Понадобился мне блок питания для самодельной мини-дрели, сделанной из моторчика на 17 Вольт. Пересмотрел много схем различных БП, но во всех использовался трансформатор, которого у меня нету, а покупать как-то неохота. Тогда решил поступить проще и собрать бестрансформаторный блок питания на данное напряжение – 17 Вольт. Схема довольно простая, на такой готовый блок питания нужно подавать 220 вольт переменного напряжения, короче питать схему от розетки, а на выходе мы получаем 17 вольт постоянного напряжения. Обычно источники питания такого типа применяют во всяких небольших бытовых вещах, например в фонарике с аккумулятором, в качестве зарядного, где нужен небольшой ток, до 150 mA или в электробритвах.Принципиальная схема бестрансформаторного блока питанияИтак, детали для схемы. Вот так выглядят высоковольтные металлопленочные конденсаторы (те что красные), и слева от них электролитический конденсатор на 100 мкФ.   Видео работы схемы бестрансформаторного БП Минусом схемы можно считать то, что есть опасность случайно дотронуться к работающему источнику и получить удар током. Форум по ИП Форум по обсуждению материала БЕСТРАНСФОРМАТОРНОЕ ПИТАНИЕ СХЕМ
| |||
Автор статьи – egoruch72.Бестрансформаторное сетевое питание
Схемы бестрансформаторного питания: с балластным резистором, с балластным конденсатором, с импульсным преобразователем
Доброго дня уважаемые радиолюбители!
Приветствую вас на сайте “Радиолюбитель“.
Сегодня мы рассмотрим несколько схем, предназначенных для питания радиолюбительских устройств без использования сетевого трансформатора – бестрансформаторные источники питания.
Сразу отмечу, что такие источники питания представляют определенную опасность для человека – неосторожное обращение и неминуемое поражение электрическим током. Такие схемы стоит применять только если обеспечивается их надежная изоляция и не требуется постоянное присутствие человека.
Сегодня мы рассмотрим два типа таких схем:
– с балластным резистором
– с балластным конденсатором
Есть еще третий вариант – с импульсным AC/DC преобразователем, но они более сложны, и требуют применения специализированных микросхем.
Балластные резисторы и конденсаторы гасят излишек сетевого напряжения. Поэтому, резисторы должны быть большой мощности, а конденсаторы – должны быть пленочными (к примеру К73-17) и рабочим напряжением не менее 630 вольт.
Все схемы несложные, и особых пояснений не требуют.
Первая схема:
Диоды VD1-VD4 должны выдерживать обратное напряжение не ниже 400 вольт.
Резисторы R1, R2 – балластные для стабилитрона.
С1, R3, С2 – фильтр сглаживающий пульсации.
Вторая схема:
Аналогично первой схеме, но параллельно включенные резисторы заменяются включенными последовательно.
RC фильтр заменен LC фильтром.
Максимально допустимый ток через дроссель должен быть с запасом больше, чем ток нагрузки.
Третья схема:
Классическая схема источника питания с балластным конденсатором С1.
Резистор R1 – обязательный в подобных схемах, ограничивает начальный ток заряда конденсатора С2.
Резистор R2 разряжает конденсатор С1 при выключении от сети.
Сборку диодов VD1.1 и VD1.2 можно заменить на 1N4004…1N4007.
Конденсатор С2 сглаживает сетевые пульсации, С3 – устраняет ВЧ-помехи.
Выходное напряжение зависит от параметров стабилитрона и тока нагрузки.
Четвертая схема:
Стабилитроны VD3 и VD4 – выполняют предварительное ограничение напряжения и должны быть повышенной мощности (1-3 ватта).
Пятая схема:
Двухполупериодный выпрямитель с диодным мостом VD1 и светодиодной индикацией включения.
Резистор R3 определяет ток в нагрузке.
Выходное напряжение зависит от параметров стабилитрона и тока нагрузки.
Шестая схема:
Двухполярный источник питания
Для полной симметрии схемы необходим одинаковый ток нагрузки по цепям +5 вольт и -5 вольт.
Седьмая схема:
Разделение выходного напряжения на две отдельные ветви для исключения взаимных помех.
Подойдет для питания микроконтроллера или управления тиристором.
Стабилитрон VD1 ограничивает напряжение на уровне 5,6 вольт, диоды VD2 и VD3 снижают его до +4,8 … +5 вольт.
Восьмая схема:
Получение двух напряжений от источника питания.
Суммарный ток нагрузки состоит из токов двух каналов.
При значительных колебаниях тока нагрузки стабилизатор следует выбирать повышенной мощности.
Девятая схема:
Вместо одного, применяются два балластных конденсатора, что позволяет выбирать их с меньшим рабочим напряжением.
Ну а напоследок, все-таки приведу одну схему импульсного бестрансформаторного преобразователя напряжения:
Типовая схема включения импульсного AC/DC преобразователя напряжения на специализированной микросхеме фирмы ROHM.
1.2. Бестрансформаторный стабилизированный источник питания на интегральном стабилизаторе
Читайте также
ОТХОДЫ КАК ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ
ОТХОДЫ КАК ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ Переработка городских отбросов путем их обеззараживания сжиганием — вот та радикальная мера, какую гигиенисты с последних десятилетий XIX века считают оптимальной. Сжигание мусора в те годы вошло в моду, тем более что тогдашние
В ИНДУСТРИИ ПИТАНИЯ
Важная отрасль нашего народного хозяйства — пищевая промышленность, на долю которой приходится более половины всех потребительских
1.1. Мощный источник питания, рассчитанный на ток в нагрузке до 10 А
1.1. Мощный источник питания, рассчитанный на ток в нагрузке до 10 А Радиолюбителю необходим безопасный источник питания от сети 220 В, с помощью которого можно налаживать и испытывать самостоятельно собранные электронные устройства, а также ремонтировать устройства
1.3. Простой источник аварийного питания
1.3. Простой источник аварийного питания Электрическая схема, представленная на рис. 1.3, удобна в применении на даче и там, где электроэнергия пока еще поступает нестабильно. Простое устройство, собранное по рекомендуемой схеме, обеспечит автоматическое включениеГлава вторая Незаменимый источник энергии
Глава вторая Незаменимый источник энергии
2.
6. Блок питания
2.6. Блок питания Блок питания, как вы можете видеть из названия, отвечает за предоставление питания всем комплектующим компьютера, которые устанавливаются в материнскую плату и не имеют отдельной вилки для розетки. То есть, каждая деталь компьютера, чтобы работать,
Глава 3 Системы питания
ЯДЕРНЫЕ ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ
ЯДЕРНЫЕ ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ
Применение энергии ядерного распада дает в отличие, например, от солнечных источников питания качественно иные типы космических электростанций длительного действия.
Дело в том, что источники энергии, космических ядерных установок (реактор или
Глава 2 Импульсный источник вторичного электропитания конструктива ATX фирмы DTK
Глава 2 Импульсный источник вторичного электропитания конструктива ATX фирмы DTK С момента появления системных блоков персональных компьютеров они практически все комплектовались импульсными источниками питания, построенными на основе импульсных преобразователей
2.2. Конструкция блока питания
2.2. Конструкция блока питания Блоки питания для IBM совместимых компьютеров выпускаются в корпусах, унифицированных по габаритным и посадочным размерам. Все узлы блока питания расположены в металлическом корпусе, который служит для механической защиты элементов блока
3.
