双电源电路图 - 230VAC 至 ±12VDC

230 VAC 至 ±12 VDC 双电源电路

顾名思义，该电路旨在将220V AC左右的市电电压转换为+12V和-12V DC两种电压值。这个电路的特点是，我们可以同时得到两个电压。

在某些特殊应用中，电路需要同时具有相同幅度的正电压和负电压，这​​就是双电源电路出现的地方。这是必需的，并且在需要双电源的情况下，电路能够正常工作并且不会损坏设备是必不可少的。一个简单的电路可以解决这个问题，在本报告中，我们将设计和构建一个双电源电路。

相关项目：

• 浴室灯自动开关电路图及操作
• Arduino 对象检测自动门铃

双电源电路图

完全按照下面的电路图连接组件，以使电路正常工作。

所需材料

1. 中心抽头变压器
2. 功率二极管
3. 电容器
4. 稳压器 IC（IC7812 和 7912）
5. 拨动开关
6. 直流负载或电机

相关项目：

• 12V 至 5V 转换器电路 - 升压和降压转换器
• 简单的24V闪光器电路图

变形金刚

它是一种通用机箱安装电源变压器。变压器具有 240V 初级绕组和中心抽头次级绕组。变压器充当降压变压器，将 AC 240V 降至 DC 12 V。

变压器是一种用于调节交流电压的电子设备。变压器可以设计为升压或降压，因此具有调节功能。变压器的工作原理很简单，有两个相互闭合的绕组。

由于通过它们的交流电，它们在它们周围产生磁场。两个线圈之间的互感相互作用是变压器可以进行电力传输的原因。这种变化的磁通量在次级绕组中感应出变化的电磁力或电压。变压器最常用的铁芯之一是高磁导率硅钢。下图为变压器示意图。

相关帖子：

• 电子学最后一年项目创意列表
• 工科学生电子工程项目思路
• 面向初学者的简单基本电子迷你项目创意

1N4007二极管

1N4007为PN结整流二极管。这些类型的二极管只允许电流沿一个方向流动。 1N4007 有不同的实际应用，例如续流二极管应用，电源、逆变器、转换器等的通用整流

1N4007 二极管管脚
管脚号	引脚名称	充电
1	阳极	+V
2	阴极	-Ve

上图是1N4007的符号图和实物图。当知道设备的电气特性时，对电路任何组件的理解都会大大提高。

1N4007 电气特性
参数	值	单位
1.0 A 时的正向电压	1.1	垂直
25°C时的反向电流	5	uA
1.0 MHz 时的总电容	15	pF
75°最大满载反向电流	30	uA
平均整流正向电流	1	一个
峰值重复反向电压	1000	垂直

二极管1N4007特点如下：

• 低漏电流
• 低正向压降
• 高正向浪涌能力

相关项目：

• 车速检测电路——工作原理和源代码
• 电缆和电线测试仪电路图

这种二极管在嵌入式系统中有很多实际应用，下面给出了与特定二极管相关的一些主要应用：

1. 转换器
2. 用于嵌入式系统中的切换目的
3. 续流二极管应用
4. 逆变器
5. 电源的一般电源整流
6. 避免反向电流并保护 Arduino 或 PIC 微控制器等微控制器。

IC 7812 稳压器

在两种类型的稳压器中，IC 7812 是在输出端相对于公共地产生正电压的类型。 78**系列也有类似的IC，即7912，我们可以用它产生相对于公共地的负电压。

虽然该稳压器有多种封装类型，如 TO-3、TO-92 和表面贴装封装，但最常见的是变体采用 TO-220 封装。 IC正常工作的输入值是有阈值的。

作为输入施加到 IC 的输入电压应高于估计的输出电压。该值应大于 2.5V。由于电压有阈值，电流也有阈值，在这种情况下，电流应该比输出电流高1安培左右。

IC 7812的优势

• 7812 不需要任何其他组件来平衡或饱和其输出。
• IC 内置了一项功能，可保护其免受大电流浪涌的影响。
• 还有一个内置散热器，可防止 IC 过热并可能导致整个电路短路。

