Os telefones celulares geralmente carregam com alimentação CC regulada de 5 V, então basicamente vamos construir uma fonte de CC regulada de 5 V a partir de 220 CA. Esta fonte DC pode ser usada para carregar celulares, bem como a fonte de energia para circuitos digitais, circuitos breadboard, ICs, microcontroladores etc.
Você também pode construir 6 V DC, 9 V, 12 V, 15 V, etc, usando o transformador, capacitor e regulador de tensão adequados. O conceito básico permanece o mesmo, você só precisa providenciar um dissipador de calor para maior tensão e corrente.
Este circuito consiste principalmente de um transformador abaixador, um retificador de ponte de onda completa e um regulador de tensão de 5 V IC (7805). Podemos dividir este circuito em quatro partes: (1) Redução da tensão CA (2) Retificação (3) Filtração (4) Regulação da tensão.
1. Reduza a tensão CA
Como estamos convertendo 220 Vca em 5 Vcc, primeiro precisamos de um transformador abaixador para reduzir essa alta tensão. Aqui, usamos o transformador abaixador 9-0-9 1A, que converte 220 Vca em 9 Vca. No transformador, há bobinas primárias e secundárias que aumentam ou diminuem a tensão de acordo com o número de volta das bobinas.
A seleção do transformador adequado é muito importante. A classificação da corrente depende do requisito de corrente do circuito de carga (circuito que usará a geração CC). A classificação de tensão deve ser maior do que a tensão necessária. Significa que se precisarmos de 5 Vcc, o transformador deve ter pelo menos 7 V, porque o regulador de tensão IC 7805 precisa de pelo menos 2 V a mais, ou seja, 7 V para fornecer uma tensão de 5 V.
2. Retificação
Retificação é o processo de remoção da parte negativa da Corrente Alternada (CA), produzindo a CC parcial. Isso pode ser feito usando 4 diodos. Os diodos permitem que a corrente flua apenas em uma direção. Na primeira metade do ciclo do diodo AC, D2 e D3 são polarizados para frente e D1 e D4 são polarizados reversamente, e no segundo meio ciclo (metade negativa) os diodos D1 e D4 são polarizados para frente e D2 e D3 são polarizados reversamente. Esta combinação converte o meio ciclo negativo em positivo.
Um componente retificador de ponte de onda completa está disponível no mercado, que consiste nessa combinação de 4 diodos internamente. Aqui nós usamos este componente.
3. Filtração
A saída após a retificação não é uma CC adequada, é uma saída de oscilação e tem um fator de ondulação muito alto. Não precisamos dessa saída pulsante, para isso usamos Capacitor. O capacitor carrega até que a forma de onda atinja seu pico e descarregue no circuito de carga quando a forma de onda fica baixa. Portanto, quando a saída está baixa, o capacitor mantém a alimentação de tensão adequada no circuito de carga, criando assim a CC. Agora, como o valor deste capacitor de filtro deve ser calculado. Aqui estão as fórmulas:
C = I * t / V
C = capacitância a ser calculada
I = Corrente de saída máxima (digamos 500mA)
t = 10ms, Obteremos onda de freqüência de 100 Hz após converter 50 Hz AC em DC, através do retificador de ponte de onda completa. Como a parte negativa do pulso é convertida em positiva, um pulso será contado como dois. Portanto, o período de tempo será 1/100 = 0,01 segundo = 10 ms
V = Tensão de pico - tensão fornecida ao regulador de tensão IC (+2 a mais do que a nominal significa 5 + 2 = 7)
9-0-9 é o valor RMS das transformadas, então a tensão de pico é Vrms * 1,414 = 9 * 1,414 = 12,73v
Agora 1,4 V será descartado em 2 diodos (0,7 por diodo), pois 2 serão polarizados para frente para meia onda.
Então, 12,73 - 1,4 = 11,33v
Quando o capacitor descarrega no circuito de carga, ele deve fornecer 7v a 7805 IC para funcionar, então finalmente V é:
V = 11,33 - 7 = 4,33v
Então agora C = I * t / V
C = 500mA * 10ms / 4,33 = 0,5 * 0,01 / 4,33 = 1154uF ~ 1000uF
4. Regulação de tensão
Um regulador de tensão IC 7805 é usado para fornecer 5 V DC regulado. A tensão de entrada deve ser 2 volts a mais do que a tensão de saída nominal para o funcionamento adequado do IC, o que significa que pelo menos 7v é necessário, embora possa operar na faixa de tensão de entrada de 7-20V. Os reguladores de tensão têm todos os circuitos internos para fornecer uma CC regulada adequada. Um capacitor de 0,01uF deve ser conectado à saída do 7805 para eliminar o ruído, produzido por mudanças transitórias na tensão.
Aqui está o diagrama completo do circuito do carregador de telefone celular:
Você precisa ter muito cuidado ao construir este circuito, uma vez que a rede elétrica CA de 220 V está envolvida aqui.