2. Конструкция блока питания
3.2. Конструкция блока питания В состав блока питания для системного модуля персонального компьютера входят: металлический корпус, печатная плата с установленными на ней компонентами электронной схемы, вентилятор, два трехконтактных разъема для подключения к первичной
1.6.1. Источник питания магнетрона
1.6.1. Источник питания магнетрона На рис. 1.13 представлена типовая электрическая схема источника питания магнетронов типа 2М-219хх. Рис. 1.13. Типовая электрическая схема источника питания магнетронов типа 2М-219ххУзел соединения магнетрона с источником питания содержит
Уход за источниками питания
Уход за источниками питания
Ежедневное обслуживание включает в себя.
Проверить внешним осмотром состояние и крепление аккумуляторной батареи, генератора, реле – регулятора и соединяющих их проводов.Первое и второе техническое обслуживание. Подтянуть крепления
6.6.7. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ В ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ. СИСТЕМЫ ТИРИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ — ДВИГАТЕЛЬ (ТП — Д) И ИСТОЧНИК ТОКА — ДВИГАТЕЛЬ (ИТ — Д)
6.6.7. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ В ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ. СИСТЕМЫ ТИРИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ — ДВИГАТЕЛЬ (ТП — Д) И ИСТОЧНИК ТОКА — ДВИГАТЕЛЬ (ИТ — Д) В послевоенные годы в ведущих лабораториях мира произошел прорыв в области силовой электроники, кардинально изменивший многие
10. КУЛЬТУРА ПИТАНИЯ ЗДОРОВОГО ЧЕЛОВЕКА. РЕЖИМ ПИТАНИЯ
10. КУЛЬТУРА ПИТАНИЯ ЗДОРОВОГО ЧЕЛОВЕКА. РЕЖИМ ПИТАНИЯ Цель: ознакомиться с основными понятиями культуры и режима питанияКультура питания – это знание:• основ правильного питания;• свойств продуктов и их воздействия на организм, умение их правильно выбирать и
Простейший бестрансформаторный источник питания для светодиодной матрицы
Для питания многих светодиодных лампочек и прожекторов требуется 12 В, что вынуждает покупать или где-то доставать источник питания.
На самом деле его можно сделать самому из недорогих запчастей.Материалы:
- Светодиодная матрица 12 В 5 Вт.
- 4 диода 1N4007;
- керамический конденсатор 1 мкФ, напряжение не ниже 400 В;
- 1 резистор в промежутке 300 кОм – МОм;
- конденсатор 220 мкФ 25 В;
- электрокабель с вилкой.
Сборка бестрансформаторного источника
Для начала нужно спаять между собой 4 диода 1N4007, по схеме как на фото. Обратите внимание на полярность. Важно, чтобы направление анода и катода были как на фотографии. Начинающим любителям радиотехники нужно просто ориентироваться по серой полоске по окружности корпуса диода. Как видно одна пара из них соединяются полоской к полоске, а вторая темными сторонами. Соответственно между собой пары спаяны полоса к однотонной стороне.
У конденсатора 220 мкФ 25 В нужно разогнуть контакты и припаять их к рамке из диодов. На его корпусе имеется продольная полоса.
Противоположный к ней электрод паяется к контактам диодов соединенных полоска к полоске. Примыкающий до метки контакт скрепляется соответственно с диодами со стороны противоположной до полос.Далее к имеющейся схеме припаивается одним усиком керамический конденсатор 1 мкФ (105J). Для этого его следует расположить по левую руку и повернуть маркировкой к себе.
Между усиками керамического конденсатора впаивается резистор 1 МОм. В нем нет полярности, поэтому его можно расположить любой стороной. Этот резистор нужен для разряда конденсатора, когда питание отключено от всей цепи.
К схеме подключается потребитель. В данном случае используется светодиодная матрица на 12 В и 5 Вт.
Чтобы он светил, нужно соблюсти полярность. Минус присоединяется к электродам со стороны полоски на конденсаторе 220 мкФ 25 В. Плюс паяется напротив.
Чтобы запитать схему от сети 220В нужно присоединить двухжильный кабель с вилкой. Одна жила паяется к электроду керамического конденсатора и резистора, а вторая к незадействованной противоположной части рамки из диодов.
Включаем в сеть.
Работает отлично.
Важно! Техника безопасности
Это очень дешевый в изготовлении источник для питания светодиодов и их матриц, но он имеет один очень существенный недостаток: к нему нельзя прикасаться, чтобы не получить разряд в 220 В, так как вся схема не имеет гальванической развязки. Поэтому не всем может подойти эта самоделка.
Готовый источник необходимо разместить в коробе из диэлектрического материала. Во время работы запрещается дотрагиваться даже до светодиодной матрицы, учтите это обязательно.
Смотрите видео
Бестрансформаторный двухполярный источник питания. | Мастер Винтик. Всё своими руками!
При построении схем для питания, например маломощных усилителей бывает возникает необходимость сделать из однополярного напряжение двухполярное.
Нижеприведённая схема преобразует из переменного в двухполярное постоянное .
Схема простая и не содержит дефицитных деталей. Удвоитель напряжения работает как два однополупериодных выпрямителя. Рабочее напряжение конденсатора С1 должно быть не менее 400В. Резистор R1 ограничивает пусковой ток и является защитой схемы.
Внимание! Схема бестрансформаторная! Нет развязки от сетевого напряжения! Будьте осторожны с наладкой и использованием данной схемы. Использовать прохождение «фазы 220В» через цепочку R1, C1.
Будет безопасней использовать в место цепочки R1, C1 трансформатор 220/24В.
ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ
П О П У Л Я Р Н О Е:
- Ремонтируем бесперебойник (UPS).
- Питание ноутбука в автомобиле
- Простой преобразователь напряжения -12В на ~230В
У Вас бесперебойник (UPS) быстро выключается или перестал включаться совсем? Это скорее всего из-за аккумулятора, находящегося внутри блока. Подробнее…
Многие современные ноутбуки имеют возможность питания от бортовой сети автомобиля через гнездо прикуривателя.
Если же в вашем ноутбуке такая возможность не предусмотрена, поможет описанное здесь устройство. Оно обеспечивает на выходе напряжение 16.5 В при токе до 4 А. Подробнее…
На рыбалке, в лесу или на даче, в общем в дали от электричества для питания эл.приборов и различных устройств часто возникает необходимость в напряжении ~230В. Для этой цели можно использовать преобразователь постоянного напряжения 12В — например, автомобильного аккумулятора в переменное напряжение 230 В. О таком несложном преобразователе на трёх микросхемах, который можно сделать своими руками и пойдёт сегодня речь.
Подробнее…
Популярность: 4 598 просм.
