Nhiều thiết bị điện và điện tử yêu cầu nguồn DC hoặc AC cho hoạt động của chúng. Mặc dù nguồn AC được cung cấp chủ yếu thông qua nguồn cấp điện AC, nguồn DC được cung cấp qua pin. Tuy nhiên có những trường hợp khi có sự khan hiếm nguồn AC (qua mất điện) hoặc nguồn DC (do tuổi thọ pin giới hạn). Để khắc phục vấn đề này, mình thường gặp nhiều lựa chọn thay thế. Ví dụ, mình có thể sử dụng Bộ đổi điện hoặc Inverter trong trường hợp khẩn cấp để có được nguồn AC khi nguồn điện cung cấp được tắt. Tương tự như vậy trong trường hợp nguồn DC, mình có thể sử dụng nguồn pin hoặc nguồn AC đến nguồn DC thay thế.
Nguyên tắc mạch chuyển đổi tự động chuyển đổi:
Mạch này dựa trên nguyên tắc hoạt động của chế độ bistable của 555 Timer. Trong chế độ này, đầu ra Bộ hẹn giờ cao hoặc thấp tùy thuộc vào trạng thái của trigger và pin reset. Đầu ra Timer được kết nối với một transistor hoạt động như một công tắc, được bật hoặc tắt tùy thuộc vào đầu ra Timer. Hai đèn LED trong loạt được sử dụng như một tải. Trong trường hợp transistor được tắt, đèn LED được điều khiển bởi nguồn điện AC-DC trong khi trong trường hợp transistor được bật, đèn LED được điều khiển bởi pin.
Biểu đồ mạch chuyển đổi tự động chuyển đổi:
Thiết bị chuyển mạch chuyển mạch tự động:
Thiết kế mạch liên quan đến hai phần cơ bản –
1. Thiết kế nguồn AC – DC:
Đây là thiết kế của một hệ thống cấp nguồn AC đến DC cơ bản sử dụng bộ biến áp và cầu chỉnh lưu.
Bước đầu tiên liên quan đến việc lựa chọn bộ điều chỉnh điện áp. Kể từ đây, yêu cầu của mình là lái hai đèn LED trong loạt cùng với một diode Schottky, mình giải quyết xuống với điều chỉnh điện áp LM7809 sản xuất điện áp 9V. Kể từ khi điện áp đầu vào để điều chỉnh phải có ít nhất 12V, mình giải quyết xuống với một điện áp đầu vào khoảng 20V.
Bước tiếp theo liên quan đến việc chọn biến áp. Kể từ khi điện áp chính là 230V và yêu cầu điện áp thứ cấp là khoảng 20V, mình có thể giải quyết với một biến áp cơ bản 230V / 20V.
Bước thứ ba là lựa chọn điốt cho chỉnh lưu cầu. Vì điện áp đỉnh trên biến áp thứ cấp là khoảng 28V, tổng PIV của cầu sẽ là khoảng 112V. Do đó mình cần điốt có PIV đánh giá hơn 112V. Ở đây mình chọn 1n4007 có PIV khoảng 1000V.
Bước cuối cùng liên quan đến việc lựa chọn tụ lọc. Đối với một tụ điện, điện áp cao điểm của 26V và điện áp đầu vào điều chỉnh tối thiểu của 12V, gợn cho phép là khoảng 14V. Giá trị điện dung sau đó được tính theo công thức, C = I (Δt / ΔV), trong đó mình là tổng của dòng điện tĩnh của bộ điều chỉnh điện áp và dòng tải cần thiết. Thay thế các giá trị, mình thấy một giá trị khoảng 17uF. Ở đây mình chọn một tụ điện 20uF.
2. Thiết kế mạch Multivibrator Bistable sử dụng 555 Timer:
Khi một Timer 555 được cấu hình trong multivibrator bistable; đầu ra của nó là tín hiệu logic cao hoặc thấp. Ở đây mình sử dụng logic đơn giản rằng khi pin kích hoạt được nối đất, đầu ra là tín hiệu logic cao và khi đặt lại pin được nối đất, đầu ra là tín hiệu logic thấp. Ở đây đầu ra của 555 Timer được kết nối với bazơ BC547.
Hoạt động mạch chuyển đổi tự động:
Các hoạt động mạch bắt đầu khi chuyển đổi S1 là tại các vị trí của nó. Khi công tắc S1 ở vị trí 1, chốt đặt lại của Bộ đếm thời gian 555 được nối đất. Nội bộ này thiết lập lại pin là pin thiết lập lại của SR Flip flop và do đó đầu ra của 555 Timer là một tín hiệu logic thấp. Bây giờ kể từ khi ngã ba emitter cơ sở của Q1 là ngược lại thiên vị, nó là ở vị trí cắt. Các đèn LED tải được kết nối trực tiếp với đầu ra của bộ điều chỉnh điện áp thông qua diode Schottky. Đây là nơi hoạt động của mạch cấp nguồn AC đến DC đi kèm. Điện xoay chiều đầu tiên được giảm xuống bởi biến áp và sau đó được chuyển đổi thành điện áp DC không được điều chỉnh và dao động bởi bộ chỉnh lưu cầu. Các gợn sóng AC từ điện áp DC dao động được loại bỏ bởi tụ lọc. Điện áp DC không được điều chỉnh này sau đó được chuyển đổi thành điện áp DC được điều chỉnh bởi bộ điều chỉnh điện áp.
Khi công tắc S1 ở vị trí 2, chốt kích hoạt 555 Timer được nối đất. Điều này làm cho đầu ra của Timer 555 là tín hiệu logic cao. Mối nối tiếp xúc cơ sở của Q1 là do đó chuyển tiếp thiên vị và transistor được hướng đến độ bão hòa, do đó đang ở vị trí trên. Ở đây mình nên lưu ý hai điều – Đầu tiên, diode Schottky bây giờ không tiến hành như là sự khác biệt điện áp giữa cả cathode và anode của diode là zero, tức là không có sự khác biệt tiềm năng ở ngã ba. Thứ hai, các đèn LED được thiên vị thông qua điện trở và transistor và được điều khiển bởi điện áp pin.
Các ứng dụng của chuyển đổi tự động chuyển đổi:
- Mạch này có thể được sử dụng như một hệ thống chiếu sáng gia đình với một số thay đổi.
- Nó có thể được sử dụng để lái xe tải DC khác như một động cơ DC của các thiết bị điện tử hoặc các ứng dụng đồ chơi khác.
❀◕ ‿ ◕❀
