సర్క్యూట్ అంటే ఏమిటి మరియు మనం సర్క్యూట్ ఎందుకు నిర్మించాలి?
సర్క్యూట్ ఎలా రూపొందించబడిందనే దాని గురించి నేను వివరాల్లోకి వెళ్ళే ముందు, సర్క్యూట్ అంటే ఏమిటో మొదట తెలియజేయండి మరియు మనం సర్క్యూట్ ఎందుకు నిర్మించాలి.
ఒక సర్క్యూట్ అంటే పదార్థం తీసుకువెళ్ళే ఏదైనా లూప్. ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్ కోసం, తీసుకువెళ్ళబడిన పదార్థం ఎలక్ట్రానిక్స్ ద్వారా ఛార్జ్ అవుతుంది మరియు ఈ ఎలక్ట్రాన్ల మూలం వోల్టేజ్ మూలం యొక్క సానుకూల టెర్మినల్. ఈ ఛార్జ్ సానుకూల టెర్మినల్ నుండి, లూప్ ద్వారా ప్రవహించి, ప్రతికూల టెర్మినల్‌కు చేరుకున్నప్పుడు, సర్క్యూట్ పూర్తవుతుందని అంటారు. అయితే ఈ సర్క్యూట్ అనేక విధాలుగా ఛార్జ్ ప్రవాహాన్ని ప్రభావితం చేసే అనేక భాగాలను కలిగి ఉంటుంది. కొన్ని ఛార్జ్ ప్రవాహానికి, కొన్ని సాధారణ దుకాణానికి ఆటంకం కలిగించవచ్చు లేదా ఛార్జీని చెదరగొట్టవచ్చు. కొన్ని బాహ్య శక్తి వనరులు, కొన్ని సరఫరా శక్తి అవసరం.
మేము ఒక సర్క్యూట్ నిర్మించడానికి చాలా కారణాలు ఉండవచ్చు. కొన్ని సమయాల్లో మనం దీపం వెలిగించడం, మోటారును నడపడం మొదలైనవి చేయవలసి ఉంటుంది. ఈ పరికరాలన్నీ-దీపాలు, మోటారు, ఎల్‌ఈడీలు మనం లోడ్లుగా పిలుస్తాము. ప్రతి లోడ్ దాని ఆపరేషన్ ప్రారంభించడానికి ఒక నిర్దిష్ట కరెంట్ లేదా వోల్టేజ్ అవసరం. ఈ వోల్టేజ్ స్థిరమైన DC వోల్టేజ్ లేదా AC వోల్టేజ్ కావచ్చు. అయినప్పటికీ, ఒక మూలం మరియు లోడ్‌తో సర్క్యూట్‌ను నిర్మించడం సాధ్యం కాదు. ఛార్జ్ యొక్క సరైన ప్రవాహానికి సహాయపడే మరికొన్ని భాగాలు మాకు అవసరం మరియు మూలం ద్వారా సరఫరా చేయబడిన ఛార్జీని ప్రాసెస్ చేస్తుంది, అంటే తగిన మొత్తంలో ఛార్జ్ లోడ్‌కు ప్రవహిస్తుంది.
ఒక ప్రాథమిక ఉదాహరణ - LED ని అమలు చేయడానికి నియంత్రిత DC విద్యుత్ సరఫరా
సర్క్యూట్ నిర్మాణంలో ఒక ప్రాథమిక ఉదాహరణ మరియు దశల వారీ నియమాలను చేద్దాం.
సమస్యల నివేదిక : 5V యొక్క నియంత్రిత DC విద్యుత్ సరఫరాను రూపొందించండి, ఇది LED ని అమలు చేయడానికి ఉపయోగపడుతుంది, AC వోల్టేజ్‌ను ఇన్‌పుట్‌గా ఉపయోగిస్తుంది.
