4 proste beztransformatorowe obwody zasilania

W tym poście omówimy 4 łatwe w budowie, kompaktowe, proste beztransformatorowe obwody zasilania. Wszystkie przedstawione tutaj obwody są zbudowane z wykorzystaniem teorii reaktancji pojemnościowej do obniżania wejściowego napięcia sieciowego AC. Wszystkie przedstawione tutaj projekty działają niezależnie bez transformatora lub bez transformatora .

Koncepcja zasilania beztransformatorowego

Jak nazwa określa, beztransformatorowy obwód zasilający zapewnia niskie napięcie stałe z sieci wysokiego napięcia AC, bez użycia jakiejkolwiek formy transformatora lub cewki.

Działa poprzez użycie kondensatora wysokiego napięcia w celu obniżenia prądu sieciowego AC do wymaganego niższego poziomu, który może być odpowiedni dla podłączonego obwodu elektronicznego lub obciążenia.

Specyfikacja napięcia tego kondensatora jest dobrana w taki sposób, aby jego wartość szczytowa RMS była znacznie wyższa niż szczytowa wartość napięcia sieciowego AC, aby zapewnić bezpieczne działanie kondensatora. Przykładowy kondensator, który jest zwykle używany w beztransformatorowych obwodach zasilania, pokazano poniżej:

Ten kondensator jest podłączany szeregowo z jednym z wejść sieci, najlepiej z linią fazową prądu przemiennego.

Kiedy napięcie sieciowe AC wchodzi do tego kondensatora, w zależności od wartości kondensatora, reaktancja kondensatora włącza się i ogranicza prąd przemienny sieci zasilającej przed przekroczeniem określonego poziomu określonego przez wartość kondensatora.

Jednakże, chociaż prąd jest ograniczony, napięcie nie jest, więc jeśli zmierzysz wyprostowaną moc wyjściową zasilacza beztransformatorowego, zobaczysz, że napięcie jest równe wartości szczytowej sieci AC, to około 310V , a to może być niepokojące dla każdego nowego hobbysty.

Ale ponieważ prąd może być wystarczająco obniżony przez kondensator, to wysokie napięcie szczytowe można łatwo rozwiązać i ustabilizować za pomocą diody Zenera na wyjściu prostownika mostkowego.

Plik moc diody Zenera musi być odpowiednio dobrany zgodnie z dopuszczalnym poziomem prądu z kondensatora.

UWAGA: Prosimy o zapoznanie się z ostrzeżeniem umieszczonym na końcu postu

Zalety stosowania beztransformatorowego obwodu zasilania

Pomysł jest tani, ale bardzo skuteczny w zastosowaniach, które wymagają małej mocy do swoich działań.

Korzystanie z transformatora w Zasilacze DC jest prawdopodobnie dość powszechne i wiele o nim słyszeliśmy.

Jednak jedną wadą stosowania transformatora jest to, że nie można uzyskać zwartej jednostki.

Nawet jeśli obecne wymagania dla aplikacji obwodu są niskie, musisz dołączyć ciężki i nieporęczny transformator, co sprawia, że ​​rzeczy są naprawdę nieporęczne i niechlujne.

Opisany tutaj beztransformatorowy obwód zasilania bardzo skutecznie zastępuje zwykły transformator do zastosowań wymagających prądu poniżej 100 mA.

Tutaj wysokie napięcie metalizowany kondensator jest używany na wejściu do wymaganego obniżenia mocy sieciowej, a poprzedni obwód to nic innego jak proste konfiguracje mostków do konwersji obniżonego napięcia AC na DC.

Obwód pokazany na powyższym schemacie jest klasyczną konstrukcją i może być używany jako Zasilanie 12 V DC źródło większości obwodów elektronicznych.

Jednak po omówieniu zalet powyższej konstrukcji warto skupić się na kilku poważnych wadach, jakie może obejmować ta koncepcja.

Wady beztransformatorowego obwodu zasilania

Po pierwsze, obwód nie jest w stanie wytwarzać wysokich prądów wyjściowych, ale nie stanowi to problemu w większości zastosowań.

Inną wadą, która z pewnością wymaga rozważenia, jest to, że koncepcja nie izoluje obwodu od niebezpiecznych potencjałów sieci AC.

