根据题目要求,将220V交流电变成72V直流电,其实现的方法有很多,有变压-整流-滤波-稳压方式,也有开关电源的方式等。
(1)变压-整流-滤波-稳压的方式是将220V交流电经过变压器降压(降到合适的交流电),然后对交流电进行整流,使其转化为直流电,整流方式有半波整流、全波整流、桥式整流和倍压整流等,经过滤波使直流电的波形更为平滑,消除尖峰、纹波等,然后在接稳压电压芯片等进行稳压,比如最常用的7805、7815、7824等。
(2)开关电源的方式如今市面上很常见,比如手机充电器、电瓶车充电器、显示器电源、笔记本电源等,几乎都是采用开关电源的方式。
开关电源就是使用电子开关管作为主要控制器件,比如场效应管、晶体管、可控硅晶闸管等,通过控制电路使开关管不停地“接通”和“关断”,也就是说通过电子开关对输入电压进行脉冲调制,从而实现电压变换及自动稳压。
具体电路设计
下面使用变压-整流-滤波的方式制作一个简易的72V直流电源。
(1)变压器的选择,首先要考虑降压比例,220V交流电应该变压到多少合适,这个需要结合整流和输出进行考虑,假设使用桥式整流,经过桥式整流-滤波后的直流电压为交流电的1.2倍左右(根据带载不同而略有变化),所以要求输出72V的直流电,那么整流前端的交流电压应为72/1.2=60VAC以上,此处选择220VAC转60VAC的变压器正好。其次是选择变压器的功率,根据负载的功率加上自身损耗,变压器的功率应为负载的功率×(1.2~1.5倍左右)。
(2)整流,采用桥式整流电流,可以使用集成的整流芯片,也可以使用4个整流二极管自己连接。
(3)滤波,经过滤波后的直流电压约为交流电的1.2倍左右,完全空载时为1.4倍(根据带载不同而略有变化)。
▲简易72V直流电源
若负载对电源的电压要求不高,允许有10%左右的波动,后端可以不加相关稳压器件,直接接入负载使用即可,十分方便,电路设计也简单。若对72V的电压要求比较高,可以在后端增加稳压电路,可以使用72V稳压管和晶体管构成。
▲开关电源原理
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