Легат-5М Однофазный бестрансформаторный стабилизатор напряжения Legat 5m Новатек-Электро
Защищает электроприборы от скачков напряжения, компенсирует падение напряжения, а также препятствует возникновению импульсных помех в электросетях. Это важная особенност, учитывая большое количество электроприборов и низкое качество электроэнергии в наших сетях. Более подробно об особенностях стабилизаторов можно прочитать здесь.
Диапазон рабочих напряжений – 90-280 B;
Максимальный выходной ток – 2.2 A;
Выходное напряжение – регулируемое, 200-240 В;
Точность стабилизации выходного напряжения – 1,5 %;
Диапазон входных напряжений при сохранении работоспособности – 90-380 В;
Частота питающей сети – 50/60 Гц;
Количество фаз – однофазный;
Макс. время срабатывания при резком отклонении входного напряжения на 40В – 0,05 сек;
КПД при 160В < Uвх < 240B, не менее – 91%;
Вес – 2 кг;
Габариты – 230×90×120 мм;
Охлаждение – естественное
Принцип работы стабилизатора Легат 5м основан на регулировании выходного напряжения при помощи широтно-импульсной модуляции (ШИМ).
Стабилизация осуществляется за счёт управления длительностью импульсов и пауз между ними.
На входе и на выходе прибора расположены аналоговые фильтры, эффективно смягчающие импульсные помехи в сети.
Основные технические характеристики стабилизатора Легат 5м Новатэк
- Диапазон рабочих напряжений – 90-280 B;
- Максимальный выходной ток – 2.2 A;
- Выходное напряжение – регулируемое, 200-240 В;
- Точность стабилизации выходного напряжения – 1,5 %;
- Диапазон входных напряжений при сохранении работоспособности – 90-380 В;
- Частота питающей сети переменного тока – 50/60 Гц;
- Количество фаз – однофазный;
- Макс. время срабатывания при резком отклонении входного напряжения на 40В – 0,05 сек;
- КПД при 160В < Uвх < 240B, не менее – 91%;
- Вес – 2 кг;
- Габариты – 230×90×120 мм;
- Охлаждение – естественное.
Бестрансформаторный источник питания
Источники питания
Бестрансформаторный источник питания (рис.
4.23) предназначен для питания портативных и карманных приемников от сети переменного тока напряжением 220 В . Следует учитывать, что этот источник электрически не изолирован от питающей сети. При выходном напряжении 9 B и токе нагрузки 50 мА источник питания потребляет от сети около 8 мА.
Сетевое напряжение, выпрямленное диодным мостом VD1 — VD4 (рис. 4.23), заряжает конденсаторы С1 и С2.
Время
Рис. 4.23. Схема бестрансформаторного источника питания на основе импульсного преобразователя напряжения
заряда конденсатора С2 определяется постоянной цепи R1, С2. В первый момент после включения устройства тиристор VS1 закрыт, но при некотором напряжении на конденсаторе С2 он откроется и подключит к этому конденсатору цепь L1, СЗ. При этом от конденсатора С2 будет заряжаться конденсатор СЗ большой емкости. Напряжение на конденсаторе С2 будет уменьшаться, а на СЗ — увеличиваться.
Ток через дроссель L1, равный нулю в первый момент после открывания тиристора, постепенно увеличивается до тех пор, пока напряжения на конденсаторах С2 и СЗ не уравняются.
Как только это произойдет, тиристор VS1 закроется, но энергия, запасенная в дросселе L1, будет некоторое время поддерживать ток заряда конденсатора СЗ через открывшийся диод VD5. Далее диод VD5 закрывается, и начинается относительно медленный разряд конденсатора СЗ через нагрузку. Стабилитрон VD6 ограничивает напряжение на нагрузке.
Как только закрывается тиристор VS1 напряжение на конденсаторе С2 снова начинает увеличиваться. В некоторый момент тиристор снова открывается, и начинается новый цикл работы устройства. Частота открывания тиристора в несколько раз превышает частоту пульсации напряжения на конденсаторе С1 и зависит от номиналов элементов цепи R1, С2 и параметров тиристора VS1.
Конденсаторы С1 и С2 — типа МБМ на напряжение не ниже 250 В. Дроссель L1 имеет индуктивность 1…2 мГн и сопротивление не более 0,5 Ом. Он намотан на цилиндрическом каркасе диаметром 7 мм. Ширина обмотки 10 мм, она состоит из пяти слоев провода ПЭВ-2 0,25 мм, намотанного плотно, виток к витку. В отверстие каркаса вставлен подстроенный сердечник СС2,8×12 из феррита М200НН-3. Индуктивность дросселя можно менять в широких пределах, а иногда и исключить его совсем.
Рис. 4.24. Схема понижающего преобразователя напряжения с сетевым бестрансформаторным питанием
Схемы устройств для преобразования энергии показаны на рис. 4.24 и 4.25. Они представляют собой понижающие преобразователи энергии с питанием от выпрямителей с гасящим конденсатором. Напряжение на выходе устройств стабилизировано. В качестве динисторов VD4 можно использовать отечественные низковольтные аналоги — КН102А, Б. Как и предыдущее устройство (рис. 4.23), источники питания (рис. 4.24 и 4.25) имеют гальваническую связь с питающей сетью.
В преобразователе напряжения С. Ф. Cиколенко с «импульсным накоплением энергии» (рис. 4.26) ключи К1 и К2 выполнены на транзисторах КТ630, система управления (СУ) — на микросхеме серии К564. Накопительный конденсатор С1 —
Рис. 4.25. Вариант схемы понижающего преобразователя напряжения с сетевым бестрансформаторным питанием
Рис. 4.26. Схема преобразователя напряжения с импульсным накоплением
47 мкФ. В качестве источника питания используется батарея напряжением 9 В. Выходное напряжение на сопротивлении нагрузки 1 кОм достигает 50 В. КПД составляет 80% и возрастает до 95% при использовании в качестве ключевых элементов К1 и К2 МОП-структур типа RFLIN20L
В начало статьи
Трансформатор против Бестрансформаторного; Что подходит именно вам?
Трансформатор против бестрансформаторного; Что вам подходит?В каждой солнечной энергетической системе инвертор является центром системы, он отвечает за преобразование электричества постоянного тока (DC), производимого вашими панелями, в переменный ток (AC), который питает ваши приборы. В традиционных инверторах есть трансформатор, который синхронизирует напряжение источника зарядки и приборов.Трансформатор используется для повышения генерируемого напряжения до напряжения, необходимого для использования в приборах.
Бестрансформаторный инвертор – это инвертор без трансформатора. Поскольку функция повышения напряжения необходима, бестрансформаторные инверторы выполняют эту функцию, используя компьютеризированный многоступенчатый процесс и электронные компоненты, которые играют роль трансформатора.
Бестрансформаторный
Многие потребители и установщики тяготеют к бестрансформаторным инверторам из-за их многочисленных преимуществ.
ПРОФИ
- Бестрансформаторные инверторы намного легче и компактнее по сравнению с трансформаторными инверторами.
- Бестрансформаторные инверторы позволяют избежать потерь энергии, а также дополнительных затрат на компоненты, что делает их более доступными. В бестрансформаторных инверторах
- используется электронное (а не механическое) переключение, что снижает количество тепла, выделяемого инвертором.