Ta wada może mieć poważny wpływ na projekty, które mają zakończone wyjścia lub metalowe szafki, ale nie będzie miało znaczenia dla jednostek, które mają wszystko zakryte w nieprzewodzącej obudowie.

Dlatego nowi hobbyści muszą bardzo ostrożnie pracować z tym obwodem, aby uniknąć wypadków elektrycznych. Ostatni, ale nie mniej ważny, pozwala na to powyższy obwód skoki napięcia wejść przez nią, co może spowodować poważne uszkodzenie obwodu zasilanego i samego obwodu zasilania.

Jednak w proponowanym prostym beztransformatorowym projekcie obwodu zasilania ta wada została rozsądnie wyeliminowana przez wprowadzenie różnych typów stopni stabilizujących za mostkiem prostowniczym.

Ten kondensator uziemia chwilowe przepięcia wysokiego napięcia, skutecznie chroniąc w ten sposób związaną z nim elektronikę.

Jak działa obwód

Działanie tego zasilacza bez transformacji można zrozumieć za pomocą następujących punktów:

1. Gdy wejście zasilania sieciowego AC jest włączone, kondensatory C1 bloki wejście prądu sieciowego i ogranicza go do niższego poziomu określonego przez wartość reaktancji C1. Tutaj można z grubsza założyć, że wynosi około 50 mA.
2. Jednak napięcie nie jest ograniczone, a zatem pełne 220 V lub cokolwiek może być na wejściu, może osiągnąć kolejny stopień prostownika mostkowego.
3. Plik mostek prostowniczy prostuje to 220 V C do wyższego 310 V DC, ze względu na konwersję RMS do szczytu przebiegu prądu przemiennego.
4. To 310 V DC jest natychmiast redukowane do niskiego poziomu DC przez następny stopień diody Zenera, który bocznikuje go do wartości Zenera. Jeśli używany jest zener 12 V, stanie się on 12 V i tak dalej.
5. C2 ostatecznie filtruje 12 V DC z tętnieniami do stosunkowo czystego 12 V DC.

1) Podstawowa konstrukcja beztransformatorowa

Spróbujmy bardziej szczegółowo zrozumieć funkcję każdej z części użytych w powyższym obwodzie:

1. Kondensator C1 staje się najważniejszą częścią obwodu, ponieważ jest to ten, który redukuje duży prąd z sieci 220 V lub 120 V do pożądanego niższego poziomu, aby dopasować się do wyjściowego obciążenia DC. Z reguły każdy pojedynczy mikroFarad z tego kondensatora będzie dostarczał około 50 mA prądu do obciążenia wyjściowego. Oznacza to, że 2uF zapewni 100 mA i tak dalej. Jeśli chcesz dokładniej nauczyć się obliczeń, możesz zapoznaj się z tym artykułem .
2. Rezystor R1 jest używany do zapewnienia ścieżki rozładowania dla kondensatora wysokonapięciowego C1, gdy obwód jest odłączany od wejścia sieciowego. Ponieważ C1 ma zdolność magazynowania w nim potencjału sieci 220 V, gdy jest odłączony od sieci, i może ryzykować porażenie prądem wysokiego napięcia dla każdego, kto dotknie bolców wtyczki. R1 szybko rozładowuje C1, zapobiegając takim nieszczęśliwym wypadkom.
3. Diody D1 --- D4 działają jak prostownik mostkowy do konwersji niskiego prądu AC z kondensatora C1 na niskoprądowy DC. Kondensator C1 ogranicza prąd do 50 mA, ale nie ogranicza napięcia. Oznacza to, że DC na wyjściu prostownika mostkowego jest wartością szczytową 220 V AC. Można to obliczyć jako: 220 x 1,41 = 310 V DC w przybliżeniu. Mamy więc 310 V, 50 mA na wyjściu mostka.
4. Jednak napięcie 310 V DC może być zbyt wysokie dla dowolnego urządzenia niskonapięciowego z wyjątkiem przekaźnika. Dlatego odpowiednio oceniany Dioda Zenera służy do bocznikowania 310 V DC na żądaną niższą wartość, taką jak 12 V, 5 V, 24 V itp., w zależności od specyfikacji obciążenia.
5. Rezystor R2 jest używany jako rezystor ograniczający prąd . Możesz poczuć, że skoro C1 jest już tam, aby ograniczyć prąd, dlaczego potrzebujemy R2. Dzieje się tak, ponieważ podczas chwilowych okresów załączenia zasilania, co oznacza, że ​​po pierwszym przyłożeniu prądu przemiennego do obwodu kondensator C1 działa po prostu jak zwarcie przez kilka milisekund. Te kilka początkowych milisekund okresu włączenia przełącznika pozwala na wejście do obwodu pełnego prądu zmiennego 220 V o wysokim natężeniu, co może wystarczyć do zniszczenia wrażliwego obciążenia DC na wyjściu. Aby temu zapobiec, wprowadzamy R2. Jednak lepszą opcją może być użycie pliku NTC zamiast R2.
6. C2 to kondensator filtra , który wygładza tętnienia 100 Hz z mostka prostowanego do czystszego prądu stałego. Chociaż na schemacie pokazano kondensator wysokiego napięcia 10uF 250V, można go po prostu wymienić na 220uF / 50V ze względu na obecność diody Zenera.

