Схема блок питания на конденсаторе — Dudom
Блок питания с гасящим конденсатором представляет собой простейший вариант запитать какое нибудь маломощное устройство.
При всей своей простоте он имеет и два минуса:
1. Он гальванически связан с сетью! потому такие БП используются там, где нет вероятности прикосновения к контактам.
2. Такой Бп имеет не очень большой выходной ток. При увеличении выходного тока надо увеличивать емкость гасящего конденсатора и его габариты становятся существенными.
Внимание, будьте очень аккуратны, не прикасайтесь к контактам этого БП когда он включен.
Простейшая схема данного БП выглядит так:
Как можно увидеть из схемы, последовательно с сетью стоит конденсатор. Он то и является балластом,, на котором гасится часть напряжения.
Конденсатор не пропускает постоянный ток, но так как в сети переменный и конденсатор в итоге постоянно перезаряжется, то и получается, что в таком случае ток на выходе есть. Причем сила тока напрямую зависит от емкости конденсатора.
Собственно потому для расчета емкости конденсатора необходимо знать как минимум выходной ток нашего будущего БП, причем надо учесть и потребление стабилизатора, обычно это несколько мА.
И так. Есть две формулы, сложная и простая.
Сложная – подходит для расчета при произвольном выходном напряжении.
Простая – подходит в ситуациях, когда выходное напряжение не более 10% от входного.
I – выходной ток нашего БП
Uвх – напряжение сети, например 220 Вольт
Uвых – напряжение на выходе БП (или до стабилизаторе если такой есть), например 12 Вольт.
С – собственно искомая емкость.
Например я хочу сделать БП с выходным током до 150мА. Пример схемы приведен выше, вариант применения – радиопульт с питанием 5 Вольт + реле на 12 Вольт.
Подставляем наши 0.15 Ампера и получаем емкость 2.18мкФ, можно взять ближайший номинал из стандартных – 2,2мкФ, ну или “по импортному” – 225.
Все как бы вроде хорошо, схема простая, но есть несколько минусов, которые надо исключить:
Бросок тока при включении может сжечь диодный мост.2. При выходе из строя конденсатора может быть КЗ
3. Если оставить как есть, то вполне можно получить разряд от входного конденсатора, так как на нем может долго присутствовать напряжение даже после отключения БП от сети.
4. При снятии нагрузки напряжение на конденсаторе до стабилизатора поднимется до довольно большого значения.
Решения:
1. Резистор R1 последовательно с конденсатором
2. Предохранитель 0.5 Ампера.
3. Резистор R2 параллельно конденсатору.
4. Супрессор на 12 Вольт параллельно конденсатору после диодного моста. Я не рекомендую здесь использовать стабилитроны, супрессоры рассчитаны на большую мощность рассеивания и схема будет работать надежнее.
На схеме красным цветом я выделил новые компоненты, синим – небольшое дополнение в виде светодиода.
Но гасящие конденсаторы используют часто и в дешевых светодиодных лампах. Это плохо, так как у таких ламп меньше надежность и часто высокие пульсации света.
Ниже упрощенный вариант схемы такой лампы.
Попробуем рассчитать емкость для такого применения, но так как напряжение на выходе будет явно больше чем 1/10 от входного, то применим первую формулу.
В качестве выходного напряжения я заложил 48 Вольт, 16 светодиодов по 3 Вольта на каждом. Конечно это все условно, но близко к реальности.
Ток – 20мА, типичный максимальный ток для большинства индикаторных светодиодов.
У меня вышло, что необходим конденсатор емкостью 0.298 мкФ. Ближайший из распространенных номиналов – 0.27 или 0.33мкФ. Первый встречается гораздо реже, а второй уже будет давать превышение тока, потому можно составить конденсатор из двух параллельных, например по 0.15мкФ. При параллельном включении емкость складывается.
С емкостью разобрались, осталось еще пара моментов:
1. Напряжение конденсатора
2. Тип конденсатора.
С напряжением все просто, можно применить конденсатор на 400 Вольт, но надежнее на 630, хоть они и имеют больше размер.
С типом чуть сложнее. Для такого применения лучше использовать конденсаторы, которые изначально предназначены для такого использования, например К73-17, CL21, X2
На фото конденсатор CL21
А это более надежный вариант, не смотрите что на нем указано 280 Вольт, у него это значение переменного действующего напряжения и он будет работать надежнее, чем К73-17 или CL21.
