|
เราลองมาดูตัวอย่างการออกแบบวงจร
power supply แบบ regulate
โดยเราต้องการ
แรงดัน output 12-13 V
จ่ายกระแสได้สูงสุด
500 mA ripple
สูงสุดไม่เกิน
2.5% และ
เปอร์เซน regulate 5%
อันดับแรกเราจะต้องทำการหาว่า
จะต้องใช้หม้อแปลงที่ทางด้าน
secondary
จ่ายไฟเท่าไหร่?
จากที่เราต้องการแรงดัน
output 13V และที่ diode D2
และ D4
นั้นเป็น silicon diode
ดังนั้นเมื่อมันทำงานก๊จะมีแรงดันตกคร่อมแต่ละตัว
0.7V ดังนั้น
ทั้ง D1 และ D4
จะดรอบแรงดันไป
(0.7x2)V
และจากสูตรการแปลงไฟแบบ
bridge คือ
โวลเตจที่output
= โวลเตจที่
ขด secondary
ของหม้อแปลง(Vsec)
x 1.414 ดังนั้น
Vsec = [13 + 1.4
]/1.414 ซึ่งมีค่าเท่ากับ
10.2 V ดังนั้นหม้อแปลงที่เราใช้ทางด้านขด
Secondary
ต้องแปลงไฟได้
10.2 V
หรือใกล้เคียงค่านั้น
และค่าชอง
ripple
ที่เราต้องการ
ripple
สูงสุดไม่เกิน
2.5% ของแรงดันที่
output ดังนั้น
ค่าขนาดของแรงดันที่มัน
จะกระเพื่อมได้ในหน่วยของ
rms คือ 13x0.025 = 0.325rms
และถ้าหากคิดในรูปของ
Vp-p
เราจะได้ว่า
ripple นี้
จะมีค่าเป็น
Vrip=0.325x2.828 =0.92Vp-p
ซึ่งค่านี้เราจะนำไปใช้ในการคำนวณค่าของ
C
ที่จะนำมาใช้งานในวงจรซึ่งค่า
ripple
มากหรือน้อยขึ้นอยู่กับการใช้
C ในวงจร.สิ่งที่เราต้องนำมาใช้ในการคำนวณด้วยคือ
เวลาที่ใช้ในการประจุของ
C และส่วนมากเราจะใช้ไฟบ้านเป็นแหล่งจ่ายไฟ
AC
ดังนั้นจะได้
1/(ความถี่ของ
ripple) = 1/[2x60] =8.33mSec และสูตรการคำนวณค่า
C คือ
C1(uF)= [ (ILxT) /Vrip ]x 10
e+6
C1 = [ ( 0.5A X 0.00833 ) / 0.92V ] X 106
C1 = 0.00453 X 106 = 4529 or 4700 uF
และค่าอัตราการทนแรงดันของ
C
ที่เราจะเลือกใช้นั้น
เนื่องจากแรงดันoutput
คือ 13 V
ดังนั้นค่า
C
ที่เลือกใช้งานต้องทนแรงดันได้
ไม่ต่ำกว่า
13x1.414= 18.33V ถ้าเลือใช้ค่า
มาตรฐานตามท้องตลาดก๊ต้องเป็น
25 V
อัตราการทนแรงดันของ
Diode(PIV)
สิ่งนี้เราก๊ต้องคำนึงถึง
ถ้าเลือกค่าต่ำก๊จะทำไห้
diode พังได้
จะต้องทนได้อย่างต่ำ
เท่ากับ 2.828 x Vsec
หรือในที่นี้คือ
29 V
ซึ่งอาจจะไม่มีขายก๊ไห้เลือกค่ามาตรฐานที่สูงกว่าที่เราคำนวณได้มาใช้งาน
สว่นอัตราการทนกระแสของ
diode นั้น
จะต้องไห้มากกว่า
2
เท่าของกระแสสูงสุดที่
output คือ 2x0.5 = 1A
เบอร์ที่ดีที่สุดที่เราจะเลือกใช้งานคือ
1N4004,1N4006,1N4008
ซึ่งทุกตัวมีอัตราการทนกระแส
1A และPIV 400,600,800
ตามลำดับ
การเลือกใช้งานหม้อแปลง
จากที่กระแส
output คือ 0.5A และ Vsec
คือ 10.2V
ดังนั้น
หม้อแปลงที่ใช้งานจะต้องมี
VA คือ 10.2x0.5 = 5.2 VA
ซึ่งการเลือกใช้งานของเราก๊ต้องทำการเลือก
หม้อแปลงที่มีspec
ค่า VA
สูงกว่านั้นเล็กน้อย
และจ่ายกระแสด้าน
secondary
ได้ในช่วง
ประมาณ 10 V
การเลือกใช้งาน
Fuse
การเลือกใช้งาน
fuse นั้นก๊ขึ้นกับกระแสที่จะไหลผ่านทางด้าน
primary
ของหม้อแปลง
การคำนวณก๊ใช้อัตราส่วนของหม้อแปลงคือ
I2/I1= E1/E2 แต่กระแส I2
นั้นเราต้องคำนึงให้มีค่ามากกว่า
กระแสที่เราต้องการสูงสุดอยู่
2 เท่าเพื่อประโยนช์ในเรื่องการ
safety วงจร
ดังนั้น I1 =
[2x50]/[240/10.2] =0.4A ค่าที่เลือกใช้นี้อาจจะหายาก
เพราะเป็นค่าต่ำ
อาจจะเลือกใช้ค่า
100mA
แทนได้ซึ่งเป็นค่าที่หาได้ง่ายกว่า
|