相关项目：

• 智能家居自动化系统——电路及源代码
• 烙铁温控器

IC 7812 引脚输出

IC有3个管脚。显示为“in”的引脚是 IC 的正输入。显示的引脚是 IC 将产生正输出的地方。还有一个第三个引脚是输入和输出之间的公共引脚。

IC 7912 稳压器

与7812 IC不同，7912具有将输出电压限制在恒定-12V而不是+12V的调节功能。在所有负值稳压器中，7912 是最常见的。 IC 7912 来自一个名为 79** 的大型稳压器 IC 系列。因为这是一个以数字12结尾的稳压器，所以它是一个输出电压为-12V的稳压器。

有很多与IC 7812类似的特性，下面列举一些：

• 可在输入端施加的最小电压约为 -14.5 伏。
• 可通过的峰值电流约为 2 A。
• 平均输出电流高达 1A。
• 用于防止过载和短路的内置安全机制。
• 与 7812 类似，IC 7912 也仅采用 TO-220 封装。

下面是IC的三个引脚示意图。

下面列出了该IC的部分应用。

• 需要恒定 -12V 输出的电路，也可用作模拟和数字电路的参考电压。
• 因为它在其输出端只通过一定量的电流，所以它可以用作这类应用的限流器。
• 可与正电压调节IC配合使用，构成双电源电路。
• 由于它们具有承受过压和短路问题的固有机制，因此可以用作输出极性反转保护电路。

相关项目：

• 电子眼电路 - 使用 LDR 和 IC 4049 进行安全控制
• 自动 LED 应急灯电路

双电源电路工作原理

双电源电路的工作原理可以分四步解释：

1. 使用合适的降压变压器将 220V 主电源转换为 12V 交流电源。

因为我们电路的输入将来自电源，我们必须首先将电压降低到与我们想要的输出相当接近的值。在这种情况下，我们考虑了变压器的输出，我们将通过该输出将电压降到 12 V 左右。

中心抽头变压器的初级侧接市电，从另一侧取出的输出为24V左右。这是因为;在这种情况下，我们使用的是中心抽头变压器。中心抽头变压器在次级侧的外绕组端测量时会产生 24V 的电压。

但每个端子相对于中心抽头测量时将显示 12V 的电压。并且抽头的每一侧都会产生一个值相同但极性不同的电压。所以从我们的第一部分开始，我们产生了两个幅度相等的交流电压，即 12V，但它们彼此滞后 180 度。

1. 使用全桥整流器将 12V AC 转换为 12V DC .

产生12V相反极性的外部两个端子连接到桥式整流电路，在本例中为全桥式整流器。然后整流器将交流电压转换为直流电压。这是一种由二极管组成的转换电路。

对于这个特殊的电路，双电源电路，二极管桥由额定电流为 6A 的二极管组成。额定电压为400V。选择这些值时要牢记电路的输入将来自电源。

1. 过滤掉整流器输出的波纹

本质上，整流器电路会在输出端产生纹波。具有这些纹波的输出将无法正确地为电路供电。因此，必须过滤掉涟漪。这个任务是通过使用电容器来完成的，电容器起到过滤器的作用。电路中使用的电容器值为 2200µF 和 25 V 额定电压。这将产生一个 12 V DC 电压，纹波含量非常少。

1. 调节 12V 直流电源

电容器的输出不应连接到必须供电的电路。那是因为，电容器被充电到 12 V 的值，因为它们只连接到滤波电路。一旦连接了任何其他电路，它们就会相应地进行修改，并且不会给出正确的输出。

为此我们需要一个调节器。该电路中使用的稳压器是7812和7912。它们是产生12V正负极性直流电压的稳压器。

双电源电路的应用

• 运算放大器需要两个电源，一个是正的，另一个是负的。运算放大器电路可以使用双电源电路供电。
• 当使用直流电机作为负载时，每个极性会工作一半时间，为了模拟类似的行为，可以使用双电源电路代替。