Такие конденсаторы могут выглядеть и так
А вот теперь можно еще раз внимательно посмотреть, что надо для того, чтобы собрать такой “простой” блок питания и решить, нужен ли он.
Как пример таких блоков питания я могу дать ссылку на подробный обзор четырех вариантов, с тестами, схемами и осмотров.
Но можно поступить еще лучше.
Сейчас получили распространение монолитные блоки питания. По сути кубик, в котором находится миниатюрный БП
Например HLK-PM01 производства Hi-link, стоимостью около двух долларов за штуку.
Или их китайский аналог TSP-05 производства Tenstar robot. Они немного дешевле, 1.93 доллара за штуку.
Практика показала, что качество у них сопоставимое.
Как я писал выше, они представляют из себя импульсный Бп в модульном исполнении. БП в пластмассовом корпусе залитый эпоксидной смолой.
Внутренности поближе, на фото вариант от Hi-link
На этом вроде все. Надеюсь, что статья была полезна, постараюсь и в будущем находить интересные темы. Также интересны пожелания, что хотелось бы видеть в рубрике – Начинающим.
Блок питания с гасящим конденсатором представляет собой простейший вариант запитать какое нибудь маломощное устройство.
При всей своей простоте он имеет и два минуса:
1.
Он гальванически связан с сетью! потому такие БП используются там, где нет вероятности прикосновения к контактам.
2. Такой Бп имеет не очень большой выходной ток. При увеличении выходного тока надо увеличивать емкость гасящего конденсатора и его габариты становятся существенными.
Внимание, будьте очень аккуратны, не прикасайтесь к контактам этого БП когда он включен.
Простейшая схема данного БП выглядит так:
Как можно увидеть из схемы, последовательно с сетью стоит конденсатор. Он то и является балластом,, на котором гасится часть напряжения.
Конденсатор не пропускает постоянный ток, но так как в сети переменный и конденсатор в итоге постоянно перезаряжется, то и получается, что в таком случае ток на выходе есть. Причем сила тока напрямую зависит от емкости конденсатора.
Собственно потому для расчета емкости конденсатора необходимо знать как минимум выходной ток нашего будущего БП, причем надо учесть и потребление стабилизатора, обычно это несколько мА.
И так. Есть две формулы, сложная и простая.
Сложная – подходит для расчета при произвольном выходном напряжении.
I – выходной ток нашего БП
Uвх – напряжение сети, например 220 Вольт
Uвых – напряжение на выходе БП (или до стабилизаторе если такой есть), например 12 Вольт.
С – собственно искомая емкость.
Например я хочу сделать БП с выходным током до 150мА. Пример схемы приведен выше, вариант применения – радиопульт с питанием 5 Вольт + реле на 12 Вольт.
Подставляем наши 0.15 Ампера и получаем емкость 2.18мкФ, можно взять ближайший номинал из стандартных – 2,2мкФ, ну или “по импортному” – 225.
Все как бы вроде хорошо, схема простая, но есть несколько минусов, которые надо исключить:
1. Бросок тока при включении может сжечь диодный мост.
2. При выходе из строя конденсатора может быть КЗ
3. Если оставить как есть, то вполне можно получить разряд от входного конденсатора, так как на нем может долго присутствовать напряжение даже после отключения БП от сети.
4. При снятии нагрузки напряжение на конденсаторе до стабилизатора поднимется до довольно большого значения.
Решения:
1. Резистор R1 последовательно с конденсатором
2. Предохранитель 0.5 Ампера.
3. Резистор R2 параллельно конденсатору.
4. Супрессор на 12 Вольт параллельно конденсатору после диодного моста. Я не рекомендую здесь использовать стабилитроны, супрессоры рассчитаны на большую мощность рассеивания и схема будет работать надежнее.
На схеме красным цветом я выделил новые компоненты, синим – небольшое дополнение в виде светодиода.
Но гасящие конденсаторы используют часто и в дешевых светодиодных лампах. Это плохо, так как у таких ламп меньше надежность и часто высокие пульсации света.
Ниже упрощенный вариант схемы такой лампы.
Попробуем рассчитать емкость для такого применения, но так как напряжение на выходе будет явно больше чем 1/10 от входного, то применим первую формулу.
Конечно это все условно, но близко к реальности.Ток – 20мА, типичный максимальный ток для большинства индикаторных светодиодов.
