Creemos un circuito de suministro de energía regulado de 9 V para reemplazar una batería de 9 voltios. Estos circuitos pueden entregar 10 veces más corriente que una batería y ahorrarnos tiempo y dinero para reemplazarla cuando se agota. También son más seguras que una fuente de alimentación conmutada normal. Para obtener más información, lea a continuación.
Si nuestro circuito requiere una fuente de alimentación de 9V normalmente usaremos una batería de 9V, es fácil y conveniente. Pero si hay muchos circuitos que requieren de estas mismas baterías de 9V. Puede resultar caro e innecesario comprar más. Por lo tanto, elegimos este circuito de alimentación regulado de 9 V en lugar de esas baterías.
Circuitos simples
Mencionaremos estos 6 circuitos de ejemplo, centrándonos en el bajo costo, el uso de pocos componentes y la alta efectividad.
Hay circuitos de transistores y una versión IC, por lo que mi hija debe aprender sobre este circuito IC. Ha funcionado bien durante nuestra sesión de prueba.
Observó que si comparamos la complejidad entre IC y transistores, seguramente IC será más complejo. Porque el IC consta de muchos transistores. Para un uso normal, es más fácil y eficiente utilizar un IC en lugar de transistores.
Dado que hay muchos circuitos en esta lista, los enumeraremos desde simples hasta difíciles en términos de complejidad.
Circuito de alimentación de 9 V más sencillo
A la hora de elegir el circuito, siempre utilizo primero el concepto de económico y adecuado. Comparable a “no uses un mazo para romper una nuez”.
A veces nuestra carga sólo requería una corriente baja o una carga sencilla como bombillas, un pequeño motor DC, etc. Podemos utilizar fuentes de alimentación comunes, por lo que no tiene sentido utilizar un circuito más grande. Además cuanto más pequeño es más barato.
Este circuito es un circuito de suministro de energía no regulado. Que se utiliza mucho en un adaptador de CA en los viejos tiempos. Tiene bastante peso por el transformador que lleva dentro.
El principio de este circuito es muy simple al tener solo 3 componentes principales.
El transformador: convierte una red principal de CA de alto voltaje en un VCA bajo de aproximadamente 6,3 V.
Puente rectificador: rectificará el voltaje de CA (corriente alterna) a CC (corriente continua).
Condensador de filtro: suaviza el voltaje pulsante de un rectificador a una corriente continua (CC) constante.
Agregar más condensadores en paralelo con C1 para obtener más capacitancia. Para obtener un voltaje CC más suave y un voltaje de ondulación bajo.
Ahora el voltaje de salida es CC y el voltaje aumenta hasta 8,9 V.
De esta sencilla fórmula de DCV = ACV × 1,414
= 6,3 V × 1,414
= 8,9082V
Este circuito puede generar una corriente de 0,5 A limitada por un transformador de 0,5 A que utilizamos actualmente. Pero si desea más corriente de salida, debe cambiar su transformador por uno de mayor corriente para que coincida con la corriente deseada. Además de cambiar la corriente del diodo a la corriente del transformador, también hay que aumentar la capacitancia del condensador.
Por ejemplo, si necesitamos una corriente de salida de 1A. Tenemos que utilizar un transformador de 1A, un diodo 1N4007 fabricado para corriente de 1A y un condensador C1 de 2200uF.
Cómo elegir componentes, aprender AQUÍ: Fuente de alimentación no regulada
El circuito regulador de CC de 9 V más simple que utiliza diodo Zener
Si su carga requiere un poco de corriente pero un voltaje constante, como un circuito preamplificador de transistor, un circuito indicador de batería, etc.
En este caso, utilizar el regulador Zerner es una mejor opción. Puede derivar una corriente de salida de aproximadamente 30 mA a 50 mA.
Este circuito es bastante simple.
Cómo funciona y elección de componentes.
Tiendo a evitar cálculos complicados. Porque solo queremos usarlo solo para un nivel de hobby real.
El voltaje de salida se fija en 9 V según el voltaje del diodo Zener de 9 V. El diodo Zener mantendrá el voltaje constante de 9 V para cargar. La corriente de salida se puede configurar con R1, la configuramos en aproximadamente 50 mA.
Recibe la tensión continua de la fuente de alimentación no regulada del mismo modo que el primer circuito.
transformador T1
Lo importante es elegir un transformador. Normalmente, la bobina secundaria de un transformador será de 9V, 12V, 15V, 24V, etc. El nivel de voltaje adecuado es 12V para este circuito, también es fácil de encontrar.
Y este circuito requiere muy poca cantidad de corriente. Por tanto, un transformador de 0,25A es más que suficiente.
