Σε γενικές γραμμές ηλεκτρονικά προϊόντα, το DC παροχή ηλεκτρικού ρεύματος μετατρέπει την τάση AC σε μια μικρή τάση DC χρησιμοποιώντας έναν μετασχηματιστή κατεβάσματος. Ο μετασχηματιστής τροφοδοσίας με διακόπτη ή ο μετασχηματιστής κατεβάσματος μετατρέπει την υψηλότερη AC σε χαμηλότερη τάση AC και μετά στην επιθυμητή χαμηλή τάση DC Αυτή η διαδικασία έχει το κύριο μειονέκτημα ότι το κόστος θα είναι υψηλό και απαιτεί περισσότερο χώρο κατά την κατασκευή και το σχεδιασμό ενός προϊόντος. Έτσι, για να ξεπεραστούν αυτά τα μειονεκτήματα, χρησιμοποιείται τροφοδοσία χωρίς μετασχηματιστή. Δεν είναι τίποτα άλλο παρά ένα τροφοδοτικό που βασίζεται σε διακόπτη. Αυτό το άρθρο περιγράφει την τροφοδοσία χωρίς μετασχηματιστή με 12V.
Τι είναι το τροφοδοτικό χωρίς μετασχηματιστή;
Ορισμός: Ένα τροφοδοτικό χωρίς μετασχηματιστή μετατρέπει υψηλή τάση εισόδου AC (120V ή 230V) στην επιθυμητή έξοδο DC χαμηλής τάσης (3V ή 5V ή 12V) με χαμηλή ισχύ ρεύματος σε milliamps. Χρησιμοποιείται σε ηλεκτρονικές εφαρμογές χαμηλής ισχύος όπως LED βολβοί, παιχνίδια και οικιακές συσκευές. Είναι οικονομικά αποδοτικό και χρειάζεται λιγότερο χώρο.
Αρχή λειτουργίας
Το βασικό αρχή λειτουργίας της τροφοδοσίας χωρίς μετασχηματιστή είναι ένα κύκλωμα διαχωριστή τάσης που μετατρέπει μονοφασική υψηλή τάση AC σε επιθυμητή χαμηλή τάση DC χωρίς καμία χρήση μετασχηματιστής και πηνίο. Όλη η ιδέα αυτής της τροφοδοσίας περιλαμβάνει διόρθωση, διαίρεση τάσης, ρύθμιση και περιορισμό εισόδου. Το βασικό κύκλωμα της τροφοδοσίας χωρίς μετασχηματιστή φαίνεται παρακάτω.
Βασικό διάγραμμα κυκλώματος τροφοδοσίας χωρίς μετασχηματιστή
Η μονοφασική υψηλή τάση AC (120V ή 230V) μετατρέπεται σε χαμηλή τάση DC (12V ή 3V ή 5V). Οι δίοδοι χρησιμοποιούνται για τη διόρθωση και ρύθμιση της επιθυμητής τάσης DC. Ο πυκνωτής που συνδέεται εν σειρά με το AC περιορίζει τη ροή του ρεύματος AC λόγω της αντιδραστικότητας του. Ελέγχει τη ροή του ρεύματος σε μια συγκεκριμένη τιμή ανάλογα με τον τύπο του.
Σε γενικές γραμμές, ένας πυκνωτής με ονομαστική τιμή Χ χρησιμοποιείται σε αυτό το τροφοδοτικό. Η αντίσταση χρησιμοποιείται για να διαλύσει την περίσσεια ενέργειας με τη μορφή θερμότητας και ρεύματος. Οι δίοδοι χρησιμοποιούνται για τη διόρθωση υψηλής τάσης AC σε DC χαμηλής τάσης. ο ανορθωτής γέφυρας το κύκλωμα αφαιρεί την αρνητική τάση και σταθεροποιεί την μέγιστη τάση με τη διαδικασία διόρθωσης. Μια δίοδος Zener χρησιμοποιείται για την αφαίρεση των κυματισμών και τη ρύθμιση της τάσης. Ένα LED είναι συνδεδεμένο για να ελέγξει το κύκλωμα.
