện 13.8V-30A

Điện áp đầu ra của mạch nguồn 13,8V dòng cao bằng điện áp đầu ra của IC1 (15V) trừ đi điện áp rơi trên đế (B) – cực phát (E) của bóng bán dẫn (Q1) và bóng bán dẫn qua (Q2) và điện áp giảm trên cực phát R5 của Q2.

Vout = vIC – vbeQ1 – vbeQ2
= 15V – 0.6V – 0.6V
= 13.8V

Tuy nhiên, vì điện áp rơi trên R5 có thể bị thay đổi bởi dòng điện chạy qua nó.

Vì vậy, làm cho đầu ra điện áp của mạch này được thay đổi một chút, thay đổi từ 14V (không tải) Nó có thể là 13V trong điều kiện đầy tải.

Ở mức này, nó sẽ được duy trì điện áp tốt hơn so với điện của ô tô. Điện áp đầu ra của nó có thể được thay đổi từ 11V đến 16V.

Và bộ phát thường sử dụng trên ô tô với bình acquy 12V được thiết kế tương thích với điện áp 13-14V hiện có.

Cách thiết kế mạch nguồn cấp điện 13.8V-30A

Vì linh kiện sử dụng trong mạch nguồn 13.8V này không có nhiều. Và hầu hết chúng đều lớn. Mà phải được nắp trên tản nhiệt.

Hoạt động của dự án này, vì vậy không cần sử dụng PCB. Có thể sử dụng điểm kết nối dây nguồn, thắt chặt đai ốc vào tản nhiệt. Sau đó, Kết nối dây với các bộ phận khác trên tản nhiệt.

Chọn các bộ phận như bạn muốn

2. Chọn một bộ chỉnh lưu diode cầu Và máy biến áp T1 theo cách sử dụng.

Vì LM7815 yêu cầu điện áp đầu vào thấp đến 17V. Vì vậy, điện áp DC đầu vào không được kiểm soát để giảm đầu ra trên C1 nên nằm trong khoảng 18V đến 20V.

Nếu nhỏ hơn 17V có thể không đủ để sử dụng mạch. Và, nếu hơn 20V trên 20%.

Nó có thể mất nhiều năng lượng hơn trong các bóng bán dẫn và IC. Làm phải dùng tản nhiệt lớn hơn. Nó quá tiêu tốn nhiều năng lượng hơn mức cần thiết.

Bạn có thể chọn kích thước của máy biến áp 15A. Bạn bè của tôi đến EI lõi thép ở một cửa hàng đồ cổ, sau đó đi thuê một máy biến áp mới. Điều này là bền và không tốn kém.

Bóng bán dẫn công suất — Bạn có thể sử dụng loại 2N3055 dễ mua hơn. Hoặc sử dụng TIP3055 cũng giống như 2N3055. Nhưng dễ cầm trên tản nhiệt với TO-3P. Tốt nhất, TIP35 là dòng điện công suất cao hơn dòng điện cực thu 25A.

Bạn có thể chọn bất kỳ số nào SCR1 là 200V 5A như 2N4441, C122, C106, v.v.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Back to top button