Condensador C1
Según mi propia experiencia, la estimación aproximada de C1 que es fácil y funciona bien es:
Si la corriente del transformador es de 1A, deberíamos utilizar un condensador de 2.000uF. Si se utilizan más capacitancias, el efecto es menor hasta que se desperdicia en vano. Pero si hay menos capacitancias, habrá un mayor nivel de voltaje de ondulación.
Nuestro transformador es de 0,25 A, por lo que deberíamos utilizar 500 uF. Pero puede resultar difícil de encontrar. Entonces, usamos 470uF en su lugar.
Circuito de fuente de alimentación de 9V usando 7809
Hoy en día, los circuitos integrados son muy baratos en comparación con los transistores. Probablemente porque cuando algo es popular, producirán mucho. Y también hay muchas marcas que compiten entre sí.
No hace mucho, le pedí a mi hija que probara un pequeño osciloscopio digital y funciona muy bien. Es adecuado para pequeños experimentos. Sólo requiere una fuente de alimentación constante de 9V (En el manual así lo dice). Desde entonces he estado usando una batería de 9 V, pero usa 98 mA de corriente, por lo que no es adecuada para baterías pequeñas. Sólo pueden suministrar 150 mAh.
Entonces, decidí cambiar a un adaptador de CA económico de 9 V. El voltaje se midió a 9,15 V y fue estable.
Pero al tocar las partes metálicas de la sonda o del circuito que se está midiendo, se produce una descarga eléctrica. Y cuando lo compruebes con el destornillador Neon.
Hubo una pequeña fuga, es muy peligroso. Deberíamos reemplazarlo por otra fuente de alimentación. Este es un problema común con la fuente de alimentación de modo conmutado (SMPS) si es de mala calidad.
También existe un problema de alto ruido. No es adecuado para circuitos electrónicos de alta precisión o relacionados con señales de audio de alta sensibilidad.
En el pasado, utilicé otras fuentes de alimentación reguladas linealmente que no tienen este problema. Mediante el uso de circuitos integrados reguladores como LM317, LM350, UA723, etc. Por lo tanto, construiremos una fuente de alimentación regulada de 9 V utilizando IC7809.
Cómo funciona
Este circuito tiene mayor eficiencia que los otros dos anteriores. La parte de la fuente de alimentación no regulada es la misma que los circuitos anteriores, excepto por la corriente máxima, que se ha incrementado a 1,5 A.
Queremos exprimir tanto rendimiento como debería ser.
Primero, debemos establecer el voltaje de entrada y el nivel de corriente más adecuados para el 7809.
En teoría, 7809 puede generar un voltaje de 9 V y una corriente de 1,5 A como máximo.
Pero en la práctica, si usamos 1,5 A de corriente, el voltaje de salida caerá a 7,5 V o el 80% de su voltaje de salida en teoría.
El voltaje de salida estable de 9 V alcanza solo una corriente inferior a 1 A. Sin embargo, esto es suficiente para un uso común.
Lo he probado, funcionará con total eficiencia si un voltaje de entrada es superior a 13 V pero no superior a 24 V. Si el voltaje es superior a 20 V, la temperatura del 7809 aumentará considerablemente hasta volverse intocable en el proceso.
Mire el circuito de alimentación no regulado del 7809.
Cuando utilizamos un transformador de 12V 1A. Produce un voltaje de aproximadamente 17 V CC y una corriente máxima de aproximadamente 1,5 A.
Normalmente, un transformador de 1 A debe utilizar un condensador C1-2200 μF. Pero al agregar un capacitor C2-1000μF más, el voltaje de CC será aún más suave.
Cuando pretendemos utilizar este circuito para probar varios circuitos electrónicos. Deberíamos agregar algunos componentes para aumentar la eficiencia de este IC.
A continuación, observe el circuito de alimentación del 7809 9V 1A.
Condensadores C3 y C4 Para reducir el ruido.
Bajo cargas normales, su efecto apenas es visible. Pero cuando se usa con circuitos de alta sensibilidad, como circuitos de preamplificador, circuitos digitales y circuitos IC de amplificador operacional. Si no se utilizan estos dos condensadores, se producirá inmediatamente un ligero ruido. Definitivamente afectará nuestros circuitos. Entonces, necesitamos poner C3 y C4 como removedor de púas.
condensadores C5 para aumentar la eficiencia del circuito.
Cuando la carga consume mucha energía, el C5 ayuda a estabilizar la corriente de salida. Podemos optar por 10uF hasta 220uF. Pero hemos descubierto que usar solo 10uF resultó en casi la misma eficiencia que 220uF. Entonces, usamos solo un capacitor C5-10uF.
Diodos D5 y D6 para proteger 7809.