Κατασκευή / Σχεδιασμός Τροφοδοτικού χωρίς Μετασχηματιστή
Η κατασκευή αυτού του τροφοδοτικού είναι πολύ απλή. Χρησιμοποιεί έναν μη πολωμένο πυκνωτή 225k / 400v σε σειρά με κύρια τάση τροφοδοσίας AC και συνδέεται παράλληλα με μια αντίσταση 470k / 1W παράλληλα για την εκφόρτιση του ρεύματος (το κύκλωμα είναι απενεργοποιημένο) και την αποφυγή κραδασμών. Ο πυκνωτής διατηρεί τη ροή του ρεύματος σε μια σταθερή τιμή λόγω της αντίδρασης του. Δεδομένου ότι η αντίδραση του πυκνωτή είναι υψηλότερη από την αντίσταση της αντίστασης. Ο πυκνωτής με ονομαστική τιμή Χ χρησιμοποιείται για την πτώση της ροής ρεύματος και η τάση λειτουργίας του είναι 250V έως 600V.
Το κύκλωμα ανορθωτή γέφυρας με 4 διόδους για τη διόρθωση. Συναυλίες AC σε DC (220VAC έως 310VDC). Ο πυκνωτής C2 470μF / 100V χρησιμοποιείται για διήθηση. Αφαιρεί τους κυματισμούς από την ληφθείσα τάση εξόδου και διατηρεί την μέγιστη τάση. Μια δίοδος Zener χρησιμοποιείται ως ρυθμιστής για μετατροπή σε επιθυμητή τάση DC (5V ή 3V ή 12V) ανάλογα με την εφαρμογή. Η αντίσταση R3 220Ω / 1W είναι για περιορισμό εισόδου και ενεργεί ως αντίσταση περιορισμού ρεύματος.
Διάγραμμα κυκλώματος τροφοδοσίας χωρίς μετασχηματιστή
Το διάγραμμα κυκλώματος αυτής της τροφοδοσίας φαίνεται παρακάτω.
Διάγραμμα κυκλώματος τροφοδοσίας χωρίς μετασχηματιστή
Αυτός ο τύπος τροφοδοσίας μετατρέπει την υψηλή τάση AC σε χαμηλή τάση DC χωρίς καμία χρήση μετασχηματιστή και επαγωγέα. Χρησιμοποιείται κυρίως σε ηλεκτρονικές εφαρμογές χαμηλής ισχύος. Η χρήση τροφοδοσίας χωρίς μετασχηματιστή μειώνει το κόστος των ηλεκτρονικών προϊόντων και καταναλώνει λιγότερο χώρο κατά την κατασκευή και το σχεδιασμό. Αυτά διατίθενται σε μικρό μέγεθος και μικρό βάρος σε σύγκριση με τα τροφοδοτικά με βάση μετασχηματιστή ή με διακόπτη. Το κύριο μειονέκτημα αυτού του τύπου είναι ότι δεν υπάρχει απομόνωση μεταξύ της κύριας τάσης εισόδου υψηλής τάσης στην έξοδο και αυτό έχει ως αποτέλεσμα ζητήματα αστοχίας και ασφάλειας του κυκλώματος.
Τύποι τροφοδοσίας χωρίς μετασχηματιστή
Αυτά διατίθενται σε δύο τύπους που περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.
Ανθεκτική τροφοδοσία χωρίς μετασχηματιστή
Η αντίσταση χρησιμοποιείται σε μια αντίσταση πτώσης τάσης για να ρίξει την περίσσεια ενέργειας ως θερμότητα. Περιορίζει το υπερβολικό ρεύμα λόγω της αντίστασης του. Η αντίσταση πτώσης τάσης διαλύει την ισχύ. Η αντίσταση με διπλή ονομαστική ισχύ χρησιμοποιείται επειδή περισσότερη ισχύς διασκορπίζεται.