Schemat płytki drukowanej dla wyjaśnionego powyżej prostego beztransformatorowego zasilacza pokazano na poniższym rysunku. Należy pamiętać, że umieściłem miejsce na MOV również na płytce drukowanej, po stronie wejścia sieciowego.

Przykładowy obwód do zastosowania oświetlenia dekoracyjnego LED

Poniższy beztransformatorowy lub pojemnościowy obwód zasilania może być użyty jako obwód lampy LED do bezpiecznego oświetlania mniejszych obwodów LED, takich jak małe żarówki LED lub łańcuchy LED.

Pomysł zażądał pan Jayesh:

Specyfikacje wymagań

Sznur składa się z około 65 do 68 diod LED o napięciu 3 woltów połączonych szeregowo w przybliżeniu w odległości, powiedzmy 2 stóp, takich 6 sznurków jest połączonych razem, tworząc jeden ciąg, więc umieszczenie żarówki wynosi 4 cale w ostatniej linie. a więc łącznie 390 - 408 żarówek LED w końcowej linie.
Więc proszę zasugeruj mi najlepszy możliwy obwód sterownika do działania
1) jeden ciąg 65-68.
lub
2) kompletna lina złożona z 6 strun.
mamy kolejną linę składającą się z 3 sznurków, która składa się z około 65 do 68 diod LED o napięciu 3 woltów połączonych szeregowo w przybliżeniu w odległości, powiedzmy 2 stóp, takie 3 sznurki są połączone razem, aby utworzyć jeden sznur, aby można było umieścić żarówkę być na 4 cale w końcowej linie. czyli ogółem 195 - 204 żarówek LED w końcowej linie.
Więc proszę zasugeruj mi najlepszy możliwy obwód sterownika do działania
1) jeden ciąg 65-68.
lub
2) kompletna lina złożona z 3 strun.
Proszę zasugerować najlepszy solidny obwód z zabezpieczeniem przeciwprzepięciowym i doradzić wszelkie dodatkowe elementy, które należy podłączyć w celu ochrony obwodów.
i proszę zobaczyć, że schematy obwodów mają wartości wymagane dla tego samego, ponieważ w ogóle nie jesteśmy osobą techniczną w tej dziedzinie.

Projekt obwodu

Poniższy obwód sterownika nadaje się do jazdy dowolny ciąg żarówek LED posiadające mniej niż 100 diod LED (dla wejścia 220 V), każda dioda LED o obciążalności 20 mA, diody LED 3,3 V 5 mm:

Tutaj kondensator wejściowy 0,33uF / 400V decyduje o ilości prądu dostarczanego do ciągu diod LED. W tym przykładzie będzie to około 17 mA, co jest prawie właściwe dla wybranego ciągu diod LED.

Jeśli jeden sterownik jest używany do większej liczby równoległych łańcuchów 60/70 diod LED, to po prostu wspomnianą wartość kondensatora można proporcjonalnie zwiększyć, aby zachować optymalne oświetlenie diod LED.