పరిష్కారం : నియంత్రిత DC విద్యుత్ సరఫరా గురించి మీ అందరికీ తెలుసు. కాకపోతే, నాకు క్లుప్త ఆలోచన ఇస్తాను. చాలా సర్క్యూట్లు లేదా ఎలక్ట్రానిక్ పరికరములు వాటి ఆపరేషన్ కోసం DC వోల్టేజ్ అవసరం. వోల్టేజ్‌ను అందించడానికి మేము సాధారణ బ్యాటరీలను ఉపయోగించవచ్చు, కాని బ్యాటరీలతో ఉన్న ప్రధాన సమస్య వాటి పరిమిత జీవితకాలం. ఈ కారణంగా, మన ఇళ్ళ వద్ద ఉన్న ఎసి వోల్టేజ్ సరఫరాను అవసరమైన డిసి వోల్టేజ్‌గా మార్చడమే మనకు ఉన్న ఏకైక మార్గం.
ఈ ఎసి వోల్టేజ్‌ను డిసి వోల్టేజ్‌గా మార్చడమే మనకు అవసరం. కానీ అది కనిపించినంత సులభం కాదు. కాబట్టి AC వోల్టేజ్ నియంత్రిత DC వోల్టేజ్‌గా ఎలా మార్చబడుతుందనే దాని గురించి సంక్షిప్త సైద్ధాంతిక ఆలోచనను కలిగి ఉండండి.
ద్వారా రేఖాచిత్రం ఎల్ప్రోకస్
సర్క్యూట్ వెనుక సిద్ధాంతం
- 230 వి వద్ద సరఫరా నుండి ఎసి వోల్టేజ్ మొదట స్టెప్-డౌన్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ ఉపయోగించి తక్కువ వోల్టేజ్ ఎసికి దిగబడుతుంది. ట్రాన్స్ఫార్మర్ అనేది రెండు వైండింగ్లతో కూడిన పరికరం-ప్రైమరీ మరియు సెకండరీ, దీనిలో ప్రాధమిక వైండింగ్ అంతటా వర్తించే వోల్టేజ్, ప్రేరక కలపడం వల్ల ద్వితీయ వైండింగ్ అంతటా కనిపిస్తుంది. ద్వితీయ కాయిల్ తక్కువ సంఖ్యలో మలుపులు కలిగి ఉన్నందున, స్టెప్-డౌన్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ కోసం సెకండరీ అంతటా వోల్టేజ్ ప్రాధమిక అంతటా వోల్టేజ్ కంటే తక్కువగా ఉంటుంది.
- ఈ తక్కువ ఎసి వోల్టేజ్ వంతెన రెక్టిఫైయర్ ఉపయోగించి పల్సేటింగ్ డిసి వోల్టేజ్‌గా మార్చబడుతుంది. వంతెన రెక్టిఫైయర్ అనేది వంతెన రూపంలో ఉంచబడిన 4 డయోడ్ల అమరిక, అంటే ఒక డయోడ్ యొక్క యానోడ్ మరియు మరొక డయోడ్ యొక్క కాథోడ్ వోల్టేజ్ మూలం యొక్క సానుకూల టెర్మినల్‌తో అనుసంధానించబడి ఉంటాయి మరియు అదే విధంగా మరో రెండు డయోడ్ల యొక్క యానోడ్ మరియు కాథోడ్ వోల్టేజ్ మూలం యొక్క ప్రతికూల టెర్మినల్‌కు కనెక్ట్ చేయబడింది. అలాగే, రెండు డయోడ్ల కాథోడ్లు వోల్టేజ్ యొక్క సానుకూల ధ్రువణతకు అనుసంధానించబడి ఉంటాయి మరియు రెండు డయోడ్ల యానోడ్ అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ యొక్క ప్రతికూల ధ్రువణతకు అనుసంధానించబడి ఉంటుంది. ప్రతి అర్ధ చక్రానికి, వ్యతిరేక జత డయోడ్ల ప్రవర్తన మరియు పల్సేటింగ్ DC వోల్టేజ్ వంతెన రెక్టిఫైయర్లలో పొందబడుతుంది.
