3 Ρυθμιζόμενα κυκλώματα τροφοδοσίας συνεχούς ρεύματος μονό IC 220V

Αυτά τα τροφοδοτικά AC σε DC χρησιμοποιούν ένα μόνο τσιπ για τη μετατροπή ρεύματος 220 V ή 120 V AC σε 12 V ή 5 V DC χωρίς να εξαρτάται από έναν μετασχηματιστή.

Εδώ συζητούνται τρία απλά αλλά αποτελεσματικά κυκλώματα τροφοδοσίας στερεάς κατάστασης χωρίς μετασχηματιστή 220V μονής μάρκας.

Το πρώτο λειτουργεί χρησιμοποιώντας ένα ενιαίο IC SR087. Ο σχεδιασμός δεν εξαρτάται από πυκνωτές υψηλής αξίας ή επαγωγείς και είναι ωστόσο ικανός να παρέχει ρεύμα 100mA στο προσκολλητικό φορτίο.

1) Κύρια χαρακτηριστικά και διάταξη πίνακα

Τα κύρια χαρακτηριστικά αυτού του τροφοδοτικού που χρησιμοποιούν το IC SR087 είναι:

Υψηλή απόδοση χωρίς ενσωμάτωση επαγωγέων. Δεν απαιτεί πυκνωτές υψηλής τάσης για πτώση ρεύματος. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί με είσοδο 120V AC καθώς και 220V AC Ρυθμιζόμενη έξοδος από 9V έως 50VDC Διαθέτει εσωτερικό κύκλωμα μαλακής κατάστασης Η κατάσταση αναμονής είναι μικρότερη από 200mW

ο Supertex SR087 είναι ένα τσιπ ρυθμιστή μεταγωγής χωρίς μετασχηματιστή ειδικά σχεδιασμένο να λειτουργεί απευθείας από μια διορθωμένη γραμμή 220V ή 120V AC.

Η αρχή της λειτουργίας είναι να ενεργοποιείτε ένα τρανζίστορ διέλευσης κάθε φορά που το διορθωμένο AC φθάνει κάτω από το καθορισμένο επίπεδο εξόδου και να το απενεργοποιήσετε μόλις διατηρηθεί το επίπεδο εξόδου στο καθορισμένο επίπεδο.

Ένας εσωτερικά ρυθμισμένος γραμμικός ρυθμιστής 5V προσφέρει επιπλέον σταθερή έξοδο 5V από το IC για λειτουργικές συσκευές που απαιτούν αυστηρές εισόδους 5V.

Το IC διευκολύνει επίσης μια εξωτερική λειτουργία λογικής εισόδου που ενεργοποιείται 'απενεργοποίηση', η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την απενεργοποίηση του κυκλώματος όταν δεν είναι σε χρήση και να διατηρήσει το σύστημα σε κατάσταση αναμονής.

ΠΡΟΕΙΔΟΠΟΙΗΣΗ! Η γαλβανική απομόνωση δεν περιλαμβάνεται στο σχεδιασμό. Οι απειλητικές για τη ζωή τάσεις και σοκ ενδέχεται να κυμαίνονται όταν είναι ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗ στη γραμμή AC. Ο σχεδιαστής που χρησιμοποιεί το SR087 πρέπει να διασφαλίσει ότι εφαρμόζονται κατάλληλα μέτρα ασφαλείας για την προστασία του τελικού χρήστη από θάνατο.

Τα κυκλώματα που περιγράφονται εδώ δεν είναι εγγυημένα ότι πληρούν τις απαιτήσεις αγωγών κύματος και EMI.

Η λειτουργία αυτών των κυκλωμάτων ενδέχεται να διαφέρει ανάλογα με μια δεδομένη εφαρμογή. Συνιστάται στον σχεδιαστή να πραγματοποιήσει δοκιμές για να επαληθεύσει τη συμμόρφωση με τα καθορισμένα παγκόσμια πρότυπα και κανονισμούς.

Διάγραμμα κυκλώματος

Λίστα ανταλλακτικών

Περιγραφή Pinout

VIN - Πρέπει να συνδεθεί σε μια γραμμή 120 / 230VAC. Η είσοδος AC του κυκλώματος προστατεύεται από ρεύματα κύματος με βαρίστορ μεταλλικού οξειδίου 275V (MOV) και επίσης 1,25A
ασφαλής ασφάλεια.