ПРОТИВ
- Бестрансформаторные инверторы более подвержены скачкам и ударам, поскольку они менее сложны по конструкции.Хотя некоторые инверторы поставляются со встроенными устройствами защиты от перенапряжения, чтобы предотвратить это, например, инверторы Growatt, в целях безопасности рекомендуется использовать внешние устройства защиты от перенапряжения.
Примерами бестрансформаторных инверторов являются серии Growatt SPF 3000–5000TL HVM, то есть 3 кВА 24 В, 3 кВА 48 В и 5 кВА 48 В. Вы можете посмотреть их здесь.
Трансформаторная
Хотя бестрансформаторные инверторы становятся популярными, некоторые потребители / установщики предпочитают традиционные трансформаторные инверторы.Ниже приведены их плюсы и минусы.
ПРОФИ
- Из-за сложности конструкции трансформаторные инверторы имеют гальваническую развязку между цепями постоянного и переменного тока, что снижает риск поражения электрическим током и скачков напряжения.
- Они прочные и подходят для индуктивной нагрузки.
ПРОТИВ
- Трансформаторные инверторы требуют дополнительных компонентов, за которые взимается дополнительная плата, что делает их более дорогими, чем бестрансформаторные инверторы.
- Обычно они громоздкие и занимают больше места.
Примерами трансформаторных инверторов являются серии Growatt SPF 6000– 12000T HVM, то есть 6 кВА, 8 кВА, 10 кВА и 12 кВА. Вы можете посмотреть их здесь.
Выбор подходящего варианта Преобразователии бестрансформаторные инверторы эффективны в зависимости от ваших потребностей в энергии, рекомендуется, чтобы профессионал провел энергетический аудит, чтобы определить, какой из них лучше всего подходит для вас. В настоящее время мы предлагаем бесплатный энергетический аудит для всех, кто хочет получить солнечную / инверторную систему, и даем рекомендации на основе наших выводов; Вы можете забронировать свой здесь.
При выборе марки инвертора Growatt должен стать вашим первым выбором. Инверторы Growatt умны и надежны, они оснащены уникальной функцией удаленного мониторинга, которая позволяет вам контролировать производительность инвертора и использование батареи на вашем телефоне. Они также имеют коэффициент мощности 1, что означает, что 5 кВА эквивалентно 5 кВт. Другие интеллектуальные функции включают встроенный контроллер заряда, время передачи 10 мс, интерактивный пользовательский интерфейс, отличную систему управления аккумулятором. E.t.c.
Щелкните здесь, чтобы увидеть весь ассортимент доступных инверторов Growatt.
Как официальный партнер Growatt в Нигерии, мы можем предлагать оптовые сделки дистрибьюторам и дилерам. Если вы попадаете в эту категорию, зарегистрируйтесь в качестве партнера здесь.
Не стесняйтесь обращаться к нам за дополнительными вопросами и технической поддержкой. Звоните 08083073047, 026689 или по электронной почте: [email protected]
Бестрансформаторный БП, оно того стоит? – Developpa
Когда дело доходит до конструкции источника питания, который должен преобразовывать сетевое напряжение переменного тока в фиксированное постоянное напряжение, обычно считается, что для достижения этой цели требуется трансформатор.В этой статье будет представлена другая альтернатива, и, что более важно, она будет смоделирована и сравнена со стандартным трансформаторным решением с точки зрения стоимости, размера и производительности.
Теория
Популярным способом понижения напряжения, который используется повсеместно в приложениях низкого напряжения / тока, является делитель напряжения.
Бестрансформаторный источник питания использует этот принцип для понижения напряжения до желаемого уровня, но вместо резистора в нем используется конденсатор с рейтингом X, который использует свойство, называемое реактивным сопротивлением.
Реактивное сопротивление конденсатора – это значение сопротивления, которое конденсатор будет показывать последовательно для определенной частоты и номинала конденсатора. Следовательно, выбрав номинал конденсатора, мы можем рассчитать реактивное сопротивление по формуле:
Rx = 1 / (2 * pi * f * C)
Поскольку цепь подключена к сети переменного тока, необходимо использовать конденсатор класса X. Конденсатор класса X специально разработан для того, чтобы выдерживать скачки высокого напряжения и избегать короткого замыкания между пластинами в случае поломки конденсатора.
необходимо использовать конденсатор класса X
Обратите внимание, что в этой статье основное внимание уделяется моделированию бестрансформаторного источника питания и его сравнению с трансформаторным блоком питания. Если вам нужно более подробное объяснение лежащей в основе теории, пожалуйста, ознакомьтесь с этой статьей на Hackaday и CircuitDigest.
Бестрансформаторный блок питания
Блок питания будет иметь следующие конструктивные особенности
- Понижение и преобразование 220 В переменного тока / 50 Гц в 12 В постоянного тока
- Блок питания должен обеспечивать ток до 75 мА на нагрузку
Схема
Следующая топология схемы была взята из различных справочных материалов:
V1: максимальная амплитуда 220 В * SRQT (2) при 50 Гц
R4: резистор утечки для разряда конденсатора при отключении переменного тока
R3 и R2: токоограничивающие резисторы
D1-D4: Дискретный мостовой выпрямитель для преобразования сигнала переменного тока в напряжение постоянного тока
C2: конденсатор большой емкости для сглаживания выходного напряжения выпрямителя
D5: стабилитрон 12 В для предотвращения подачи более высокого напряжения на нагрузку
Если вы действительно хотите понять, как работает эта схема, я предлагаю загрузить LTSPice, файл моделирования, и попробовать изменить параметры компонентов.
Выбор конденсатора класса X C1
Чтобы обеспечить достаточный ток для нагрузки, нам необходимо теоретическое реактивное сопротивление:
Rx = 220 В / 0,075 A
Rx = 2933,33 Ом
Следовательно, нам нужна емкость:
C = 1 / (2 * пи * 50 Гц * 2933,33 Ом)
C = 1,085 мкФ
Для моделирования будет выбрано значение 2,2 мкФ с теоретическим реактивным сопротивлением:
R = 1 / (2 * пи * 50 Гц * 2.2 мкФом)
R = 1445 Ом
Моделирование
Вышеупомянутая схема была смоделирована с использованием LTSpice в двух различных условиях: при максимальной нагрузке и при низком токе (5 мА). Были исследованы три разные точки: VCC (ожидаемое 12 В), I (R1), который представляет собой ток нагрузки, и ток, проходящий через стабилитрон I (D5).
Максимальная нагрузка (75 мА)
Низкий ток (5 мА)
Анализ моделирования
Как видно из приведенных выше графиков, блок питания может выдавать до 75 мА при 12 В.2 = 0,8 Вт
R4_pdis = ~ R2_pdiss
Сравнение со штатным трансформатором БП
На основе данных, полученных в результате моделирования, можно выбрать коммерческие компоненты у поставщика, чтобы сравнить стоимость и размер двух различных решений.
Стоимость
Компоненты, которые присутствуют в обоих решениях, не будут указаны, например, конденсатор большой емкости C2.