Aunque el 7809 tiene una buena protección que incluye protección contra cortocircuitos, protección contra sobrecalentamiento y más. Pero en algunos casos, hay un flujo de alto voltaje negativo desde la salida. El IC no tiene protección contra este voltaje.
Algunos circuitos de carga pueden tener un condensador que, cuando se descarga, enviará un alto voltaje negativo. Lo cual puede retroceder y destruir el 7809 inmediatamente. Entonces, deberíamos poner D5 y D6. Protección de diodo Igual que 7805.
LED1 para indicar que este circuito es normal.
Cuando la salida sea normal a 9 V, el LED1 se iluminará. Pero si se produce un error de salida, como un cortocircuito, un voltaje inferior a 9 V, etc., el LED1 desaparece. R1 es una corriente límite para LED1.
como construir
Montamos este circuito sobre el tablero perforado. Es bastante rápido crear el circuito, pero puede que no sea fácil para los principiantes. A mi hija le gusta soldar.
Aquí está la parte inferior del diagrama del tablero perforado. Conectamos cables de componentes para crear el circuito.
Cuando completamos este circuito, intenté verificar con un destornillador de lámpara de neón para medir nuevamente el alto voltaje de CA. No produce ninguna fuga de voltaje CA.
Y cuando se experimenta con un osciloscopio digital pequeño, funciona bien. Puede medir la señal de frecuencia sin ninguna distorsión.
Versión de transistores
Aunque el circuito IC es de alta eficiencia. Pero el circuito de transistores es muy interesante de estudiar. Si tienes tiempo y sed para aprenderlo. Porfavor lea abajo.
Regulador de voltaje positivo de 9 V mediante diodo Zener y transistor.
Si buscas un circuito regulador de 9V 1A. Primero, utilizará IC-7809. Es fácil y barato. Pero ahora volveremos a utilizar el circuito antiguo, pero sigue siendo útil.
En el circuito de arriba se muestra un regulador de voltaje en serie simple que utiliza un transistor y un diodo Zener.
Sigue leyendo: Circuito regulador de voltaje de diodo Zener pequeño con PCB
Este circuito tiene un filtro de paso bajo. El cual es un circuito especial que incluye C1, R1 y C2. Nos ayudan a eliminar la ondulación de CA. El voltaje a través de C2 es una fuente de voltaje muy estable.
El diodo Zener-ZD1 proporciona el voltaje de referencia. Tiene un valor de 10V 0,5W.
ZD1 mantiene el voltaje constante en la base de Q1.
Q1 es un transistor de potencia, proporciona alta corriente a la carga. La salida en el colector de Q1 tiene un voltaje en la carga de 9V. Debido a algunas caídas de tensión en BE de Q1.
R4 es una resistencia de seguridad para Q1. Actúa como un fusible que protege Q1 cuando hay demasiadas corrientes.
Podemos utilizar muchos transistores NPN como 2SC1061, 2SD313, TIP41, MJE3055 y más.
9V Voltaje variable (6 a 12V) Fuente de alimentación CC
Este es un circuito de fuente de alimentación regulado por CC simple. El voltaje de salida da voltaje fijo y variable de 6V a 12V. Podemos configurarlo en 9V con ajuste del potenciómetro VR1.
La corriente máxima es 1A. Debemos elegir un Transistor de potencia Q1 que sea TIP41, u otros transistores de potencia NPN como TIP31, MJE3055, 2SC1061, etc.
Pero deben aguantar con suficiente disipador de calor. Mientras está funcionando hace demasiado calor.
Si no puede utilizar BC182. Puede utilizar otros transistores NPN como BC548, 2SC1815, 2N3904 y más.
Actualizar: Leí el consejo de Colin Mitchell sobre los puntos débiles de este circuito. Cambié el circuito nuevo, quitando ZD1 y R3, facilitando el circuito. Y aún puedes ajustar el voltaje regulado de la salida.
Si quieres aprender más cómo funciona. Leer: Regulador de voltaje CC
Regulador de 9V Suministro de corriente 2A-3A
Este es otro circuito de alimentación regulado de 9v. Utiliza 2N3055 como principal, por lo que tiene una corriente alta de hasta 2A. Si usamos un transformador de 2A a 3A y la capacitancia C1 es 2200uF.
Su patrón es bastante similar al circuito anterior. Pero la situación es diferente en la colocación de algunas piezas.
Cada circuito, el transistor de potencia, requiere suficiente disipador de calor porque mientras funciona se calienta demasiado.
Conclusión
Podemos hacer una fuente de alimentación de CC de voltaje constante. Para reemplazar una batería de 9V y funciona bien. Para reducir el consumo de batería y alta eficiencia sin ruido suficiente para un uso normal.
Leer más >> Cómo funciona el circuito regulador del amplificador operacional
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