Μην χρησιμοποιείτε ποτέ μετασχηματιστή στη γραμμή εισόδου. Η υψηλή αυτεπαγωγή μπορεί να δημιουργήσει ένα επαγωγικό EMF πίσω, υπερφορτώνοντας το
MOV και καταστροφή του. Λάβετε υπόψη ότι το προτεινόμενο ρυθμιζόμενο τροφοδοτικό χωρίς μετασχηματιστή 50V δεν είναι σχεδιασμένο να λειτουργεί μέσω της εισόδου τροφοδοσίας από ένα τετράγωνο κύμα αδιάλειπτη που επίσης αναφέρεται επίσης ως «τροποποιημένο ημιτονοειδές κύμα».

GND - Αυτή είναι η κοινή γραμμή κυκλώματος. Και επειδή το κύκλωμα δεν προσφέρει γαλβανική απομόνωση από ρεύματα 220V ή 120V, συνδέοντας αυτήν την κοινή γραμμή με γειωμένο εξοπλισμό,
(όπως ένας παλμογράφος), μπορεί να προκαλέσει βραχυκύκλωμα στη γραμμή AC, οδηγώντας σε άμεση ζημιά στο κύκλωμα ή ακόμη και στον εξοπλισμό που χρησιμοποιείται.

Ίσως θέλετε επίσης να σημειώσετε ότι το GND μπορεί να βρίσκεται σε υψηλό επίπεδο τάσης με σεβασμό
στη γείωση, ακόμα και όταν η είσοδος AC είναι απενεργοποιημένη. Προσοχή για αυτό!

VOUT - Αυτό αναφέρεται στην κύρια έξοδο του σταδίου του κυκλώματος.

Το SR087 IC έχει σχεδιαστεί για να ρυθμίζει την μέγιστη τάση εξόδου και όχι τη μέση τιμή, επομένως το
Η μέση τάση θα δείξει την τάση να μειώνεται όταν συνδέεται φορτίο.

Το VOUT μπορεί να ρυθμιστεί από 9,0 σε 50V αλλάζοντας την τιμή του R1 σύμφωνα με τον τύπο που δίνεται στο διάγραμμα κυκλώματος

VREG - Είναι η σταθερή ρυθμιζόμενη έξοδος 5V, από το IC. Δεδομένου ότι αυτή η έξοδος προέρχεται από τη γραμμή 50V οποιοδήποτε φορτίο στο VREG μπορεί να προκαλέσει ισοδύναμη πτώση ρεύματος στο VOUT.

Το VREG θα απαιτήσει τουλάχιστον 4,0V του κεφαλιού
για να δημιουργήσετε το 5V, δηλαδή τουλάχιστον 9V στο VOUT.

Δεδομένου ότι το IC είναι συνήθως ένας γραμμικός ρυθμιστής, το SR087 θα εξαφανιστεί
ισχύς ως τρέχουσα στην έξοδο VREG ή το VOUT ανεβαίνει περίπου στα 460mW στα 60mA.

ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗ - Εάν η λογική είναι χαμηλή (<0.2V) is applied on this pinout it enables Q1
ενεργοποίηση και το VOUT ενεργοποιημένο.

Ωστόσο, μια λογική
υψηλή (> 0,75 • VREG) σε αυτό το pinout απενεργοποιεί γρήγορα το Q1
, κλείνοντας την παροχή VOUT και επίσης την έξοδο VREG.

Ωστόσο, εάν υπάρχει εξωτερική τάση στα τερματικά VOUT στην κατάσταση απενεργοποίησης, το VREG θα συνεχίσει να λειτουργεί επιτρέποντας τη δημιουργία 5.0V στα καθορισμένα τερματικά.
Η είσοδος ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗ είναι εξοπλισμένη με αντίσταση pull-down 20kΩ. Σε περίπτωση που δεν απαιτείται ή δεν χρησιμοποιείται, θα μπορούσε απλώς να παραμείνει χωρίς σύνδεση ή να συνδεθεί στο έδαφος.

2) Τροφοδοτικό 12V, 5V στερεάς κατάστασης χρησιμοποιώντας IC LR645

Στην επόμενη δεύτερη σχεδίαση στερεάς κατάστασης που βασίζεται σε IC, μελετάμε πώς ελέγχεται η τάση δικτύου στα 12V και 5V χρησιμοποιώντας μόνο ένα μόνο IC LR645G και μερικούς άλλους υποστηρικτικούς συνηθισμένους ενεργούς ημιαγωγούς.