Dlatego dla 2 ciągów równolegle wymagana wartość wynosiłaby 0,68 uF / 400 V, dla 3 ciągów można by ją zastąpić 1 uF / 400 V. Podobnie w przypadku 4 stringów należałoby to zaktualizować do 1,33 uF / 400 V i tak dalej.

Ważny :Chociaż nie pokazałem w projekcie rezystora ograniczającego, dobrym pomysłem byłoby dołączenie rezystora 33 Ohm 2 W szeregowo z każdym ciągiem diod LED dla dodatkowego bezpieczeństwa. Można to wstawić w dowolnym miejscu w szeregu z pojedynczymi ciągami.

OSTRZEŻENIE: WSZYSTKIE OBWODY WYMIENIONE W TYM ARTYKULE NIE SĄ ODŁĄCZONE OD SIECI SIECIOWEJ, W ZWIĄZKU Z TYM WSZYSTKIE ODCINKI W OBWODZIE SĄ WYJĄTKOWO NIEBEZPIECZNE W PRZYPADKU PODŁĄCZENIA DO SIECI SIECIOWEJ ........

2) Modernizacja do stabilizowanego napięcia beztransformatorowego zasilacza

Zobaczmy teraz, jak zwykły zasilacz pojemnościowy może zostać przekształcony w zasilacz stabilizowany napięciowo bez przepięć lub zasilacz beztransformatorowy o zmiennym napięciu, odpowiedni dla prawie wszystkich standardowych obciążeń i obwodów elektronicznych. Pomysł został zgłoszony przez pana Chandan Maity.

Specyfikacja techniczna

Jeśli pamiętasz, komunikowałem się z tobą jakiś czas wcześniej za pomocą komentarzy na twoim blogu.

Obwody beztransformatorowe są naprawdę dobre i przetestowałem kilka z nich i pracowałem z diodami LED 20W, 30W Teraz próbuję dodać kontroler, wentylator i diodę LED razem, dlatego potrzebuję podwójnego zasilania.

Przybliżona specyfikacja to:

Prąd znamionowy 300 mAP1 = 3,3-5 V 300 mA (dla kontrolera itp.) P2 = 12-40 V (lub wyższy zakres), 300 mA (dla LED)
Pomyślałem, że użyję drugiego obwodu, jak wspomniano, https://homemade-circuits.com/2012/08/high-current-transformerless-power.html

Ale nie jestem w stanie zamrozić sposobu, jak uzyskać 3,3V bez użycia dodatkowego kondensatora. 1. Czy można podłączyć drugi obwód do wyjścia pierwszego? 2. Lub drugi TRIAC, mostek do umieszczenia równolegle z pierwszym, za kondensatorem, aby uzyskać 3,3-5V

Byłbym zadowolony, gdybyś uprzejmie pomógł.

Dzięki,

Projektowanie

Funkcję różnych elementów używanych na różnych etapach pokazanego powyżej obwodu sterowanego napięciem można zrozumieć z następujących punktów:

Napięcie sieciowe jest prostowane przez cztery diody 1N4007 i filtrowane przez kondensator 10uF / 400V.

Wyjście na 10uF / 400V osiąga teraz około 310V, co jest szczytowym napięciem wyprostowanym uzyskiwanym z sieci.

Sieć dzielnika napięcia skonfigurowana w podstawie TIP122 zapewnia, że ​​napięcie to jest redukowane do oczekiwanego poziomu lub zgodnie z wymaganiami na wyjściu zasilacza.

Możesz także użyć MJE13005 zamiast TIP122 dla większego bezpieczeństwa.

Jeśli wymagane jest napięcie 12V, potencjometr 10K można ustawić tak, aby osiągnąć to przez emiter / masę TIP122.

Kondensator 220uF / 50V zapewnia, że ​​podczas włączania do bazy jest chwilowo oddawane zerowe napięcie, aby była wyłączona i zabezpieczona przed początkowym wzrostem napięcia.

Cewka zapewnia ponadto, że w okresie włączenia cewka zapewnia wysoką rezystancję i zatrzymuje wszelkie prądy rozruchowe przedostające się do obwodu, zapobiegając możliwemu uszkodzeniu obwodu.

