高壓交流電壓轉化為低壓直流電壓,可實現的方法有很多,比如使用容阻降壓+24V穩壓管的方式,這種方式一般只用于小電流場合(電流小于100mA);開關變壓器、開關管等組成的自激或它激方式開關電源,如今開關電源十分普及,我們常用的手機充電器、筆記本、顯示器適配器等幾乎都是采用開關電源的方式,主要是因為開關電源效率高而且體積小、重量輕,抗干擾性強,電壓范圍寬等優勢,不足之處就是紋波比較大,電磁干擾大;還有簡易的變壓器降壓、整流、線性穩壓的方式等。
下面介紹比較簡易的24V電源實現方法,比較適合初學者。
(1)購買一個220VAC轉24VAC變壓器,輸出功率根據實際需求而定;
(2)再通過橋堆(橋式整流)將24V交流電整流為直流電,整流后的電壓約為0.9倍的24V,其中橋堆可以使用4個整流二極管代替(頭條@技術閑聊原創);
(3)通過電容進行濾波,濾波電容的大小跟負載電流、紋波系數有關,濾波電容的計算公式為:0.289/[f×(U/I)×ACv],單位為F,其中0.289是由半波阻性負載整流電路的波紋系數推演來的常數;f是交流電的頻率,單位HZ,比如我國市電為50HZ;U為整流電路最大輸出電壓,單位V;I為整流電路最大輸出電流,單位為A;ACv為紋波系數。就不作詳細計算了,此處濾波電容選擇2200μF,關于耐壓值的選擇,由于24VAC整流后的直流電壓最大值為24×1.414V≈34V,再考慮70%的降額設計(頭條@技術閑聊原創),由34V÷0.7≈48.6V,因此,耐壓值選取50V。經過濾波后的直流電壓約1.2倍的交流電,即24V×1.2=28.8V;
(4)然后再經過常用的線性三端穩壓器7824進行降壓、穩壓,可得穩定的24V直流電壓輸出,7824的最大輸出電流為1.5A,注意根據實際負載電流情況計算7824的自身功耗,考慮散熱問題。自身功耗計算公式P=(輸入電壓-輸出電壓)×負載電流,若負載電流為1A,則P=(28.8V-24V)×1A=4.8W,需增加散熱片。
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