Cep telefonları genellikle 5v düzenlenmiş DC kaynağıyla şarj olur, bu nedenle temelde 220 AC'den 5v düzenlenmiş DC kaynağı oluşturacağız. Bu DC kaynağı, cep telefonlarının yanı sıra dijital devreler, devre tahtası devreleri, IC'ler, mikrodenetleyiciler vb. İçin güç kaynağını şarj etmek için kullanılabilir.
Ayrıca uygun trafo, kondansatör ve voltaj regülatörü kullanarak 6V DC, 9V, 12V, 15V vb. Oluşturabilirsiniz. Temel konsept aynı kalır, daha yüksek voltaj ve akım için bir soğutucu ayarlamanız yeterlidir.
Bu devre temelde bir düşürücü Transformatör, bir Tam dalga köprü doğrultucu ve bir 5V voltaj regülatörü IC (7805) içerir. Bu devreyi dört kısma ayırabiliriz: (1) AC voltajını düşürme (2) Düzeltme (3) Filtreleme (4) Voltaj Düzenleme.
1. AC voltajını azaltın
220V AC'yi 5V DC'ye çevirirken, öncelikle bu kadar yüksek voltajı düşürmek için bir düşürücü transformatöre ihtiyacımız var. Burada 220V AC'yi 9V AC'ye dönüştüren 9-0-9 1A düşürücü transformatör kullandık. Transformatörde, bobinlerdeki dönüş sayısına göre voltajı yükselten veya düşüren birincil ve ikincil bobinler vardır.
Uygun trafo seçimi çok önemlidir. Akım derecelendirmesi, Yük devresinin (DC üretmeyi kullanacak devre) Akım gereksinimine bağlıdır. Voltaj değeri, gerekli voltajdan fazla olmalıdır. 5V DC'ye ihtiyacımız varsa, transformatörün en az 7V değerine sahip olması gerektiği anlamına gelir, çünkü IC 7805 voltaj regülatörü 5V voltaj sağlamak için en azından 2V daha fazla yani 7V'ye ihtiyaç duyar.
2. Düzeltme
Doğrultma, Alternatif Akımın (AC) negatif kısmını çıkarma, dolayısıyla kısmi DC üretme işlemidir. Bu, 4 diyot kullanılarak elde edilebilir. Diyotlar, akımın yalnızca bir yönde akmasına izin verir. AC diyotunun ilk yarı döngüsünde D2 ve D3 ileri eğilimli ve D1 ve D4 ters önyargılıdır ve ikinci yarı döngüde (negatif yarı) Diyot D1 ve D4 ileri önyargılıdır ve D2 ve D3 ters önyargılıdır. Bu Kombinasyon, negatif yarı döngüyü pozitife dönüştürür.
Piyasada dahili olarak 4 diyotun kombinasyonunu içeren bir tam dalgalı köprü doğrultucu bileşeni mevcuttur. Burada bu bileşeni kullandık.
3. Filtreleme
Düzeltmeden sonraki çıktı uygun bir DC değil, osilasyon çıktısıdır ve çok yüksek dalgalanma faktörüne sahiptir. Bu titreşimli çıkışa ihtiyacımız yok, bunun için Kapasitör kullanıyoruz. Dalga formu zirveye ulaşıncaya kadar kapasitör şarjı ve dalga formu düştüğünde Yük devresine deşarj. Bu nedenle, çıkış düştüğünde, kapasitör Yük devresine uygun voltaj beslemesini sağlar, dolayısıyla DC'yi oluşturur. Şimdi bu filtre kapasitörünün değeri nasıl hesaplanmalıdır. İşte formüller:
C = I * t / V
C = hesaplanacak kapasitans
I = Maksimum çıkış akımı (500mA diyelim)
t = 10ms, Tam dalga köprü doğrultucu ile 50Hz AC'yi DC'ye dönüştürdükten sonra 100Hz frekans dalgası alacağız. Nabzın negatif kısmı pozitife dönüştürüldüğünde, bir darbe iki sayılacaktır. Yani Zaman periyodu 1/100 =.01 Saniye = 10ms olacaktır.
V = Tepe voltajı - IC voltaj regülatörüne verilen voltaj (nominal değerden +2 fazla, 5 + 2 = 7 anlamına gelir)
9-0-9, dönüşümlerin RMS değeridir, bu nedenle tepe voltajı Vrms * 1.414 = 9 * 1.414 = 12.73v'dir.
Şimdi 1.4v, 2 diyota (diyot başına 0.7) düşecek, çünkü 2, yarım dalga için ileri doğru önyargılı olacak.
Yani 12.73 - 1.4 = 11.33v
Kapasitör yük devresine boşaldığında, çalışması için 7v ila 7805 IC sağlamalıdır, böylece sonunda V:
V = 11,33 - 7 = 4,33v
Şimdi C = I * t / V
C = 500mA * 10ms / 4.33 =.5 *.01 / 4.33 = 1154uF ~ 1000uF
4. Gerilim Düzenlemesi
Düzenlenmiş 5v DC sağlamak için bir voltaj regülatörü IC 7805 kullanılır. Giriş voltajı, IC'nin düzgün çalışması için nominal çıkış voltajından 2 volt daha fazla olmalıdır, bu da 7-20V giriş voltajı aralığında çalışabilmesine rağmen en az 7v gerektiği anlamına gelir. Voltaj regülatörleri, uygun bir regüle edilmiş DC sağlamak için içindeki tüm devrelere sahiptir. Gerilimdeki geçici değişikliklerden kaynaklanan gürültüyü ortadan kaldırmak için 0.01 uF kapasitör 7805'in çıkışına bağlanmalıdır.
İşte cep telefonu şarj devresi için tam devre şeması:
Burada AC şebeke 220V olduğu için bu devreyi kurarken çok dikkatli olmalısınız.