Aby uzyskać 5 V lub jakiekolwiek inne dołączone obniżone napięcie, do osiągnięcia tego samego można zastosować regulator napięcia, taki jak przedstawiony 7805 IC.

Schemat obwodu

Korzystanie z MOSFET Control

Powyższy obwód wykorzystujący popychacz emitera można dodatkowo ulepszyć, stosując a Zasilanie wtórnika źródła MOSFET , wraz z dodatkowym stopniem kontroli prądu za pomocą tranzystora BC547.

Pełny schemat obwodu można zobaczyć poniżej:

Wideo dowód ochrony przeciwprzepięciowej

3) Beztransformatorowy obwód zasilacza przechodzącego przez zero

Trzeci interesujący wyjaśnia znaczenie wykrywania przejścia przez zero w pojemnościowych zasilaczach beztransformatorowych w celu całkowitego zabezpieczenia ich przed prądami udarowymi przy włączaniu zasilania. Pomysł został zaproponowany przez pana Francisa.

Specyfikacja techniczna

Z dużym zainteresowaniem czytałem o artykułach o zasilaczu bez transformatora na twojej stronie i jeśli dobrze rozumiem, głównym problemem jest możliwy prąd rozruchowy w obwodzie po włączeniu, a to jest spowodowane tym, że włączenie tak nie zawsze występuje, gdy cykl ma wartość zero woltów (przejście przez zero).

Jestem nowicjuszem w elektronice, a moja wiedza i doświadczenie praktyczne są bardzo ograniczone, ale jeśli problem można rozwiązać, jeśli zaimplementowane zostanie przejście przez zero, dlaczego nie użyć komponentu przejścia przez zero do sterowania nim, takiego jak Optotriac z przejściem przez zero.

Strona wejściowa Optotriaca ma niską moc, dlatego rezystor małej mocy może być użyty do obniżenia napięcia sieciowego dla operacji Optotiac. Dlatego na wejściu Optotriaca nie jest używany żaden kondensator. Kondensator jest podłączony po stronie wyjściowej, która zostanie włączona przez TRIAC, który włącza się przy przejściu przez zero.

Jeśli ma to zastosowanie, rozwiąże również problemy związane z wymaganiem wysokiego prądu, ponieważ Optotriac z kolei może bez problemu obsługiwać inny wyższy prąd i / lub napięcie TRIAC. Obwód prądu stałego podłączony do kondensatora nie powinien już mieć problemu z prądem rozruchowym.

Byłoby miło poznać Twoją praktyczną opinię i podziękować za przeczytanie mojej poczty.

Pozdrowienia,
Francis

Projektowanie

Jak słusznie wskazano w powyższej sugestii, wejście AC bez kontrola przejścia przez zero może być główną przyczyną udarowego prądu udarowego w beztransformatorowych zasilaczach pojemnościowych.

Obecnie, wraz z pojawieniem się wyrafinowanych optoizolatorów sterownika triaka, przełączanie sieci prądu przemiennego z kontrolą przejścia przez zero nie jest już skomplikowaną sprawą i można je łatwo wdrożyć za pomocą tych jednostek.

O optozłączach MOCxxxx

Sterowniki triakowe serii MOC występują w postaci transoptorów i są specjalistami w tym zakresie i mogą być używane z dowolnym triakiem do sterowania siecią prądu przemiennego poprzez wykrywanie i sterowanie przejściem przez zero.

Sterowniki triakowe serii MOC obejmują MOC3041, MOC3042, MOC3043 itp., Wszystkie są prawie identyczne z ich charakterystyką wydajnościową, z niewielkimi różnicami w ich skokach napięcia, a każdy z nich może być użyty do proponowanej aplikacji kontroli przepięć w zasilaczach pojemnościowych.

Wykrywanie i wykonywanie przejścia przez zero jest przetwarzane wewnętrznie w tych jednostkach sterownika optycznego i wystarczy skonfigurować z nim triak mocy, aby obserwować zamierzony kontrolowany wystrzeliwanie zintegrowanego obwodu triaka przez przejście przez zero.