Все цены действительны на 22.08.18 на Digikey за 1000 единиц
Бестрансформаторная спецификация
C1 – EMI SUPP MP X2 RAD 310VAC 2.2UFX2 – 0,73 $ / шт.
R2 – RES 100 OHM 1W 5% AXIAL– 0,023 $ / шт.
R3 – RES 100 OHM 1W 5% AXIAL– 0,023 $ / шт.
R4 – RES 470K OHM 1 / 2W 5% CF MINI – 0,01 $ / шт.
D5 – ДИОДНЫЙ ЗЕНЕР 12V 1.25W DO214AC – 0,11 $ / шт.
Итого = 0,9 $ / шт.
Спецификация трансформатора
T1 – ПРОХОДНОЕ ОТВЕРСТИЕ, ЛАМИНИРОВАННОЕ XFRMR 2,4 ВА – 2,7 $ / шт.
Итого = 2,7 $ / шт.
Космос
Пространство на печатной плате немного относительное, так как оно зависит от того, как вы размещаете и с какой стороны компоненты находятся шириной дорожек и максимальной высотой компонента.Для этого сравнения мы просто просуммируем общую площадь компонентов, используемых в 2D-плоскости.
Бестрансформаторный
C1 = 26 мм * 13 мм = 338 мм2
R2 и R3 = (2,4 * 6,3) мм * 2 = 30,24 мм2
R4 = 2,3 мм * 6,5 мм = 14,95 мм2
D5 = 4,5 мм * 2,5 мм = 11,25 мм2
Общая площадь = 395 мм2
Трансформатор
T1 = 34,93 мм * 28,58 мм = 1000 мм2 = общая площадь
Производительность
В этом разделе анализируются компромиссы бестрансформаторного источника питания по сравнению с трансформаторным решением
Рассеивание и КПД
Бестрансформаторная схема имеет серьезные проблемы с рассеиванием и эффективностью.
Как вычислено выше, различные компоненты, включая резисторы и стабилитрон, могут рассеивать до 1 Вт каждый. Помимо того факта, что компоненты будут постоянно нагреваться, что уменьшит их срок службы, особенно стабилитрон, мы имеем следующую ситуацию с точки зрения эффективности:
Наша нагрузка 12 В и 0,075 А потребляет 0,9 Вт, однако для того, чтобы схема могла подавать этот ток и напряжение, она должна рассеивать как минимум в 3 раза больше мощности, чем требуется для схемы в других компонентах (R2, R3 и D1)!
Для сравнения, обычный трансформатор будет иметь КПД только от 90% до 95%.
Заключение
В следующей таблице обобщены результаты, обсужденные выше:
[идентификатор таблицы = 1 /]
Как видно из таблицы, бестрансформаторный блок питания определенно дешевле и может быть сконструирован меньше и легче, чем трансформаторный блок питания.
Однако он требует высокой производительности и эффективности, поскольку постоянно рассеивает значительное количество энергии.
Следовательно, идеальное применение для такого источника питания может быть на устройстве, которое работает при низкой температуре окружающей среды (ниже 25 ° C) и имеет доступ к достаточному количеству энергии.Датчик установлен где-то в Исландии на геотермальной электростанции? Может быть.
Вы когда-нибудь создавали бестрансформаторный блок питания? Поделитесь своими проблемами и открытиями!
ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ
ВЫШЕУКАЗАННАЯ ЦЕПЬ НЕ БЫЛА СОЗДАНА И НЕ ИСПЫТАНА, И НЕТ ГАРАНТИЙ, ЧТО ОНА БУДЕТ РАБОТАТЬ.
ЕСЛИ ВЫ РЕШАЕТЕ СОЗДАТЬ ЕГО НА СВОЙ СОБСТВЕННЫЙ РИСК, БУДЬТЕ ВНИМАТЕЛЬНЫ С НАПРЯЖЕНИЕМ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА И ПОДСОЕДИНИТЕ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ ПОСЛЕ ПИТАНИЯ!
Список литературы
Шокирующая правда о бестрансформаторных источниках питания – Hackaday
Бестрансформаторный источник питания – CircuitDigest
Общие основы, принципы работы и требования
Как правило, электронные продукты имеют понижающий трансформатор, который позволяет источнику питания постоянного тока преобразовывать сетевое напряжение переменного тока в напряжение постоянного тока (часто небольшого).Процесс включает преобразование более высокого переменного тока в более низкий переменный ток, а затем в постоянный ток низкого напряжения с использованием импульсного трансформатора. Хотя в долгосрочной перспективе этого процесса достаточно, он может быть дорогостоящим и громоздким, так как он также потребует большего пространства при проектировании и производстве продукта. Следовательно, более дешевая и лучшая альтернатива, на которую вы должны обратить внимание, – это бестрансформаторный источник питания. Помимо того, что он является импульсным источником питания, он менее дорог и имеет небольшие размеры. Кроме того, вы можете использовать его в широком спектре электронных компонентов, таких как бытовая техника.
Что такое бестрансформаторный источник питания?Как следует из названия, в цепи бестрансформаторного источника питания не используется катушка индуктивности или трансформатор при подаче низкого постоянного тока от высокого напряжения сети переменного тока. Он работает, заставляя высоковольтный конденсатор понижать первичный переменный ток (120 В или 230 В) до низкого уровня тока (12 В, 5 В или 3 В).
Нижний уровень подходит, поскольку обеспечивает оптимальное функционирование подключенной нагрузки или электронной схемы.Таким образом, вы должны получить бестрансформаторный источник питания для схемы при использовании электрической цепи, требующей малых токов (например, несколько миллиампер), или в схемах микропроцессора.
Бестрансформаторная схема имеет принцип работы, который включает ограничение броска тока, разделение напряжения питания, регулировку и выпрямление, которые будут обсуждаться в структуре источника питания.
Преимущества и недостатки бестрансформаторного источника питанияКак и любое другое технологическое оборудование, бестрансформаторный блок питания имеет свои достоинства и недостатки.
Преимущества- Во-первых, дешево.
- Кроме того, он требует меньше места, что делает его менее громоздким, в отличие от приложения на основе трансформатора, которое является хаотичным и тяжелым.
- Также вы можете использовать его в маломощных электронных компонентах.
- Во-первых, избыточное тепловыделение резистивным бестрансформаторным источником питания снижает конечное выходное напряжение, следовательно, снижает его эффективность.
- К сожалению, максимальный выходной ток, который вы можете получить, составляет примерно 1 ампер. Это не подходит для токовых индуктивных или резистивных нагрузок, для работы которых требуется 20 или 30 А.
- Опять же, схема не имеет изоляции от входного источника питания, что делает ее опасной в обращении (нет изоляции между выходом и входом). Более того, небольшая поломка или отсоединение какого-либо компонента от схемы приведет к разрушению всего устройства.
- Наконец, настройка и низкая мощность не подходят для более сложных систем, таких как системы безопасности или медицинские устройства.
К счастью, описанная нами конструкция бестрансформаторной силовой цепи имеет несколько ступеней стабилизации после мостового выпрямителя. Таким образом, риски становятся низкими.