Σε μια από τις προηγούμενες δημοσιεύσεις μου παρείχα ένα παρόμοιο κύκλωμα, αλλά χρησιμοποίησε έναν πυκνωτή υψηλής τάσης για να μειώσει την τάση του δικτύου σε χαμηλότερα επίπεδα χρήσης.

Χάρη σε Supertex ic. για να μας παρέχει αυτό το υπέροχο μικρό τσιπ LR645G, το οποίο ελέγχει μεμονωμένα οποιαδήποτε τάση μεταξύ 24 και 270 V AC και παράγει τάσεις DC κάτω από 15 volt στην έξοδο, η οποία καθίσταται ιδανικά κατάλληλη για λειτουργία ευαίσθητων, συμπαγών ηλεκτρονικών κυκλωμάτων.

Το καλύτερο μέρος του κυκλώματος είναι ότι δεν περιλαμβάνει ογκώδη βαριά εξαρτήματα όπως μετασχηματιστή ή μη πολικούς πυκνωτές υψηλής τάσης.

Αν και όλοι γνωρίζουμε τον απλό τρόπο κατασκευής μονάδων τροφοδοσίας χωρίς μετασχηματιστή χρησιμοποιώντας πυκνωτές υψηλής τάσης, αυτοί οι πυκνωτές υψηλής τάσης έχουν ένα μεγάλο μειονέκτημα.

Στο διακόπτη ON, αυτά τα καλύμματα επιτρέπουν την είσοδο υψηλών εισόδων κύματος και επίσης οι ενδιάμεσες μεταβατικές παροχές γίνονται ασταμάτητες με αυτές τις συσκευές.

Το μειονέκτημα μπορεί να προκαλέσει καταστροφή με οποιοδήποτε ηλεκτρονικό κύκλωμα που μπορεί να συνδεθεί με τέτοιες διαμορφώσεις τροφοδοσίας.

Πώς λειτουργεί το LR645G

Χρησιμοποιώντας το LR645G, η παραπάνω απειλή καταργείται απολύτως. Το μέγιστο διαθέσιμο ρεύμα από αυτήν τη συσκευή είναι αρκετά χαμηλό, περίπου 3 mA, ωστόσο αυτό δεν είναι ποτέ πρόβλημα, επειδή το ρεύμα μπορεί να πυροδοτηθεί έως και 150 mA, μέσω μιας απλής προσθήκης fet DN2540N5 στο κύκλωμα.

Το σχήμα που φαίνεται παραπάνω είναι ένα κλασικό κύκλωμα στερεάς κατάστασης που αποτελείται από κύκλωμα τροφοδοσίας 12V και 5V χωρίς μετασχηματιστή που μπορεί να παρέχει έξοδο 15 βολτ και 5 βολτ.

15 βολτ είναι διαθέσιμα ακριβώς στη διασταύρωση της εξόδου του LR645 και της εισόδου του Ic 7805.
Εάν δεν απαιτείται η επιλογή 5 volt, η διαμόρφωση γύρω από τον ρυθμιστή 5 volt μπορεί να εξαλειφθεί, γεγονός που καθιστά το κύκλωμα ακόμα πιο απλό και συμπαγές.

Περιγραφή

Εν συντομία, το διάγραμμα κυκλώματος μπορεί να γίνει κατανοητό με τον ακόλουθο τρόπο:

• Το δίκτυο εναλλασσόμενου ρεύματος υψηλής τάσης διορθώνεται από τη διαμόρφωση της γέφυρας χρησιμοποιώντας τέσσερις διόδους στην είσοδο.
• Η διορθωμένη τάση εξομαλύνεται από τον πυκνωτή φίλτρου που εισήχθη αμέσως μετά το δίκτυο γέφυρας.
• Η διορθωμένη, φιλτραρισμένη υψηλή τάση τροφοδοτείται στο IC LR645LG, το οποίο μειώνει αποτελεσματικά την τάση στα 15 βολτ στα 3 mA.
• Το FET τραβά την έξοδο ρεύματος 3 mA στα 150 mA και το μεταφέρει στο επόμενο στάδιο που ενσωματώνει το στάδιο ρυθμιστή 5 volt.

Ωστόσο, ένα μεγάλο μειονέκτημα της μη ενσωμάτωσης ενός μετασχηματιστή είναι ο ΚΙΝΔΥΝΟΣ σοκ υψηλής τάσης που κρέμεται ενεργά με όλα τα γυμνά σημεία του κυκλώματος.

Επομένως, πρέπει να δίδεται ιδιαίτερη προσοχή κατά την κατασκευή και τον έλεγχο αυτού του κυκλώματος και άλλων συνδεδεμένων κυκλωμάτων.