Przed zbadaniem obwodu beztransformatorowego zasilania triaka bez przepięć przy użyciu koncepcji sterowania przejściem przez zero, najpierw przyjrzyjmy się pokrótce, czym jest przejście przez zero i związane z nim cechy.

Co to jest przejście przez zero w sieci zasilającej

Wiemy, że potencjał sieci prądu przemiennego składa się z cykli napięcia, które rosną i opadają wraz ze zmianą polaryzacji od zera do maksimum i odwrotnie w danej skali. Na przykład w naszej sieci zasilającej 220 V napięcie zmienia się od 0 do +310 V w szczycie) i z powrotem do zera, a następnie w dół od 0 do -310 V i z powrotem do zera, trwa to nieprzerwanie 50 razy na sekundę, tworząc prąd przemienny 50 Hz cykl.

Kiedy napięcie sieciowe zbliża się do chwilowego szczytu cyklu, czyli blisko 220 V (dla 220 V) na wejściu sieci, znajduje się w najsilniejszej strefie pod względem napięcia i prądu i jeśli zdarzy się, że w tym czasie zostanie włączone zasilanie pojemnościowe Natychmiast można oczekiwać, że całe napięcie 220 V przebije się przez zasilacz i związane z nim wrażliwe obciążenie prądem stałym. Rezultatem może być to, czego normalnie jesteśmy świadkami w takich zasilaczach ... czyli natychmiastowe spalanie podłączonego obciążenia.

Powyższa konsekwencja może być powszechnie widoczna tylko w pojemnościowych zasilaczach beztransformatorowych, ponieważ kondensatory zachowują się jak zwarcie przez ułamek sekundy pod wpływem napięcia zasilania, po czym ładują się i dostosowują do prawidłowego określonego poziomu wyjściowego.

Wracając do problemu przejścia przez zero sieci, w sytuacji odwrotnej, gdy sieć zbliża się lub przekracza linię zerową swojego cyklu fazowego, można uznać, że znajduje się w najsłabszej strefie pod względem prądu i napięcia, a każdy gadżet jest włączony w tym momencie można oczekiwać, że będzie całkowicie bezpieczny i wolny od gwałtownego wzrostu.

Dlatego jeśli zasilacz pojemnościowy zostanie włączony w sytuacjach, gdy wejście AC przechodzi przez swoją fazę zerową, możemy oczekiwać, że wyjście z zasilacza będzie bezpieczne i pozbawione prądu udarowego.

Jak to działa

Pokazany powyżej obwód wykorzystuje triakowy sterownik optoizolatora MOC3041 i jest skonfigurowany w taki sposób, że po każdym włączeniu zasilania odpala i inicjuje podłączony triak tylko podczas pierwszego przejścia przez zero fazy AC, a następnie utrzymuje AC włączone. zwykle przez resztę okresu, aż zasilanie zostanie wyłączone i ponownie włączone.

Odnosząc się do rysunku, widzimy, jak malutki 6-pinowy układ scalony MOC 3041 jest połączony z triakiem do wykonywania procedur.

Wejście do triaka jest doprowadzane przez kondensator ograniczający prąd o wysokim napięciu 105/400 V, obciążenie można zobaczyć dołączone do drugiego końca zasilania za pośrednictwem konfiguracji prostownika mostkowego w celu uzyskania czystego prądu stałego do zamierzonego obciążenia, które może być diodą LED .

Jak kontrolowany jest prąd udarowy

Zawsze, gdy zasilanie jest włączone, początkowo triak pozostaje wyłączony (z powodu braku napędu bramki), podobnie jak obciążenie podłączone do sieci mostka.

Napięcie zasilające pochodzące z wyjścia kondensatora 105/400 V dociera do wewnętrznej diody LED IR przez pin 1/2 opto-IC. To wejście jest monitorowane i przetwarzane wewnętrznie w odniesieniu do odpowiedzi na światło podczerwone LED ... a gdy tylko zasilany cykl prądu przemiennego zostanie wykryty i osiągnie punkt przejścia przez zero, wewnętrzny przełącznik natychmiast przełącza się i uruchamia triak i utrzymuje system włączony przez pozostałą część czasu, aż urządzenie zostanie wyłączone i ponownie włączone.