Принципиальная схема бестрансформаторного источника питания Введениеhttps://en.wikipedia.org/wiki/Capacitive_power_supply#/media/File:Capacitive_Power_Supply.png
(принципиальная схема бестрансформаторного источника питания)
На приведенной выше принципиальной схеме бестрансформаторный источник питания функционирует путем преобразования высокого переменного напряжения в низкое постоянное напряжение без использования катушки индуктивности или трансформатора.В следующем разделе мы разберем, как работает схема.
Конструкция / конструкция бестрансформаторного источника питанияНесколько мер предосторожности, которые следует предпринять перед включением в схему бестрансформаторного источника питания;
- В первую очередь, работа с входным напряжением переменного тока без качественных знаний и опыта чрезвычайно опасна. Поэтому обращайтесь с цепью с особой осторожностью.
- Во-вторых, используйте стабилитрон или резистор мощностью не более 1 Вт (5 Вт).
- В-третьих, если у вас нет стабилитрона, вы можете использовать стабилизатор напряжения IC для регулирования напряжения.
- Также не пытайтесь заменить конденсатор класса X другим конденсатором. Причина в том, что другой конденсатор лопнет.
- Далее, по соображениям безопасности, вы можете использовать предохранитель на 1 А перед конденсатором класса X и последовательно с фазовой линией.
- Достаточно места для компонентов.
- Кроме того, избегайте касания любых точек падающего конденсатора, даже если вы отключили цепь, чтобы избежать поражения электрическим током.
- И последнее, но не менее важное: используйте конденсатор X-класса другого номинала, если продукт требует большего выходного тока и выходного напряжения.
В состав бестрансформаторной силовой цепи входят:
- R1: резистор 1 Ом, 5Вт.
- R2: резистор 10 Ом; нагрузка здесь не должна быть меньше 10 Ом.
- R3: резистор 470 кОм, 1Вт.
- R4: резистор 1 Ом, 5 Вт.
- R5: предохранитель 200 мА.
- Конденсатор падения напряжения / конденсатор класса X (основной компонент) – доступен для переменного тока 230 В, 400 В, 600 В или даже выше.
(типы конденсаторов).
- C1: 33,000 – µF поляризованный электролитический конденсатор, 25 ВЛ.
- C2 и C3: неполяризованный конденсатор из полиэстера ≥ 400 В, 10 мкФ.
- D1: Диод 1N4007.
- D2: стабилитрон 12 В, 3 Вт.
- D3 – D13: 1N4007.
- Конденсатор C1 снижает высокий ток от сети 120 В или 220 В до более низкой выходной нагрузки постоянного тока. Таким образом, одна микрофарада от C1 дает ток около 50 мА на выходную нагрузку. Резистор
- R1 обеспечивает путь разряда высокого напряжения C1, когда вы отсоединяете цепь от сетевого входа. Это связано с тем, что C1 может хранить высокое напряжение, то есть 120 В или 220 В, и вызывать удар высоким напряжением, когда вы касаетесь штырей вилки в отсоединенном состоянии. R1 быстро разрядит высокое напряжение.
- Диоды D1 – D4 функционируют как мостовой выпрямитель, который преобразует слабый переменный ток из C1 в слабый постоянный ток. C1 не ограничивает напряжение до 50 мА, но ограничивает ток.Другими словами, постоянный ток на выходе мостового выпрямителя имеет пиковое значение 220 В. Расчет выглядит следующим образом;
220 x 1,41 = 310 В постоянного тока. В итоге мы получим примерно 310 В при 50 мА на выходе моста.
- 310 В, однако, слишком велико для низкого напряжения, за исключением случаев его использования в реле. Таким образом, вы будете использовать правильный номинал стабилитрона, чтобы шунтировать 310 В постоянного тока на желаемый низкий уровень, например, 24 В, 12 В и другие.
(типы стабилитронов)
- Резистор R2 является токоограничивающим резистором.Несмотря на то, что C1 действует как ограничитель тока, когда вы мгновенно подключаете входной переменный ток к цепи, C1 действует как короткое замыкание за считанные миллисекунды. Через несколько миллисекунд, когда переключатель включен, в цепь питания поступает высокое входное напряжение переменного тока 220 В. К сожалению, высокие уровни напряжения могут разрушить выходную нагрузку постоянного тока.
Лучший способ справиться с ситуацией – ввести NTC. Но в этом случае мы используем R2 в качестве ограничителя.
Конденсатор фильтра C2.В основном это работает путем сглаживания пульсаций 100 Гц от моста, которые вы изначально исправили, до более чистого постоянного тока.Тип бестрансформаторного источника питания
Бестрансформаторный источник питания доступен в двух основных типах, и мы обсудим их подробно.
Примеры:
- Резистивный бестрансформаторный источник питания
В резистивном источнике питания вы используете резистор, подключенный к резистору падения напряжения, чтобы уменьшить выделение тепла в форме энергии.Из-за уменьшения тепла возникает сопротивление, ограничивающее избыточный ток. Обычно резистор, понижающий напряжение, рассеивает тепловую энергию.
Следует отметить – в большинстве случаев вы найдете применение резистора с удвоенной номинальной мощностью. Это потому, что он рассеивает больше энергии по сравнению с другими типами бестрансформаторных источников питания.
- Емкостный бестрансформаторный источник питания
Второй тип, емкостный источник питания, работает с низкими потерями мощности и рассеивает тепло, что делает его более эффективным.
Конструкция; Здесь конденсатор класса X имеет последовательное соединение 230 В, 400 В и 600 В. Затем сеть действует как понижающие конденсаторы и понижает напряжение.
Разница между резистивным и емкостным бестрансформаторным источником питанияВ основном, два типа различаются. В цепи емкостного источника питания меньше потерь энергии и тепловыделения, поскольку резистор, понижающий напряжение, снижает избыточное напряжение. Напротив, резистивный тип будет рассеивать дополнительную энергию в виде тепла на резисторе падения напряжения.
Бестрансформаторные блоки питания 12ВМы будем использовать приведенную выше схему, чтобы обсудить этот третий тип, бестрансформаторный источник питания 12 В.
Принцип действия; он использует стабилитрон, мостовой выпрямитель, конденсатор и резистор для преобразования переменного напряжения сети 220 В в напряжение постоянного тока 12.
- C1 действует как конденсатор класса X, который понижает повышенное напряжение переменного тока.
- D1, D2, D3 и D4, которые являются диодами мостового выпрямителя, преобразуют переменный ток (AC) в постоянный ток (DC) посредством выпрямления.Выпрямление приводит к преобразованию 230 В переменного тока в высокое 310 В постоянного тока из-за пикового среднеквадратичного значения в сигнале переменного тока.
- В-третьих, конденсатор C2 избавляется от пульсаций, возникающих при напряжении постоянного тока.
- Затем резистор R1 устраняет накопленный ток, возникающий при отключении цепи. С другой стороны, резистор R2, используемый для ограничения пускового тока, ограничивает протекание избыточного тока.
- Далее, стабилитрон снимает пиковое обратное напряжение, а затем приступает к стабилизации и регулированию выходного постоянного напряжения до требуемого 12 В.
- Чтобы убедиться, работает он или нет, вы подключаете светодиод к цепи.