Λίστα ανταλλακτικών

Δίοδοι - 1N4007

Πυκνωτής εισόδου - 4.7uF / 400V,

Οι πυκνωτές εξόδου είναι 1uF / 25V

Τα IC είναι LR645LG και 7805,

FET - DN2540N5

3) Κύκλωμα τροφοδοσίας μονού τσιπ 0-400V

Ένα δροσερό κύκλωμα τροφοδοσίας χωρίς μετασχηματιστή μεταβλητού 0-400V μπορεί να κατασκευαστεί χρησιμοποιώντας μόνο ένα τσιπ LR8 και μερικές αντιστάσεις. Το IC διαθέτει ενσωματωμένο τρέχον στάδιο ελέγχου που καθιστά το σχεδιασμό εξαιρετικά ασφαλές ακόμη και για κρίσιμα ηλεκτρονικά κυκλώματα.

Πώς σχεδιάζεται το LR8 IC ώστε να λειτουργεί

Το IC LR8 είναι παρόμοιο με το δικό μας LM317 ή LM338 IC εκτός από τη μέγιστη τάση εισόδου τους και τις τρέχουσες προδιαγραφές χωρητικότητας παράδοσης που βρίσκονται σε μεγάλη απόσταση, τα υπόλοιπα χαρακτηριστικά είναι ακριβώς παρόμοια.

Δεδομένου ότι το IC LR8 έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί με τεράστιες τάσεις έως και 430V, η τρέχουσα χωρητικότητά του είναι κατά συνέπεια πολύ χαμηλότερη στα 20mA το μέγιστο, αλλά παρ 'όλα αυτά, στα 400V αυτό το ρεύμα θα μπορούσε να φαίνεται πολύ χρήσιμο.

Δεδομένου ότι το προτεινόμενο κύκλωμα τροφοδοσίας χωρίς μετασχηματιστή 0-400V έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί με πάνω από 400V AC, αυτό σημαίνει ότι αυτό το κύκλωμα θα μπορούσε απλώς να συνδεθεί απευθείας στην πρίζα μας χωρίς να χρειάζεται να ανησυχείτε εκτοξεύσεις ή άλλες σχετικές καταστροφικές καταστάσεις.

Πως δουλεύει

Αναφερόμενος στο σχεδιασμό κυκλώματος του 0-400V τροφοδοσία χωρίς μετασχηματιστή παραπάνω, μπορούμε να δούμε ότι είναι ακριβώς όμοιο με τους ρυθμιστές τάσης τύπου LM317, όπου το R1 χρησιμοποιείται για τη ρύθμιση της τάσης αναφοράς για τον πείρο ADJ, ενώ το R2 είναι τοποθετημένο για τον προσδιορισμό της προβλεπόμενης τάσης εξόδου κατά μήκος του C2.

Στο διάγραμμα, η αντίσταση 18K υποτίθεται ότι παράγει ένα ακριβές 5V στην έξοδο εφόσον η τάση εισόδου είναι 12V πάνω από την τιμή εξόδου .... που σημαίνει για την απόκτηση 5V η ελάχιστη τάση τροφοδοσίας εισόδου πρέπει να είναι 17V. Ομοίως, για την εξασφάλιση ελάχιστου 1,25V στην έξοδο, η πηγή εισόδου θα πρέπει να είναι περίπου 13,2V. Εν συντομία, η διαφορική τάση πρέπει να είναι + 12V πάνω από την επιθυμητή τιμή εξόδου.

Για την απόκτηση μιας ομαλής μεταβλητής εξόδου DC 0-400V ή 0-300V από μια πηγή εισόδου 220V, το R2 θα μπορούσε να αντικατασταθεί με ένα δοχείο 100K.

Για άλλες σταθερές τιμές, ο καθορισμένος τύπος θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί όπως προτείνεται στο διάγραμμα.

Το διάγραμμα pinout για το LR8 IC μπορεί να ενημερωθεί από την ακόλουθη εικόνα:

Τώρα, καθώς ξέρετε πώς να δημιουργήσετε ένα κύκλωμα τροφοδοσίας χωρίς μετασχηματιστή 0-400V, πώς σκοπεύετε να το χρησιμοποιήσετε για τη συγκεκριμένη σας ανάγκη; .... σκεφτείτε και μοιραστείτε, εάν είναι δυνατόν, μέσω του πλαισίου σχολίων.