Przy powyższej konfiguracji, za każdym razem, gdy zasilanie jest włączone, triak transoptora MOC zapewnia, że ​​triak jest inicjowany tylko w tym okresie, gdy sieć prądu przemiennego przekracza linię zerową swojej fazy, co z kolei utrzymuje obciążenie całkowicie bezpieczne i wolne od niebezpiecznego przypływu pośpiechu.

Poprawa powyższego projektu

Omówiono tutaj kompleksowy obwód zasilania pojemnościowego z detektorem przejścia przez zero, tłumikiem przepięć i regulatorem napięcia, pomysł zgłosił pan Chamy

Zaprojektowanie ulepszonego obwodu zasilania pojemnościowego z wykrywaniem przejścia przez zero

Cześć Swagatam.

To jest mój projekt zasilacza pojemnościowego chronionego przed przejściem przez zero ze stabilizatorem napięcia, spróbuję wymienić wszystkie moje wątpliwości.
(Wiem, że będzie to drogie dla kondensatorów, ale to tylko do celów testowych)

1-nie jestem pewien, czy BT136 wymaga wymiany na BTA06, aby pomieścić większy prąd.

2-Q1 (TIP31C) może obsłużyć tylko 100 V Max. Może warto wymienić na tranzystor 200V 2-3A? Jak na 2SC4381.

3-R6 (200R 5W), wiem, że ten rezystor jest dość mały i to mój
błąd, faktycznie chciałem umieścić rezystor 1k, ale z 200R 5W
rezystor zadziała?

4-Niektóre rezystory zostały zmienione zgodnie z twoimi zaleceniami, aby były przystosowane do 110V. Może 10K musi być mniejszy?

Jeśli wiesz, jak sprawić, by działał poprawnie, z przyjemnością go poprawię, jeśli to działa, mogę zrobić dla niego płytkę drukowaną i możesz ją opublikować na swojej stronie (oczywiście za darmo).

Dziękuję za poświęcenie czasu i obejrzenie mojego pełnego usterek obwodu.

Miłego dnia.

Chamy

Ocena projektu

Cześć Chamy,

Twój obwód wydaje mi się w porządku. Oto odpowiedzi na Twoje pytania:

1) tak BT136 należy wymienić na triak o wyższej wartości znamionowej.
2) TIP31 należy wymienić na tranzystor Darlingtona, taki jak TIP142 itp., W przeciwnym razie może nie działać prawidłowo.
3) gdy używany jest Darlington, rezystor bazowy może mieć wysoką wartość, może być rezystor 1K / 2 wat byłby całkiem OK.
Jednak sam projekt wygląda na przesadę, znacznie prostszą wersję można zobaczyć poniżej https://homemade-circuits.com/2016/07/scr-shunt-for-protecting-capacitive-led.html
pozdrowienia

Swagatam

Odniesienie:

Obwód przejścia przez zero

4) Przełączanie beztransformatorowego zasilania za pomocą IC 555

To czwarte proste, ale inteligentne rozwiązanie jest tutaj zaimplementowane przy użyciu IC 555 w trybie monostabilnym do sterowania gwałtownym wzrostem w zasilaniu bez transfomerowym za pomocą koncepcji obwodu przełączającego z przejściem przez zero, w którym moc wejściowa z sieci zasilającej może wchodzić do obwodu tylko podczas zerowe przejścia sygnału AC, eliminując w ten sposób możliwość udarów udarowych. Pomysł został zasugerowany przez jednego z zapalonych czytelników tego bloga.

Specyfikacja techniczna

Czy beztransformatorowy obwód zerowy działałby, aby zapobiec początkowemu prądowi rozruchowemu, nie pozwalając na włączenie do punktu 0 w cyklu 60/50 Hz?

Wiele przekaźników półprzewodnikowych, które są tanie, kosztują mniej niż 10,00 INR i mają wbudowaną taką możliwość.

Chciałbym również sterować diodami o mocy 20 watów w tej konstrukcji, ale nie jestem pewien, ile prądu lub jak gorące kondensatory dostaną, przypuszczam, że zależy to od tego, jak diody są połączone szeregowo lub równolegle, ale powiedzmy, że kondensator ma rozmiar 5 amperów lub 125 uf kondensator nagrzewa się i dmucha ???