У меня вышло, что необходим конденсатор емкостью 0.298 мкФ. Ближайший из распространенных номиналов – 0.27 или 0.33мкФ. Первый встречается гораздо реже, а второй уже будет давать превышение тока, потому можно составить конденсатор из двух параллельных, например по 0.15мкФ. При параллельном включении емкость складывается.
С емкостью разобрались, осталось еще пара моментов:
1. Напряжение конденсатора
2. Тип конденсатора.
С напряжением все просто, можно применить конденсатор на 400 Вольт, но надежнее на 630, хоть они и имеют больше размер.
С типом чуть сложнее. Для такого применения лучше использовать конденсаторы, которые изначально предназначены для такого использования, например К73-17, CL21, X2
А это более надежный вариант, не смотрите что на нем указано 280 Вольт, у него это значение переменного действующего напряжения и он будет работать надежнее, чем К73-17 или CL21.
Такие конденсаторы могут выглядеть и так
А вот теперь можно еще раз внимательно посмотреть, что надо для того, чтобы собрать такой “простой” блок питания и решить, нужен ли он.
В некоторых ситуациях да, он поможет, но он имеет кучу минусов, потому на мой взгляд лучше применить просто небольшой импульсный блок питания, который уже имеет стабилизированное выходное напряжение, гальваническую изоляцию и больший выходной ток.
Как пример таких блоков питания я могу дать ссылку на подробный обзор четырех вариантов, с тестами, схемами и осмотров.
Но можно поступить еще лучше. Сейчас получили распространение монолитные блоки питания. По сути кубик, в котором находится миниатюрный БП
Например HLK-PM01 производства Hi-link, стоимостью около двух долларов за штуку.
Или их китайский аналог TSP-05 производства Tenstar robot. Они немного дешевле, 1.93 доллара за штуку.
Практика показала, что качество у них сопоставимое.
Как я писал выше, они представляют из себя импульсный Бп в модульном исполнении.
БП в пластмассовом корпусе залитый эпоксидной смолой.
Выпускаются на разные напряжения и способны поддерживать его на довольно стабильном уровне.
Внутренности поближе, на фото вариант от Hi-link
На этом вроде все. Надеюсь, что статья была полезна, постараюсь и в будущем находить интересные темы. Также интересны пожелания, что хотелось бы видеть в рубрике – Начинающим.
Что то часто меня стали спрашивать как подключить микроконтроллер или какую низковольтную схему напрямую в 220 не используя трансформатор. Желание вполне очевидное — трансформатор, пусть даже и импульсный, весьма громоздок. И запихать его, например, в схему управления люстрой размещенной прям в выключателе не получится при всем желании. Разве что нишу в стене выдолбить, но это же не наш метод!
Тем не менее простое и очень компактное решение есть — это делитель на конденсаторе.
Правда конденсаторные блоки питания не имеют развязки от сети, поэтому если вдруг в нем что нибудь перегорит, или пойдет не так, то он запросто может долбануть тебя током, или сжечь твою квартиру, ну а комп угробить это вообще за милое дело, в общем технику безопасности тут надо чтить как никогда — она расписана в конце статьи.
В общем, если я тебя не убедил что бестрансформаторные блоки питания это зло — то сам себе злой Буратино, я тут не причем. Ну ладно, ближе к теме.
В общем, если я тебя не убедил что бестрансформаторные блоки питания это зло — то сам себе злой Буратино, я тут не причем. Ну ладно, ближе к теме.Помните обычный резистивный делитель?
Казалось бы, в чем проблема, выбрал нужные номиналы и получил искомое напряжение. Потом выпрямил и Profit. Но не все так просто — такой делитель может и сможет дать нужное напряжение, но вот совершенно не даст нужный ток. Т.к. сопротивления сильно велики. А если сопротивления пропорционально уменьшать, то через них насквозь пойдет большой ток, что при напряжении в 220 вольт даст очень большие тепловые потери — резисторы будут греть как печка и в итоге либо выйдут из строя, либо пожар устроят.
Все меняется если один из резисторов заменить на конденсатор. Суть в чем — как вы помните из статьи про конденсаторы, напряжение и ток на конденсаторе не совпадают по фазе. Т.е. когда напряжение в максимуме — ток минимален, и наоборот.