- Наконец, вы полностью закрываете цепь ударопрочным материалом, чтобы предотвратить повреждение и поражение электрическим током. Кроме того, вы можете подключить небольшой изолирующий трансформатор на входе источника питания, чтобы изолировать его от основного источника переменного тока.
- Применение бестрансформаторного источника питания
Часто бестрансформаторный источник питания находит широкое применение в недорогих и маломощных электронных компонентах, таких как;
- Аналого-цифровые преобразователи,
- Системы в телекоммуникациях,
- Системы цифровой связи,
- Схемы в схемах регулятора и делителя напряжения,
- Электронные игрушки,
- Мобильные зарядные устройства,
- светодиодные лампы и
(белые светодиодные ленты на напряжение 12В и 24В с регулировкой)
ЗаключениеТаким образом, бестрансформаторная схема источника питания является надежной заменой трансформаторного источника питания.Это с точки зрения громоздкости, стоимости и размера. Несмотря на малые токи, бестрансформаторная схема полезна для электроприборов с более низким напряжением.
Поскольку процедура имеет спецификацию, лучше принять дополнительные меры предосторожности во время самостоятельной работы. Прочтение этой статьи просветит вас и выделит необходимые шаги. Однако, если у вас есть нерешенные вопросы или мысли, не стесняйтесь обращаться к нам. Решение вашей потребности – это решение технологического мира.
Бестрансформаторный источник питания. Почему бестрансформаторный источник питания небезопасен?
Все о бестрансформаторных источниках питания.
Бестрансформаторный источник питания: Сегодня мы узнаем о бестрансформаторном источнике питания. В настоящее время во многих недорогих электрических и электронных устройствах используется система бестрансформаторного источника питания . В этой статье я попытался рассказать вам о бестрансформаторных источниках питания.
Что такое бестрансформаторный источник питания?
Все электрическое и электронное оборудование, которое мы используем в повседневной жизни, нуждается в электроэнергии. Мы использовали много продуктов, которые работают при очень небольшом постоянном напряжении, например, 6 В постоянного тока, 12 В постоянного тока и т. Д. Но в нашем доме есть 230 В переменного тока. Таким образом, в нашем электрооборудовании установлена система электропитания, которая понижает напряжение в соответствии с требованиями, а затем преобразует его в постоянный ток. Раньше для понижающего напряжения устанавливали понижающий трансформатор, но в настоящее время трансформатор не устанавливается.Существует другой тип системы питания, описанный ниже. Таким образом, этот тип системы питания называется бестрансформаторным источником питания.Почему бестрансформаторные блоки питания стали популярными?
- Имеет очень низкую стоимость.
- Требуется очень небольшая площадь для установки.
- Дает достаточную эффективность.
- Имеет низкие потери мощности.
Как работает бестрансформаторный блок питания?
Принципиальная схема простого бестрансформаторного источника питания приведена ниже.
Как видно на принципиальной схеме, бестрансформаторный источник питания имеет последовательный неполяризованный конденсатор (225 Дж, 400 В). Этот конденсатор снижает напряжение и дает низкое выходное напряжение. Теперь вы можете сказать, что , почему мы использовали последовательный конденсатор, а не резистор , в качестве резистора также может падать напряжение. Я скажу вам, что поскольку резистор теряет мощность (I 2 R), мы не можем использовать резистор.
К конденсатору подключен резистор на 1 МОм, потому что, поскольку конденсатор заряжается от 230 В, это очень опасно для нас.Поэтому для разряда конденсатора мы использовали резистор.
Схема полного мостового выпрямителя с использованием диодов IN4007 используется для преобразования переменного тока в постоянный. Поляризованный конденсатор на 25 В, 470 микрофарад используется для устранения коэффициента пульсации. На приведенной выше принципиальной схеме номинал стабилитрона не указан, потому что вы можете использовать стабилитрон любого номинала в соответствии с вашим требуемым выходным напряжением. Например, если ваше требуемое выходное напряжение составляет 12 В, вы можете использовать стабилитрон 12 В.Читайте также:
Почему бестрансформаторный источник питания небезопасен?
Бестрансформаторный источник питания небезопасен для нас, потому что, когда он работает без нагрузки, в цепи не течет ток, следовательно, нет падения напряжения на конденсаторе.Поэтому, когда мы коснемся цепи, мы получим поражение электрическим током.
Бестрансформаторный источник питания внутри аварийного освещения:
Ниже показана схема бестрансформаторного источника питания внутри аварийного фонаря.
Здесь схема установлена на печатной плате с SMD резисторами, конденсаторами.Как сделать бестрансформаторный источник питания?
Вы можете легко сделать бестрансформаторный источник питания у себя дома.Используйте принципиальную схему, приведенную в документе «Как работает бестрансформаторный источник питания ?». Аппаратура, необходимая для изготовления бестрансформаторного источника питания, также представлена на приведенной выше принципиальной схеме. Так что внимательно посмотрите на принципиальную схему и сделайте схему.
Читайте также:
Спасибо, что посетили сайт. продолжайте посещать для получения дополнительных обновлений.
Бестрансформаторные фотоэлектрические инверторы, подключенные к сети | SpringerLink
‘) var buybox = document.querySelector (“[id-данных = id _” + отметка времени + “]”). parentNode var cartStepActive = document.cookie.indexOf (“ecommerce-feature – buybox-cart-step”)! == -1 ; []. slice.call (buybox.querySelectorAll (“. покупка-опция”)). forEach (initCollapsibles) функция initCollapsibles (подписка, индекс) { var toggle = subscription.querySelector (“. цена-опции-покупки”) subscription.classList.remove (“расширенный”) var form = подписка.querySelector (“. форма-варианта-покупки”) if (form && cartStepActive) { var formAction = form.getAttribute (“действие”) form.setAttribute ( “действие”, formAction.replace (“/ оформление заказа”, “/ корзина”) ) } var priceInfo = subscription.querySelector (“.цена-информация “) var buyOption = toggle.parentElement if (переключить && форму && priceInfo) { toggle.setAttribute (“роль”, “кнопка”) toggle.setAttribute (“tabindex”, “0”) toggle.addEventListener (“клик”, функция (событие) { var extended = toggle.getAttribute (“aria-extended”) === “true” || ложный переключать.setAttribute (“расширенный ария”,! расширенный) form.hidden = расширенный если (! расширено) { buyOption.classList.add («расширенный») } еще { buyOption.classList.remove («расширенный») } priceInfo.hidden = расширенный }, ложный) } } function initKeyControls () { документ.addEventListener (“нажатие клавиши”, функция (событие) { if (document.activeElement.classList.contains (“покупка-опция-цена”) && (event.code === “Space” || event.code === “Enter”)) { if (document.activeElement) { event.preventDefault () document.activeElement.click () } } }, ложный) } function initialStateOpen () { var buyboxWidth = buybox.offsetWidth ; []. slice.call (buybox.querySelectorAll (“. покупка-опция”)). forEach (function (option, index) { var toggle = option.querySelector (“. покупка-вариант-цена”) var form = option.querySelector (“. Purchase-option-form”) var priceInfo = option.querySelector (“. цена-информация”) if (buyboxWidth> 480) { toggle.click () } еще { if (index === 0) { переключать.нажмите () } еще { toggle.setAttribute (“расширенная ария”, “ложь”) form.hidden = “скрытый” priceInfo.hidden = “скрыто” } } }) } initialStateOpen () если (window.buyboxInitialised) вернуть window.buyboxInitialised = true initKeyControls () }) ()Бестрансформаторный источник питания – от 220 В переменного тока до 9 В постоянного тока
Обзор: бестрансформаторный источник питания
В этом проекте мы разработаем бестрансформаторный источник питания для слаботочных приложений .По сути, бестрансформаторный источник питания – это просто сеть с делителем напряжения, которая принимает 220 В переменного тока в качестве входа и делит его на более низкое напряжение постоянного тока, которое мы хотим. Необходимое переменное напряжение выпрямляется через несколько диодов и регулируется до максимального напряжения. Ранее мы узнали о схеме преобразователя постоянного тока . Но теперь мы преобразуем AC в DC .