- ఈ విధంగా పొందిన పల్సేటింగ్ DC వోల్టేజ్ AC వోల్టేజ్ రూపంలో అలలను కలిగి ఉంటుంది. ఈ అలలను తొలగించడానికి ఫిల్టర్ అవసరం, ఇది DC వోల్టేజ్ నుండి అలలను ఫిల్టర్ చేస్తుంది. కెపాసిటర్ (దాని ఇంపెడెన్స్ కారణంగా) అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ ఎసి సిగ్నల్స్ భూమి గుండా బైపాస్ అవ్వడానికి మరియు తక్కువ ఫ్రీక్వెన్సీ లేదా డిసి సిగ్నల్ నిరోధించబడే విధంగా కెపాసిటర్ అవుట్పుట్‌కు సమాంతరంగా ఉంచబడుతుంది. అందువలన కెపాసిటర్ తక్కువ పాస్ ఫిల్టర్‌గా పనిచేస్తుంది.
- కెపాసిటర్ ఫిల్టర్ నుండి ఉత్పత్తి అవుతున్నది క్రమబద్ధీకరించని DC వోల్టేజ్. నియంత్రిత DC వోల్టేజ్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఒక రెగ్యులేటర్ ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది స్థిరమైన DC వోల్టేజ్‌ను అభివృద్ధి చేస్తుంది.
కాబట్టి ఇప్పుడు ఎల్‌ఈడీని నడపడానికి సరళమైన ఎసి-డిసి నియంత్రిత విద్యుత్ సరఫరా సర్క్యూట్‌ను రూపకల్పన చేద్దాం.
సర్క్యూట్ నిర్మాణంలో దశలు
దశ 1: సర్క్యూట్ డిజైనింగ్
సర్క్యూట్ రూపకల్పన చేయడానికి, సర్క్యూట్లో అవసరమైన ప్రతి భాగం యొక్క విలువల గురించి మనకు ఒక ఆలోచన ఉండాలి. నియంత్రిత DC విద్యుత్ సరఫరా సర్క్యూట్‌ను మేము ఎలా రూపకల్పన చేస్తున్నామో ఇప్పుడు చూద్దాం.
1. ఉపయోగించాల్సిన రెగ్యులేటర్ మరియు దాని ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ నిర్ణయించండి.
అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ యొక్క సానుకూల ధ్రువణతతో 20mA వద్ద 5V యొక్క స్థిరమైన వోల్టేజ్ ఇక్కడ ఉండాలి. ఈ కారణంగా, మాకు 5 వి అవుట్పుట్ అందించే రెగ్యులేటర్ అవసరం. ఆదర్శవంతమైన మరియు సమర్థవంతమైన ఎంపిక రెగ్యులేటర్ IC LM7805. రెగ్యులేటర్ కోసం ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ అవసరాన్ని లెక్కించడం మా తదుపరి అవసరం. రెగ్యులేటర్ కోసం, కనీస ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ మూడు విలువలతో జోడించబడిన అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ అయి ఉండాలి. అలాంటప్పుడు, ఇక్కడ 5V వోల్టేజ్ కలిగి ఉండటానికి, మనకు కనీసం 8V యొక్క ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ అవసరం. 12V యొక్క ఇన్పుట్ కోసం స్థిరపడదాం.
7805 రెగ్యులేటర్ Flickr
2. ఉపయోగించాల్సిన ట్రాన్స్ఫార్మర్ను నిర్ణయించండి
ఇప్పుడు ఉత్పత్తి చేయబడిన క్రమబద్ధీకరించని వోల్టేజ్ 12V యొక్క వోల్టేజ్. ఇది ట్రాన్స్ఫార్మర్కు అవసరమైన ద్వితీయ వోల్టేజ్ యొక్క RMS విలువ. ప్రాధమిక వోల్టేజ్ 230 వి ఆర్‌ఎంఎస్ కాబట్టి, మలుపుల నిష్పత్తిని లెక్కించేటప్పుడు, మనకు 19 విలువ లభిస్తుంది. అందువల్ల మనం 230 వి / 12 వితో ట్రాన్స్ఫార్మర్ను పొందాలి, అనగా 12 వి, 20 ఎంఎ ట్రాన్స్ఫార్మర్.