Χωρητικό τροφοδοτικό χωρίς μετασχηματιστή
είναι πιο αποτελεσματικό επειδή η απαγωγή θερμότητας και η απώλεια ισχύος είναι χαμηλές. Σε αυτόν τον τύπο, ένας πυκνωτής με ονομαστική τιμή Χ με 230V ή 600V ή 400V συνδέεται σε σειρά με το δίκτυο για την πτώση της τάσης και λειτουργεί ως πυκνωτής πτώσης τάσης.
Η κύρια διαφορά μεταξύ του αντιστατικού και του χωρητικού τύπου είναι, ότι η περίσσεια ενέργειας διαχέεται ως θερμότητα σε όλη την αντίσταση πτώσης τάσης και ενώ στον χωρητικό τύπο, η περίσσεια τάσης πέφτει κατά μήκος της αντίστασης πτώσης τάσης χωρίς απαγωγή θερμότητας και απώλεια ενέργειας
Τροφοδοτικό χωρίς μετασχηματιστή 12v
Το παραπάνω διάγραμμα αντιπροσωπεύει την τροφοδοσία 12V χωρίς μετασχηματιστή. Δεν είναι τίποτα άλλο από τη μετατροπή 220V κύριας τάσης AC σε 12V DC τάσης με τη χρήση του ο πυκνωτής , αντίσταση, ανορθωτής γέφυρας και δίοδος Zener. Από την παραπάνω εικόνα, το C1 χρησιμοποιείται ως πυκνωτής με ονομαστική τιμή Χ για την πτώση της υψηλής τάσης AC. Ο ανορθωτής γέφυρας (D1, D2, D3, D4) μετατρέπει το AC σε DC μέσω διόρθωσης. Μετατρέπει 230V AC σε υψηλό 310V DC λόγω του Peak RMS στο σήμα AC. Ο πυκνωτής C2 αφαιρεί τους κυματισμούς από την ληφθείσα τάση DC.
Η αντίσταση R1 αφαιρεί το αποθηκευμένο ρεύμα όταν το κύκλωμα είναι απενεργοποιημένο. Η αντίσταση R2 περιορίζει τη ροή του υπερβολικού ρεύματος και χρησιμοποιείται για τον περιορισμό εισροών. ΕΝΑ Δίοδος Ζένερ χρησιμοποιείται για την αφαίρεση της μέγιστης αντίστροφης τάσης, σταθεροποιεί και ρυθμίζει την τάση DC εξόδου στα 12V. Ένα LED είναι συνδεδεμένο στο κύκλωμα για να ελέγξει αν λειτουργεί ή όχι. Ολόκληρο το κύκλωμα περικλείεται με αδιάβροχη θήκη για την αποφυγή ηλεκτροπληξίας και ζημιών. Για σκοπούς απομόνωσης από την κύρια τροφοδοσία AC, ένας μικρός απομονωμένος μετασχηματιστής μπορεί να συνδεθεί στην είσοδο της τροφοδοσίας.
Εφαρμογές
ο εφαρμογές τροφοδοσίας χωρίς μετασχηματιστή 12v περιλαμβάνουν εφαρμογές χαμηλής ισχύος και χαμηλού κόστους όπως
- Φορτιστές κινητής τηλεφωνίας
- Λυχνίες LED
- Ηλεκτρονικά παιχνίδια
- Φώτα έκτακτης ανάγκης
- Κυκλώματα διαιρέτη και ρυθμιστή τάσης
- Τηλεοπτικοί δέκτες
- Αναλογικοί σε ψηφιακοί μετατροπείς
- Συστήματα τηλεπικοινωνιών
- Συστήματα ψηφιακής επικοινωνίας κ.λπ.
Έτσι, όλα αυτά αφορούν τον μετασχηματιστή τροφοδοσία 12V - ορισμός, θεωρία, κατασκευή, τύποι και εφαρμογές. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, «Ποια είναι τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της τροφοδοσίας χωρίς μετασχηματιστή
