建立电子电路的步骤

什么是电路，为什么我们需要建立一个电路?

在我详细介绍电路是如何设计之前，让我们先知道什么是电路，为什么我们需要建立一个电路。

电路是任何循环，通过携带物质。对于电子电路，携带的物质是通过电子器件的电荷，并且这些电子的源是电压源的正极端子。bob足球体育app当该电荷从正端子流动，通过环路，并达到负端子时，据说电路完成。然而，该电路包括几种影响充电流量的组件。有些人可以为电荷流，一些简单的商店提供障碍，或消散充电。有些需要外部能量来源，一些供应能量。

我们需要建造一条电路的原因可能有很多。有时我们可能需要点亮一盏灯，运行一个马达，等等。所有这些设备——一个灯，一个马达，LED——都是我们所说的负载。每个负载需要一定的电流或电压来启动它的工作。这个电压可以是恒定的直流电压，也可以是交流电压。然而，仅仅用一个电源和一个负载来构建电路是不可能的。我们需要一些更多的组件，以帮助在适当的流动电荷和处理电荷供应的来源，这样一个适当的数量的电荷流到负载。

一个基本的示例 - 调节的直流电源以运行LED

让我们成为构建电路的基本示例和逐步规则。

问题陈述：设计5V的调节直流电源，可用于运行LED，使用AC电压作为输入。

解决方案：您都必须了解受规范的直流电源。如果没有，让我简要介绍一下。大多数电路或电子设备需要直流电压进行操作。我们可以用简单的电池来提供电压，但电池的主要问题是寿命有限。出于这个原因，我们唯一的办法是将我们家里的交流电压转换为所需的直流电压。

我们所需要的就是把这个交流电压转换成直流电压。但这并不像看上去那么简单。所以让我们有一个简单的理论想法，关于如何将交流电压转换为调节直流电压。

电路后面的理论

1. 交流电压从电源在230V首先降压到低压交流电使用降压变压器。变压器是一种有两个绕组的设备-初级和次级，其中施加在初级绕组上的电压，通过电感耦合的优点出现在次级绕组上。由于次级线圈的匝数较少，对于降压变压器，次级线圈上的电压小于初级线圈上的电压。
2. 使用桥式整流器将此低交流电压转换为脉动直流电压。桥式整流器是一种安排4个二极管放置在桥接形式,这样一个二极管的阳极和阴极的另一个二极管连接到正极电压源,以同样的方式另一个两个二极管的阳极和阴极的电压源连接到负极。同时，两个二极管的阴极与电压的正极性相连，两个二极管的阳极与输出电压的负极性相连。对于每个半周期，相反的一对二极管传导，并通过桥式整流器获得脉动直流电压。
3. 由此获得的脉动DC电压包含AC电压形式的波纹。为了删除这些涟漪，需要过滤器，从DC电压过滤纹波。电容器与输出平行地放置，使得电容器（由于其阻抗）允许高频AC信号通过绕过接地，并且低频或直流信号被阻挡。因此，电容器用作低通滤波器。
4. 电容器滤波器产生的输出是未调节的直流电压。为了产生调节的直流电压，使用调节器，其产生恒定的DC电压。

因此，让我们现在进入设计简单的AC-DC调节电源电路来驱动LED。

建立电路的步骤

步骤1:电路设计

要设计一个电路，我们需要了解电路所需的每个组件的值。现在让我们看看我们如何设计受调节的直流电源电路。

1.确定要使用的调节器及其输入电压。

在这里，我们要求有一个恒定的电压5V在20mA与输出电压的正极性。由于这个原因，我们需要一个稳压器，将提供一个5V输出。稳压IC LM7805是一个理想和有效的选择。我们的下一个要求是计算稳压器的输入电压要求。对于一个稳压器，最小输入电压应该是输出电压加3的值。在这种情况下，这里有一个5V的电压，我们需要一个最小的8V输入电压。让我们考虑输入12V。

2.确定要使用的变压器

现在产生的未调节电压是12V的电压。这是变压器所需的二次电压的RMS值。由于初级电压为230V rms，因此在计算转弯比上，我们得到的值为19.因此我们必须使用230V / 12V，即12V，20mA变压器进行变压器。