ద్వారా ట్రాన్స్ఫార్మర్ డౌన్ వికీ
3. ఫిల్టర్ కెపాసిటర్ యొక్క విలువను నిర్ణయించండి
ఫిల్టర్ కెపాసిటర్ యొక్క విలువ లోడ్ ద్వారా డ్రా అయిన కరెంట్ మొత్తం, రెగ్యులేటర్ యొక్క ప్రస్తుత కరెంట్ (ఆదర్శ కరెంట్), DC అవుట్పుట్‌లో అనుమతించదగిన అలల మొత్తం మరియు కాలం మీద ఆధారపడి ఉంటుంది.
ట్రాన్స్ఫార్మర్ ప్రాధమికంలో గరిష్ట వోల్టేజ్ 17V (12 * sqrt2) మరియు డయోడ్ల మీదుగా మొత్తం డ్రాప్ (2 * 0.7V) 1.4V గా ఉండటానికి, కెపాసిటర్ అంతటా గరిష్ట వోల్టేజ్ సుమారు 15V సుమారుగా ఉంటుంది. దిగువ సూత్రం ద్వారా అనుమతించదగిన అలల మొత్తాన్ని మనం లెక్కించవచ్చు:
V = VpeakCap- Vmin
లెక్కించినట్లుగా, Vpeakcap = 15V మరియు Vmin రెగ్యులేటర్‌కు కనీస వోల్టేజ్ ఇన్పుట్. అందువలన ∆V (15-7) = 8 వి.
ఇప్పుడు, కెపాసిటెన్స్, C = (I *) t) / ∆V,
ఇప్పుడు, నేను లోడ్ కరెంట్ యొక్క మొత్తం మరియు రెగ్యులేటర్ యొక్క క్విసెంట్ కరెంట్ మరియు I = 24mA (క్విసెంట్ కరెంట్ 4mA మరియు లోడ్ కరెంట్ 20mA). అలాగే = t = 1 / 100Hz = 10ms. ∆t యొక్క విలువ ఇన్పుట్ సిగ్నల్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీపై ఆధారపడి ఉంటుంది మరియు ఇక్కడ ఇన్పుట్ ఫ్రీక్వెన్సీ 50Hz.
అందువల్ల అన్ని విలువలను ప్రత్యామ్నాయంగా, సి విలువ 30 మైక్రోఫారడ్ చుట్టూ ఉంటుంది. కాబట్టి, 20 మైక్రోఫరాడ్ విలువను ఎంచుకుందాం.
ద్వారా ఎలక్ట్రోలైట్ కెపాసిటర్ వికీ
4. డయోడ్ల యొక్క పిఐవి (పీక్ విలోమ వోల్టేజ్) ఉపయోగించాలని నిర్ణయించండి.
ట్రాన్స్ఫార్మర్ సెకండరీలో గరిష్ట వోల్టేజ్ 17 వి కాబట్టి, డయోడ్ వంతెన యొక్క మొత్తం పిఐవి సుమారు (4 * 17) అంటే 68 వి. కాబట్టి మనం 100V చొప్పున పిఐవి రేటింగ్‌తో డయోడ్ల కోసం స్థిరపడాలి. గుర్తుంచుకోండి పిఐవి గరిష్ట వోల్టేజ్, ఇది డయోడ్‌కు రివర్స్ బయాస్డ్ స్థితిలో, విచ్ఛిన్నానికి కారణం కాకుండా వర్తించవచ్చు.
ద్వారా పిఎన్ జంక్షన్ డయోడ్ నోజవన్హా
దశ 2. సర్క్యూట్ డ్రాయింగ్ మరియు అనుకరణ
ఇప్పుడు మీకు ప్రతి భాగం మరియు మొత్తం సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం యొక్క విలువల ఆలోచన ఉంది, సర్క్యూట్ బిల్డింగ్ సాఫ్ట్‌వేర్‌ను ఉపయోగించి సర్క్యూట్‌ను గీయడానికి మరియు దానిని అనుకరించడానికి మాకు అనుమతిద్దాం.
ఇక్కడ మా సాఫ్ట్‌వేర్ ఎంపిక మల్టీసిమ్.