Бестрансформаторный источник питания– это особенно недорогая продукция, в которой снимается стоимость трансформатора .Трансформаторы громоздкие и дорогие. Большинство электроприборов, используемых в нашей повседневной жизни, таких как светодиодные лампы, лампы, ноутбуки и зарядные устройства для телефонов , фен, игрушки и т. Д., Работают при более низком напряжении постоянного тока, например 5 В, 9 В, 12 В или 15 В. Таким образом, нам нужно снизить напряжение 220 В или 110 В переменного тока, чтобы снизить постоянный ток, не делая схему громоздкой и сохраняя небольшой размер печатной платы.
Для питания слаботочных логических схем и микропроцессорных схем идеальным решением является бестрансформаторный источник питания .
Спецификация
Ниже приведены компоненты, необходимые для реализации этого проекта. Все компоненты можно легко приобрести на Amazon.
| S.N. | Компоненты | Описание | Количество |
|---|---|---|---|
| 1 | Резистор | 470 Ом | 2 |
| 2 | Резистор | 470 кОм | 1 |
| 3 | Конденсатор | 0.47 мкФ, 450 В (электролитический конденсатор) | 1 |
| 4 | Конденсатор | 470 мкФ, 25 В (электролитический конденсатор) | 1 |
| 5 | 1N4007 | Выпрямительный диод | 2 |
| 6 | 1N4739A | Выпрямительный диод | 1 |
Соображения по конструкции
Есть два типа бестрансформаторных источников питания: емкостный и резистивный .Емкостный тип более эффективен по сравнению с резистивным типом из-за низкого тепловыделения и очень низких потерь мощности . Если для схемы требуется очень низкий ток несколько миллиампер , такой источник питания является идеальным решением.
Перед тем, как приступить к проектированию источника питания, нам необходимо ознакомиться с некоторыми конструктивными особенностями . Если неполяризованный конденсатор и резистор включены последовательно с линией питания переменного тока, через резистор может поддерживаться постоянный ток.В этом случае реактивное сопротивление конденсатора должно быть больше, чем сопротивление используемого резистора.
Ток, протекающий через резистор R, зависит от емкости конденсатора C. Чем больше Емкость , тем больше ток в цепи. Ток через конденсатор C зависит от его реактивного сопротивления (X) . Значение тока, проходящего через конденсатор X-Rated, определяется как:
IRMS = VIN / XВыбор конденсатора падения напряжения очень важен.он основан на реактивном сопротивлении конденсатора и величине отводимого тока. Реактивное сопротивление конденсатора определяется по следующей формуле:
Мы использовали конденсатор 0,47 мкФ, частота сети 50 Гц, поэтому реактивное сопротивление X составляет:
X = 1/2 3,14 50 0,47 10-6 = 6,77 кОмТеперь мы можем рассчитать ток (I) в цепи:
I = V / X = 230/6775 = 34 мАЦепь бестрансформаторного источника питания
В качестве входного напряжения использовалась сеть 220В переменного тока .Вы можете подключить предохранитель из соображений безопасности. Затем 220 В переменного тока выпрямляется через несколько диодов . В этой схеме мы использовали 2 диода 1N4007 в качестве полумостового выпрямителя . Обычно делители напряжения постоянного тока изготавливаются с парой резисторов. Вместе они определяют ток, протекающий по пути.
Мы использовали стабилитрон 9 В 1N4739A , чтобы ограничить напряжение до 9 В. Если вам нужно 5 В или 12 В или любое другое выходное напряжение, вам понадобится определенный стабилитрон в соответствии с номинальным напряжением.Вы можете использовать наш вольтметр «сделай сам» для измерения выходного напряжения.
Мы смоделировали схему с помощью программного обеспечения Proteus . Смоделированное изображение показано ниже.
Что такое бестрансформаторные инверторы – Synergy Files
Инверторыили солнечные инверторы используются в фотоэлектрических системах для преобразования электроэнергии постоянного тока в переменный.
В настоящее время часто в солнечных фотоэлектрических системах постоянный ток низкого напряжения преобразуется (это может быть 12 В, 24, 48 В или 96 Вольт) в переменный ток гораздо более высокого напряжения (около 220 Вольт), который мы можем использовать в наших электроприборах.Для повышения напряжения внутри инвертора установлен трансформатор.
В низкочастотном инверторе присутствует большой трансформатор. Низкочастотные инверторы хорошо справляются с нагрузками с высоким сопротивлением, такими как насос или компрессор.
С другой стороны, в высокочастотных инверторахустановлен инвертор меньшего размера. С 2010 года на рынок вышел новый тип инвертора, который называется бестрансформаторным инвертором.
На приведенной ниже диаграмме мы видим, что бестрансформаторные инверторы превосходят как высокочастотные, так и низкочастотные инверторы.
Бестрансформаторный инверторпо своим характеристикам превосходит другие инверторы
В безтрансформаторном инверторе процесс повышения напряжения достигается посредством компьютеризированного многоступенчатого процесса. Электронные компоненты для преобразования постоянного тока в переменный ток высокой частоты, обратно в постоянный ток и, в конечном итоге, в переменный ток стандартной частоты.
Бестрансформаторный инвертор имеет малый вес из-за отсутствия трансформатора.Это дает монтажникам гибкость при установке на крыше без необходимости усиления. Стоимость доставки также невысока.
Их превосходная эффективность позволяет им не только обеспечивать больший выход, но и внутренняя архитектура такова, что она может обслуживать не один вход Dual MPPT.
Бестрансформаторные модулиочень распространены в Европе и только недавно проникли на рынок США. Причина в том, что все электрические системы в США практически заземлены.В традиционном инверторе гальваническая развязка обеспечивается внутренним трансформатором. Установщики просто осторожны, потому что в бестрансформаторном инверторе нет гальванической развязки между цепями переменного и постоянного тока. Но бестрансформаторные инверторы можно заземлить с помощью дополнительных схем. Установщики в США опасаются этого продукта скорее из-за незнания, чем из соображений безопасности.
Большинство современных инверторов являются бестрансформаторными просто из-за их превосходного КПД.