3.确定滤波器电容的值

滤波电容的值取决于由负载汲取的电流量，调节器的静态电流（理想电流），直流输出中的允许纹波的量和时段。

对于变压器上的峰值电压为17V（12 * SQRT2）和二极管的总滴加（2 * 0.7V）1.4V，电容器上的峰值电压约为15V。我们可以通过以下公式计算允许的摇摆量：

ΔV= vpeakcap- vmin

如所计算的，VPEAKCAP = 15V和VMIN是调节器的最小电压输入。因此ΔV是（15-7）= 8V。

现在，电容，C =（i *ΔT）/ΔV，

现在，我是负载电流和稳压器的静态电流之和，I = 24mA(静态电流约为4mA，负载电流为20mA)。也∆t = 1/100Hz = 10ms。∆t的值取决于输入信号的频率，这里的输入频率是50Hz。

因此，将所有的值都代入C，得到的值约为30microFarad。所以，让我们选择一个20微法拉的值。

4.确定使用二极管的PIV（峰值逆电压）。

由于变压器次级的峰值电压为17V，因此二极管桥的总PiV约为（4 * 17）即68V。因此，我们必须为每分的二极管安顿下来，每次PIV等级。记住PIV是可以在其反向偏置条件下施加到二极管的最大电压，而不会导致故障。

第2步。电路图和仿真

既然您了解每个组件和整个电路图的值，让我们使用电路构建软件绘制电路并模拟它。

这里我们选择的软件是Multisim。

以下是使用MultiSim绘制电路并模拟它的给定步骤。

1. 在您的Windows面板上，点击以下链接：开始>>>程序 - >国家 - >仪器 - >电路设计套件11.0 - > MultiSim 11.0。
2. 使用类似面包板的菜单和空白区域出现一个Multisim软件窗口，以绘制电路。
3. 在菜单栏上选择place - >组件
4. 窗口显示标题 - 组件的标题'
5. 在标题“数据库”下，从下拉菜单中选择“主数据库”。
6. 在“标题”下，选择所需的组。如果您想去电压或电流或地面。如果您想以电阻器，电容等等任何基本组件。在此首先，我们必须放置输入的AC电源，因此选择源 - >电源 - > AC_Power。放置组件后（通过单击“确定”按钮），将RMS电压的值设置为230 V和频率至50Hz。
7. 现在在“组件”窗口下，选择“基本”，然后选择“变换器”，然后选择“TS_IDEAL”。对于理想的变压器，两个线圈的电感是相同的，以实现输出我们具有改变次级线圈电感。现在我们知道变压器线圈的电感的比率等于转弯比率的平方。由于在这种情况下所需的转弯比为19，因此我们必须将次级线圈电感设置为0.27mh。（初级线圈电感为100MH）。
8. 在“组件”窗口下，选择“基本”，然后选择“二极管”，然后选择“二极管”IN4003。选择4个这样的二极管并将它们放在桥式整流器布置中。
9. 在元件窗口下，选择basic，然后Cap _电解，并选择电容值为20microFarad。
10. 在“组件”窗口下，选择“电源”，然后选择“电压_调节器”，然后从下拉菜单中选择“LM7805”。
11. 在components窗口下，选择diodes，然后选择LED，从下拉菜单中选择LED_green。
12. 使用相同的步骤，选择一个值为100欧姆的电阻器。
13. 现在，我们已经有了所有的组件，并有了一个关于电路图的想法，让我们进入到绘制电路在多sim平台上。
14. 要绘制电路，我们必须使用电线在组件之间进行正确的连接。选择电线，转到放置，然后电线。请记住仅在结点出现连接点时才连接组件。在Multisim中，连接线由红颜色表示。
15. 要显示整个输出中的电压，请按照给定的步骤操作。转到放置，然后'组件'，然后'指示'，然后'Voltmeter'，然后选择第一个组件。
16. 现在您的电路已准备好模拟。
17. 现在单击“模拟”，然后选择“运行”。
18. 现在你可以看到输出的LED闪烁，箭头变成绿色。
19. 您可以通过并行地放置电压表来验证您是否在每个组件上都能获得正确的电压值。

现在您了解需要恒定直流电压的负载的调节电源，但需要可变直流电压的负载呢。我把你留下了这项任务。此外，关于这个概念或电气的任何疑问bob体育棋牌请在下面的评论部分提供您的想法。

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