このプロジェクトの目的は、220VAC電源を+ 12Vおよび-12vDC電源に変換することです。そのため、正と負の12V電源を同時に取得するため、デュアル電源と呼ばれます。
これは、簡単な3つのステップで実現できます。
- まず、単純な降圧（220V / 12V）トランスを使用して、220VACを12VACに変換します。
- 次に、このトランスの出力は整流回路に与えられ、整流回路はAC電源をDC電源に変換します。DCである整流回路の出力には、出力電圧のリップルが含まれています。これらのリップルを除去するために、2200 uf、25Vのコンデンサが使用されます。
- 最後に、純粋なDCであるコンデンサの出力は、入力電圧の変化にもかかわらず、12Vおよび-12VDCで出力電圧を調整する電圧レギュレータIC7812およびIC7912に与えられます。
必要なコンポーネント：
- センタータップトランス（220V / 12V）
- パワーダイオード（6A）–4No。
- コンデンサ（2200μF、25V）–2No。
- 電圧レギュレーター（IC 7812&7912）
- トグルスイッチ
- DC負荷（DCモーター）
回路図：
デュアル電源回路の構築：
ステップI：降圧変圧器を使用して220vACを12vACに変換する
センタータップ付き変圧器の一次端子は家庭用電源（220V ac 、50Hz）に接続され、出力は変圧器の二次端子から取得されます。センタータップは、センタータップトランスの電圧出力を表します。例：24Vセンタータップ変圧器は、外側の2つのタップ間で24V AC を測定し（全体として巻線）、各外側タップからセンタータップまで12V AC を測定します（半巻線）。これら二つの12V のAC 供給は、このように導出正および負の12ボルトに容易それを作る、互いに180度位相がずれている 直流 それらから電源。センタータップ付きトランスを使用する利点は、+ 12Vと-12Vの両方の DCを 取得できることです。 1つの変圧器のみを使用して供給します。
入力：220V ac 、50 Hz
出力：外部端子と中間端子間：12V ac、50 Hz
2つの外部端子間：24VAC 。 50 Hz
ステップ– II：フルブリッジ整流器を使用して12vACを12vDCに変換する
センタータップ付きトランスの外側の2つの端子は、ブリッジ整流回路に接続されています。整流回路は、 AC 電源を DC 電源に変換するコンバータです。回路図に示すように、通常はダイオードスイッチで構成されています。
AC を DC に変換するために、2種類の整流器を作成できます。1つはハーフブリッジ整流器で、もう1つはフルブリッジ整流器です。でハーフブリッジ整流器、出力電圧が入力電圧の半分です。たとえば、入力電圧が24Vの場合、出力 DC 電圧は12Vで、このタイプの整流器で使用されるダイオードの数は2です。フルブリッジ整流器では、ダイオードの数は4で、図に示すように接続され、出力電圧は入力電圧と同じです。
ここでは、フルブリッジ整流器が使用されています。したがって、ダイオードの数は4で、入力電圧（24V ac ）と出力電圧も24V DCで 、リップルがあります。
の場合、フルブリッジ整流器の出力電圧、
V DC = 2Vm /Πここで、Vm = AC電源電圧のピーク値、ΠはPi
フルブリッジ整流器の入出力電圧の波形は以下のとおりです。
このデュアル電源回路では、ダイオードブリッジ整流器は6Aの4つのパワーダイオードで構成されています。このダイオードの定格は6Aと400Vです。これだけ大電流容量のダイオードを使用する必要はありませんが、安全性と柔軟性の目的から、大電流容量のダイオードを使用しています。一般に、低アンペア定格のダイオードを使用した場合、電流のサージのためにダイオードが損傷する可能性があります。
整流器の出力は純粋な DC ではありませんが、リップルが含まれています。
入力： 12V ac
出力： 24V ピーク （リップルあり）
ステップ-III：出力からリップルをフィルタリングします。
現在、ピークツーピークリップルを含む24V DC 出力は、負荷に直接接続できません。そのため、電源からリップルを除去するために、フィルタコンデンサが使用されます。現在、回路図に示すように、定格2200uFおよび25Vの2つのフィルタコンデンサが使用されています。両方のコンデンサの接続は、コンデンサの共通端子がセンタータップ付きトランスの中央端子に直接接続されるようになっています。さて、このコンデンサは12V件まで充電されます DC の両方が、変圧器の共通端子に接続されているよう。さらに、コンデンサは DC 電源からリップルを取り除き、純粋な DCを提供します 出力。ただし、両方のコンデンサの出力は調整されていません。したがって、電源を安定化するために、コンデンサの出力は次のステップで説明する電圧レギュレータICに与えられます。
入力： 12V DC （リップルあり、純粋ではありません）
出力：コンデンサ Cの 両端の電圧 1 = 12V dc （純粋な dc、 ただし 安定化されて いない）
コンデンサの両端の電圧 C 2 = 12V DC （純粋 DC、 しかし規制されていません）
ステップIV：12vDC電源を調整します
次の重要なことは、コンデンサの出力電圧を調整することです。そうしないと、入力電圧の変化に応じて変化します。そのために、出力電圧要件に応じて、レギュレータICが使用されます。 + 12Vの出力電圧が必要な場合は、IC7812が使用されます。必要な出力電圧が+ 5Vの場合、7805ICが使用されます。 ICの最後の2桁は、出力電圧定格を示します。最後から3番目の桁は、電圧が正または負であることを示しています。正の電圧（8）および負の電圧（9）の場合、数値が使用されます。したがって、IC7812は+ 12vレギュレーションに使用され、IC7912は-12v電圧レギュレーションに使用されます。
これで、回路図に示すように2つのICの接続が行われます。両方のICの接地端子は、リファレンスを作成するためにトランスのセンタータップ端子に接続されています。ここで、両方のICの出力端子と接地端子の間で出力電圧が測定されます。
入力： 12V DC （純粋な DCです が、 安定化されて いません）
出力： 7812の出力端子とアース間の+ 12V DC （純粋な DC および安定化）
-12V DC 出力7912の端子と接地（純粋間の DC と調整）
デュアル電源回路のアプリケーション：
- オペアンプは入力信号の両方の極性で動作する必要があるため、オペアンプには2つの電源（通常は1つの+ ve電源と1つの-ve電源）が必要です。負のソースがないと、信号の負のサイクル中にオペアンプが動作を開始しません。そのため、信号部分の出力は「クリップ」されます。つまり、グラウンド自体に留まります。これは明らかにお勧めできません。
- DCモーターを負荷として使用する場合、+ 12Vの場合は時計回りに回転し、-12Vの場合は反対方向に回転します。たとえば、おもちゃ（車、バスなど）で使用されるモーターは、+ 12Vの場合は前進し、-12Vの場合は後退します。以下のビデオでは、このデュアル電源回路を使用して、モーターが両方向に回転することを示しています。
他の電源回路を確認してください：