మల్టీసిమ్ విండో
మల్టీసిమ్ ఉపయోగించి సర్క్యూట్ గీయడానికి మరియు దానిని అనుకరించడానికి ఇచ్చిన దశలు క్రింద ఇవ్వబడ్డాయి.
- మీ విండోస్ ప్యానెల్‌లో, కింది లింక్‌పై క్లిక్ చేయండి: ప్రారంభించండి >>> ప్రోగ్రామ్‌లు -> నేషనల్ -> ఇన్స్ట్రుమెంట్స్ -> సర్క్యూట్ డిజైన్ సూట్ 11.0 -> మల్టీసిమ్ 11.0.
- సర్క్యూట్‌ను గీయడానికి, బ్రెడ్‌బోర్డును పోలి ఉండే మెనుబార్ మరియు ఖాళీ స్థలంతో మల్టీసిమ్ సాఫ్ట్‌వేర్ విండో కనిపిస్తుంది.
- మెను బార్‌లో, స్థలం -> భాగాలు ఎంచుకోండి
- ‘భాగాలు ఎంచుకోండి’ శీర్షికతో ఒక విండో కనిపిస్తుంది
- ‘డేటాబేస్’ శీర్షిక కింద - డ్రాప్-డౌన్ మెను నుండి ‘మాస్టర్ డేటాబేస్’ ఎంచుకోండి.
- ‘సమూహం’ శీర్షిక కింద అవసరమైన సమూహాన్ని ఎంచుకోండి. మీరు వోల్టేజ్ లేదా ప్రస్తుత మూలం లేదా భూమి కోసం వెళ్లాలనుకుంటే. మీరు రెసిస్టర్, కెపాసిటర్ మొదలైన ఏదైనా ప్రాథమిక భాగం కోసం వెళ్లాలనుకుంటే ఇక్కడ మొదట మనం ఇన్పుట్ ఎసి సరఫరా మూలాన్ని ఉంచాలి, అందువల్ల సోర్స్ -> పవర్ సోర్సెస్ -> ఎసి_పవర్ ఎంచుకోండి. భాగం ఉంచిన తర్వాత (‘సరే’ బటన్‌ను క్లిక్ చేయడం ద్వారా), RMS వోల్టేజ్ విలువను 230 V కి మరియు ఫ్రీక్వెన్సీని 50Hz కు సెట్ చేయండి.
- ఇప్పుడు మళ్ళీ కాంపోనెంట్స్ విండో కింద, బేసిక్ ఎంచుకోండి, తరువాత ట్రాన్స్ఫార్మర్, ఆపై TS_ideal ఎంచుకోండి. ఆదర్శవంతమైన ట్రాన్స్ఫార్మర్ కోసం, రెండు కాయిల్స్ యొక్క ఇండక్టెన్స్ ఒకటే, అవుట్పుట్ సాధించడానికి మనకు సెకండరీ కాయిల్ ఇండక్టెన్స్ మార్పు ఉంటుంది. ట్రాన్స్ఫార్మర్ కాయిల్స్ యొక్క ఇండక్టెన్స్ యొక్క నిష్పత్తి మలుపుల నిష్పత్తి యొక్క చతురస్రానికి సమానమని ఇప్పుడు మనకు తెలుసు. ఈ సందర్భంలో అవసరమైన మలుపుల నిష్పత్తి 19 కాబట్టి, మేము ద్వితీయ కాయిల్ ఇండక్టెన్స్‌ను 0.27mH కు సెట్ చేయాలి. (ప్రాథమిక కాయిల్ ఇండక్టెన్స్ 100mH వద్ద ఉంటుంది).
- కాంపోనెంట్స్ విండో కింద, బేసిక్, ఆపై డయోడ్లను ఎంచుకుని, ఆపై డయోడ్ IN4003 ను ఎంచుకోండి. అలాంటి 4 డయోడ్లను ఎంచుకుని, వాటిని బ్రిడ్జ్ రెక్టిఫైయర్ అమరికలో ఉంచండి.