Jak czytać specyfikacje kondensatorów, aby określić, ile energii mogą one rozproszyć.

Powyższe żądanie skłoniło mnie do poszukiwania powiązanego projektu zawierającego koncepcję przełączania przejścia przez zero w oparciu o IC 555 i natrafiłem na następujący doskonały beztransformatorowy obwód zasilający, który mógłby być użyty do przekonującego wyeliminowania wszystkich możliwych szans na udar.

Co to jest przełączanie przejścia przez zero:

Ważne jest, aby najpierw poznać tę koncepcję przed zbadaniem proponowanego obwodu beztransformatorowego bez przepięć.

Wszyscy wiemy, jak wygląda sinusoida sygnału sieciowego AC. Wiemy, że ten sygnał sinusoidalny zaczyna się od zerowego znaku potencjału i wykładniczo lub stopniowo rośnie do punktu szczytowego napięcia (220 lub 120), a stamtąd wykładniczo powraca do zerowego znaku potencjału.

Po tym dodatnim cyklu przebieg zanika i powtarza powyższy cykl, ale w kierunku ujemnym, aż ponownie powróci do znaku zerowego.

Powyższa operacja ma miejsce około 50 do 60 razy na sekundę, w zależności od specyfikacji sieci zasilającej.
Ponieważ ten przebieg jest tym, co wchodzi do obwodu, każdy punkt przebiegu inny niż zero stwarza potencjalne niebezpieczeństwo przepięcia przy włączaniu ze względu na występujący w przebiegu duży prąd.

Jednak powyższej sytuacji można uniknąć, jeśli obciążenie konfrontuje się z włącznikiem podczas przejścia przez zero, po którym wzrost wykładniczy nie stanowi żadnego zagrożenia dla obciążenia.

Dokładnie to próbowaliśmy zaimplementować w proponowanym obwodzie.

Działanie obwodu

Nawiązując do poniższego schematu obwodu, 4 diody 1N4007 tworzą standardową konfigurację mostka prostowniczego, złącze katodowe wytwarza tętnienie o częstotliwości 100 Hz w poprzek linii.
Częstotliwość powyżej 100 Hz jest obniżana za pomocą dzielnika potencjału (47k / 20K) i doprowadzana do dodatniej szyny IC555. W poprzek tej linii potencjał jest odpowiednio regulowany i filtrowany za pomocą D1 i C1.

Powyższy potencjał jest również przykładany do podstawy Q1 przez rezystor 100k.

Układ IC 555 jest skonfigurowany jako monostabilny SN, co oznacza, że ​​jego wyjście będzie wysokie za każdym razem, gdy jego pin # 2 jest uziemiony.

Dla okresów, w których napięcie sieci AC jest powyżej (+) 0,6 V, Q1 pozostaje wyłączony, ale gdy tylko przebieg AC dotknie znaku zerowego, czyli spadnie poniżej (+) 0,6 V, Q1 włącza styk uziemienia # 2 układu scalonego i generując dodatnie wyjście z pinu # 3 układu scalonego.

Wyjście układu scalonego włącza SCR i obciążenie i utrzymuje go w stanie włączonym, aż upłynie odmierzanie czasu MMV, aby rozpocząć nowy cykl.

Czas włączenia monostabilnego można ustawić zmieniając ustawienie wstępne 1M.

Dłuższy czas włączenia zapewnia większy prąd do obciążenia, dzięki czemu jest jaśniejszy, jeśli jest to dioda LED, i odwrotnie.

Warunki włączenia tego beztransformatorowego obwodu zasilającego opartego na IC 555 są zatem ograniczone tylko wtedy, gdy prąd przemienny jest bliski zeru, co z kolei zapewnia brak przepięcia za każdym razem, gdy obciążenie lub obwód jest włączany.

Schemat obwodu

Do aplikacji sterownika LED

Jeśli szukasz beztransformatorowego zasilacza do aplikacji sterownika LED na poziomie komercyjnym, prawdopodobnie możesz wypróbować koncepcje wyjaśnione tutaj .