Так как у нас напряжение переменное, то конденсатор будет постоянно разряжаться и заряжаться, а особенность разряда-заряда конденсатора в том, что когда у него максимальный ток (в момент заряда), то минимальное напряжение и наборот. Когда он уже зарядился и напруга на нем максимальная, то ток равен нулю. Соответственно, при таком раскладе, мощность тепловых потерь, выделяемая на конденсаторе (P=U*I) будет минимальной. Т.е. он даже не вспотеет. А рективное сопротивление конденсатора Xc=-1/(2pi*f*C).
Активное — резистор (R)
Реактивное — конденсатор (Xс) и катушка(XL)
Полное же сопротивление цепи (импенданс) Z=(R 2 +(XL+Xс) 2 ) 1/2
Да, чистые активные и реактивные элементы бывают только в теории. Например, у катушки есть индуктивное сопротивление — витки, активное сопротивление — сопротивление проволки и емкостное сопротивление — паразитные конденсаторы образующиеся между витками катушки.
Даже обычный проводник имеет какую то паразитную емкость и индуктивность.
Активное сопротивление всегда постоянно, а реактивное зависит от частоты.
XL=2pi*f * L
Xc=-1/(2pi*f*C)
Знак реактивного сопротивления элемента указывает на его характер. Т.е. если больше нуля, то это индуктивные свойства, если меньше нуля то емкостные. Из этого следует, что индуктивность можно скомпенсировать емкостью и наоборот.
f — частота тока.
Соответственно, на постоянном токе при f=0 и XL катушки становится равен 0 и катушка превращается в обычный кусок провода с одним лишь активным сопротивлением, а Xc конденсатора при этом уходит в бесконечность, превращая его в обрыв.
Эта зависимость от частоты также показывает почему в высокочастотных устройствах простые, казалось бы, дорожки печатной платы начинают вести себя как детали — а просто из за возросшей частоты их паразитные значения реактивных сопротивлений возрастают до ощутимых величин.
Получается у нас вот такая вот схема:
Теперь надо что-то сделать с тем, что у нас переменка.
Не велика проблема — добавим парочку диодов (можно, конечно, и диодный мост, будет эффективней, но с двумя диодами проще) диоды должны быть на ток около ампера, не меньше. И чтобы обратное напряжение было вольт на 500. 1N4007, например, или похожий по параметрам:
Все, в одну сторону ток течет через один диод, в другую через второй. В итоге, в правой части цепи у нас уже не переменка, а пульсирующий ток — одна полуволна синусоиды.
Добавим сглаживающий конденсатор, чтобы сделать напряжение поспокойней, микрофарад на 100 и вольт на 25, электролит:
Но есть тут одна заковыка — у нас напряжение на нагрузке зависит от сопротивления нагрузки. Т.е. если у тебя схема, включенная вместо Rн снизила потребление тока, то соответственно напряжение на ней вырастет. А для всякой нежной электроники это черевато.
Лечится стабилитроном на нужное нам напряжение. Питать мы собираемся микроконтроллер, так что на 5 вольт:
В принципе уже готово, единственно что надо поставить стабилитрон на такой ток, чтобы он не сдох когда нагрузки нет вообще, ведь тогда отдуваться за всех придется ему, протаскивая весь ток который может дать БП.
А можно ему помочь слегонца. Поставить резистор токоограничительный. Правда это сильно снизит нагрузочную способность блока питания, но нам хватит и этого.
Ток который эта схема может отдать можно, ЕМНИП, примерно вычислить по формуле:
- F — частота питающей сети. У нас 50гц.
- С — емкость
- U — напряжение в розетке
- Uвых — выходное напряжение
Сама формула выводится из жутких интегралов от формы тока и напряжения. В принципе можешь сам ее нагуглить по кейворду «гасящий конденсатор расчет», материала предостаточно.
В нашем случае получается что I = 100 * 0.46E-6 (1.41*U — Uвых/2) = 15мА
Не феерия, но для работы МК+TSOP+оптоинтерфейс какой- нибудь более чем достаточно. А большего обычно и не требуется.
Еще добавить парочку кондеров для дополнительной фильтрации питания и можно использовать:
Еще добавил резюк на 43ом 1Вт, чтобы кондер при втыкании кондер заряжался не так быстро и не было броска тока. На печатке он здоровый такой, возле разьема.
Печатная плата простая и вопросов по ее разводке под другую форму корпуса ни у кого не возникнет. Я же ее тут сделал просто для примера, поэтому не смотрите на ее большие размеры. Я не мельчил:
После чего, как обычно, все вытравил и спаял:
Схема многократно проверена и работает.