- కాంపోనెంట్స్ విండోస్ కింద, బేసిక్ ఎంచుకోండి, ఆపై క్యాప్ _ఎలెక్ట్రోలైటిక్ మరియు కెపాసిటర్ యొక్క విలువను 20 మైక్రోఫారడ్ అని ఎంచుకోండి.
- కాంపోనెంట్స్ విండో కింద, శక్తిని ఎంచుకోండి, ఆపై వోల్టేజ్_ రెగ్యులేటర్, ఆపై డ్రాప్-డౌన్ మెను నుండి ‘LM7805’ ఎంచుకోండి.
- భాగాలు విండో కింద, డయోడ్లను ఎంచుకోండి, ఆపై LED ని ఎంచుకోండి మరియు డ్రాప్-డౌన్ మెను నుండి, LED_green ఎంచుకోండి.
- అదే విధానాన్ని ఉపయోగించి, 100 ఓంల విలువ కలిగిన రెసిస్టర్‌ను ఎంచుకోండి.
- ఇప్పుడు మనకు అన్ని భాగాలు ఉన్నాయి మరియు సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం గురించి ఒక ఆలోచన ఉంది, మల్టీ సిమ్ ప్లాట్‌ఫామ్‌లో సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రాన్ని గీయడానికి వెళ్దాం.
- సర్క్యూట్ గీయడానికి, మేము వైర్లను ఉపయోగించి భాగాల మధ్య సరైన కనెక్షన్లు చేసుకోవాలి. వైర్లను ఎంచుకోవడానికి, ప్లేస్‌కి వెళ్లి, ఆపై వైర్ చేయండి. జంక్షన్ పాయింట్ కనిపించినప్పుడు మాత్రమే భాగాలను కనెక్ట్ చేయడం గుర్తుంచుకోండి. మల్టీసిమ్‌లో, కనెక్ట్ చేసే వైర్లు ఎరుపు రంగు ద్వారా సూచించబడతాయి.
- అవుట్పుట్ అంతటా వోల్టేజ్ యొక్క సూచనను పొందడానికి, ఇచ్చిన దశలను అనుసరించండి. స్థలానికి వెళ్లి, ఆపై ‘భాగాలు’, ఆపై ‘సూచిక’, ఆపై ‘వోల్టమీటర్’, ఆపై మొదటి భాగాన్ని ఎంచుకోండి.
- ఇప్పుడు మీ సర్క్యూట్ అనుకరించటానికి సిద్ధంగా ఉంది.
- ఇప్పుడు ‘అనుకరణ’ పై క్లిక్ చేసి, ‘రన్’ ఎంచుకోండి.
- ఇప్పుడు మీరు అవుట్పుట్ బ్లింక్స్ వద్ద LED ని చూడవచ్చు, ఇది బాణాలు ఆకుపచ్చ రంగులో ఉండటాన్ని సూచిస్తుంది.
- వోల్టమీటర్‌ను సమాంతరంగా ఉంచడం ద్వారా మీరు ప్రతి భాగం అంతటా వోల్టేజ్ యొక్క సరైన విలువను పొందుతున్నారో లేదో ధృవీకరించవచ్చు.
ద్వారా పూర్తి అనుకరణ సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం ఎల్ప్రోకస్
స్థిరమైన DC వోల్టేజ్ అవసరమయ్యే లోడ్ల కోసం నియంత్రిత విద్యుత్ సరఫరాను రూపొందించడం గురించి ఇప్పుడు మీకు ఒక ఆలోచన ఉంది, కాని వేరియబుల్ DC వోల్టేజ్ అవసరమయ్యే లోడ్ల గురించి ఏమిటి. నేను ఈ పనితో మిమ్మల్ని వదిలివేస్తున్నాను. ఇంకా, ఈ భావన లేదా విద్యుత్ గురించి ఏవైనా ప్రశ్నలు మరియు ఎలక్ట్రానిక్స్ ప్రాజెక్టులు దయచేసి దిగువ వ్యాఖ్యల విభాగంలో మీ ఆలోచనలను అందించండి.
1 టంకం లేని ప్రాజెక్టులలో 5 కి ఈ క్రింది లింక్‌ను అనుసరించండి
