携帯電話の充電回路

携帯電話は一般的に5Vの安定化DC電源で充電するので、基本的には220ACから5Vの安定化DC電源を構築します。このDC電源は、携帯電話だけでなく、デジタル回路、ブレッドボード回路、IC、マイクロコントローラーなどの電源の充電にも使用できます。

適切な変圧器、コンデンサー、電圧レギュレーターを使用して、6V DC、9V、12V、15Vなどを構築することもできます。基本的な概念は同じままで、より高い電圧と電流のためにヒートシンクを配置する必要があります。

この回路は主に降圧トランス、全波ブリッジ整流器、5V電圧レギュレータIC（7805）で構成されています。この回路は、次の4つの部分に分けることができます。（1）AC電圧の降圧（2）整流（3）ろ過（4）電圧調整。

1.AC電圧を下げます

220VACを5VDCに変換するため、最初に、このような高電圧を低減するための降圧トランスが必要です。ここでは、220VACを9VACに変換する9-0-91A降圧トランスを使用しました。変圧器には、コイルの巻数に応じて電圧をステップアップまたはステップダウンする一次コイルと二次コイルがあります。

適切なトランスの選択は非常に重要です。定格電流は、負荷回路（DCを生成する回路）の電流要件によって異なります。定格電圧は、必要な電圧よりも高くする必要があります。つまり、5V DCが必要な場合、変圧器の定格は少なくとも7Vである必要があります。これは、電圧レギュレータIC 7805が5V電圧を提供するために少なくとも2V、つまり7Vを必要とするためです。

2.修正

整流は、交流（AC）の負の部分を除去して、部分的なDCを生成するプロセスです。これは、4つのダイオードを使用することで実現できます。ダイオードは電流が一方向にのみ流れることを可能にします。ACダイオードの前半サイクルでは、D2とD3が順方向にバイアスされ、D1とD4が逆方向にバイアスされ、後半のサイクル（負の半分）では、ダイオードD1とD4が順方向にバイアスされ、D2とD3が逆方向にバイアスされます。この組み合わせは、負の半サイクルを正に変換します。

全波ブリッジ整流器コンポーネントが市場で入手可能であり、これは内部に4つのダイオードの組み合わせで構成されています。ここでは、このコンポーネントを使用しました。

3.ろ過

整流後の出力は適切なDCではなく、発振出力であり、リップル係数が非常に高くなっています。その脈動出力は必要ありません。このためにコンデンサを使用します。コンデンサは波形がピークになるまで充電され、波形が低くなると負荷回路に放電されます。したがって、出力が低くなると、コンデンサは負荷回路への適切な電圧供給を維持し、DCを生成します。次に、このフィルタコンデンサの値を計算する方法を説明します。式は次のとおりです。

C = I * t / V

C =計算される静電容量

I =最大出力電流（たとえば500mA）

t = 10ms、

全波ブリッジ整流器を介して、50Hz ACをDCに変換した後、100Hz周波数の波を取得します。パルスの負の部分が正に変換されると、1つのパルスが2つカウントされます。したがって、期間は1/100 =.01秒= 10msになります

V =ピーク電圧–電圧レギュレータICに与えられる電圧（定格より+2高いとは5 + 2 = 7を意味します）

9-0-9は変換のRMS値であるため、ピーク電圧はVrms * 1.414 = 9 * 1.414 = 12.73v

2つは半波に対して順方向にバイアスされるため、1.4vは2つのダイオード（ダイオードあたり0.7）でドロップされます。

したがって、12.73 – 1.4 = 11.33v

コンデンサが負荷回路に放電するとき、動作するために7vから7805 ICを提供する必要があるため、最終的にVは次のようになります。

V = 11.33 – 7 = 4.33v

したがって、C = I * t / V

C = 500mA * 10ms / 4.33 =.5 *.01 / 4.33 = 1154uF〜1000uF

4.電圧調整

電圧レギュレータIC7805は、安定化された5vDCを提供するために使用されます。入力電圧は、ICが正しく動作するために、定格出力電圧より2ボルト高くする必要があります。つまり、7〜20 Vの入力電圧範囲で動作できますが、少なくとも7Vが必要です。電圧レギュレータには、適切に安定化されたDCを提供するためのすべての回路が内蔵されています。0.01uFのコンデンサを7805の出力に接続して、電圧の一時的な変化によって発生するノイズを除去する必要があります。