怎樣將120VAC電源整流和調節(jié)到穩(wěn)定的9VDC

步驟1：理論

大多數消費類電子產品將交流電源調節(jié)為直流。有些人有一個黑色的笨拙的大墻疣，這很難看，幾乎不可能在不占用兩個或三個插槽的情況下將多個插頭插入配電盤。其他人具有內置的轉換電路。該設備重量的很大一部分實際上是變壓器本身，通常由幾塊鋼板夾在中間，然后將它們粘合在一起，再由兩個或更多個帶涂層的銅線繞組制成。每個繞組可以是幾匝到幾千匝的任何位置。繞組的數量決定了您將獲得多少電壓變化。當電流通過一個繞組（或線圈）時，會產生磁場，并沿繞組軸形成磁極。如果另一個線圈沿著同一軸放置在附近，磁場將在第二個線圈中感應出電流，從而產生電壓。在兩者之間增加一個導磁芯，可以大大提高效果，減少損耗。由于這兩個繞組都是用絕緣線制成的，因此您可以將一個繞組包裹在另一個繞組上，兩個繞組都包裹在鐵芯上。這非常有效且節(jié)省空間，特別是因為您可以添加多個單獨的繞組以獲取所需的任何電壓。電腦電源可以做到這一點。唯一的問題是輸出始終為交流電，因為要使磁耦合正常工作，磁場必須改變極性。做到這一點的唯一方法是使用交流電流，該電流在50-60Hz的正負電壓之間切換。為了使電子電路正常工作，我們必須將降壓后的AC電壓轉換為平坦，穩(wěn)定的DC電壓。

那就是橋式整流器，在這種情況下是全波整流器。我們可以用單獨的分立二極管制成，也可以使用專門制造的二極管。想法是，我們將交流負脈沖切換為正脈沖，然后將已經為正的脈沖保留在那里。由于二極管的電壓要求，會有一些電壓損失，但是這是最小的，如果您為此計劃，它根本不會影響結果。最終結果是脈沖直流電壓，從0到120Hz的最大電壓。我們在“ +”和“-”端子之間使用電容器來消除紋波。當電壓從0上升到最大值時，電容器充電。當電壓開始下降時，電容器通過電路放電，但速率要慢得多，實際上是在電源下降到0時又保持上升的同時保持電壓上升。一旦電壓上升到電容器電壓所在的位置，它將對電容器充電并再次激增回最大值。較大的電容器將使電壓保持更長的時間，因此波動較小。只要紋波不低于某個值，例如+ 12VDC，我們可以使用它為穩(wěn)壓器供電，該穩(wěn)壓器只需將擺動的輸入電壓穩(wěn)定在特定的輸出電壓即可。在這里，全波整流器比半波整流器好，因為高脈沖和低脈沖之間的時間更短，從而導致輸出更穩(wěn)定。

顯示了使用中心抽頭變壓器進行全波整流的原理圖。如果您有興趣，可以進行半波整流。對于本Instruction的其余部分，我將使用圖1中所示的全波示意圖的變體。

有關更徹底和更好的說明，請參閱Wikipedia上的整流器，二極管電橋，變壓器和電壓調節(jié)器文章。

第2步：實用設計

為此，您只需要幾個部分電路。我會盡可能地挽救零件，因此您甚至可以從板上已經內置的東西挽救整個AC/DC轉換電路。交流電源線連接的變壓器側為初級繞組側。次級繞組側將連接到橋式整流器。插入電源線后，請使用萬用表仔細檢查次級引腳上的輸出電壓。讀數應為電源電壓的1/10至1/5，在美國為12-24VAC。使用220VAC電源，您將需要一個降壓比為10：1的變壓器，因為大多數穩(wěn)壓器不能處理超過35VDC的輸入。另外，請注意電路的電源要求。變壓器確實有電流限制，并且只有在連接了適當的散熱器時，穩(wěn)壓器通常最多只能提供1安培的電流。如果不確定，保險絲是一件好事。

零件：

-1變壓器。如果您需要購買它，則可以使用它，但是它們幾乎存在于您使用的所有物品中，因此您應該可以輕松找到并挽救它。

-5個二極管。 1N4001、1N4004、1N4007都可以正常工作。您可以用其中的4個代替專用的橋式整流器，但是您需要第5個對調節(jié)器輸出進行反向偏置。

-4個電容器。 2 220-470uF電解，2 100nF陶瓷盤。檢查并確保電容器上的額定電壓高于它們將要承受的電壓。如果二極管橋的輸出為+ 30VDC，而您的電容器的額定值為+ 25VDC，那么您將遇到問題。如果您的臉部附近或附近沒有施加太多電壓，電容器將爆炸。

-1 78XX穩(wěn)壓器。我在此版本中使用7805。您可以通過幾種輸出電壓獲得它們，例如+ 5VDC（7805），+ 9VDC（7809），+ 12VDC（7812）等。79XX系列穩(wěn)壓器相似，但提供負電壓，即7909輸出-9VDC。確保變壓器的輸出至少保持高于穩(wěn)壓器輸出電平2V的電壓，因為它將穩(wěn)壓至所需的輸出電壓。 （78XX數據表）

-根據需要連接的電線

-如果穩(wěn)壓器提供大電流或您的輸入電壓明顯高于輸出電壓，則連接散熱器。有關更多信息，請閱讀此內容。

工具：

-用于原型制作和測試的無焊面包板

-烙鐵和焊錫

-印刷電路板（PCB）《-》剪鉗/剝線鉗

步驟3：構建和測試

這是一個非常簡單的電路。我提供了兩個面包板圖像，它們顯示相同的內容，但是其中一些圖像可能比其他圖像更容易理解。

圖像3和4是o型圖像，用于顯示電路中發(fā)生的事情。變壓器降低交流電壓后，二極管橋產生直流信號，但會有一些嚴重的波動。圖4顯示了為什么我們添加平滑電容器。該圖像是使用較小的電容器拍攝的，因此我可以突出顯示電容器對信號的影響。零件清單中的蓋子幾乎呈扁平線，因此很難看到。圖5顯示了+ 4.8VDC時的最終調節(jié)DC電壓。 7805的數據表顯示4.75-5.25VDC是正常的，因此我們完全符合規(guī)格。

僅此而已。只要您知道什么在哪里，就不會有任何問題。記住要慢一點，并在插入任何東西之前仔細檢查您的連接。最重要的是，請務必小心！

責任編輯：wv