Я ее когда то пихал в систему управления нагревом термостекла. Места там было со спичечный коробок, а безопасность гарантировалась тотальной остекловкой всего блока.
В данной схеме нет никакой развязки по напряжению от питающей цепи, а значит схема ОЧЕНЬ ОПАСНА в плане электрической безопасности.
Поэтому надо крайне ответственно подходить к ее монтажу и выбору компонентов. А также внимательно и очень осторожно обращаться с ней при наладке.
Во первых, обратите внимание, что один из выводов идет к GND напрямую из розетки. А это значит что там может быть фаза, в зависимости от того как воткнули вилку в розетку.
Поэтому неукоснительно соблюдайте ряд правил:
- 1. Номиналы надо ставить с запасом на как можно большее напряжение. Особенно это касается конденсатора. У меня стоит на 400вольт, но это тот что был в наличии. Лучше бы вообще вольт на 600, т.к. в электросети иногда бывают выбросы напряжения намного превышающие номинал. Стандартные блоки питания за счет своей инерционности его переживут запросто, а вот конденсатор может и пробить — последствия представьте себе сами.
- 2. Эта схема должна быть тщательным образом заизолирована от окружающей среды. Надежный корпус, чтобы ничего не торчало наружу. Если схема монтируется в стену, то она не должна касаться стен. В общем, пакуем все это дело наглухо в пластик, остекловываем и закапываем на глубине 20метров. :)))))
- 3. При наладке ни в коем случае не лезть руками ни к одному из элементов цепи. Пусть вас не успокаивает что там на выходе 5 вольт. Так как пять вольт там исключительно относительно самой себя. А вот по отношению к окружающей среде там все те же 220.
- 4. После отключения крайне желательно разрядить гасящий конденсатор. Т.к. в нем остается заряд вольт на 100-200 и если неосторожно сунуться куда нибудь не туда больно цапнет за палец. Вряд ли смертельно, но приятного мало, а от неожиданности можно и бед натворить.
- 5. Если используется микроконтроллер , то прошивку его делать ТОЛЬКО при полном выключении из сети. Причем выключать надо выдергиванием из розетки.
- 6. То же касается и связи с компом. При таком питании запрещено подключаться через USART, запрещено обьединять земли.
Хорошо если не будет пожара.
Если этого не сделать, то с вероятностью близкой к 100% будет убит комп. Причем скорей всего весь.Если все же хотите связь с компом, то используйте потенциально разделенные интерфейсы. Например, радиоканал, инфракрасную передачу, на худой конец разделение RS232 оптронами на две независимые части.
В общем, я настоятельно НЕ РЕКОМЕНДУЮ пользоваться такой схемой включения. И если можно от нее избавиться, то от нее нужно избавиться. Перейдя на традиционные схемы блоков питания с развязкой от сети.
Ну и, как обычно, видеосьемка процесса запуска девайса от розетки через такой вот БП:
Простая схема бестрансформаторного блока для питания светодиодов
Плюс бестрансформаторного блока питания это простая схема с малым количеством деталей. Он имеет немного лучшие массогабаритные характеристики в сравнении с трансформаторным блоком.
Минусы: низкий КПД при низком выходном напряжении, большой мощности от него не получить, а отсутствие гальванической развязки делает схемы, питаемые этим блоком потенциально опасными. Схема бестрансформаторного блока питания:
Вместо двух балластных конденсаторов C1, C2 можно поставить один, емкостью 220 nF и напряжением не менее 400В. У меня не было конденсатора такой емкости с таким напряжением, поэтому я поставил два последовательно. Можно конечно и на 250В поставить, но есть риск что его пробьет, надежность схемы будет меньше. Резисторы R1, R2 нужны для разряда конденсаторов после отключения от сети.
Реактивное сопротивление конденсатора на частоте f рассчитывается по формуле:
\( X_{c} = \frac{1}{2\pi f C} = \frac{1}{2 \times 3,14 \times 50 \times 0.00000022} = 14476Ом \)
Ток через конденсатор рассчитывается также как и для резистора:
\( I_{c} = U / X_{c} = 220 / 14476 = 0.015А \)
Резистор R3 ограничивает начальный бросок тока через разряженные конденсаторы.
Диодный мост любой на напряжение не менее 400В.
В сети переменного тока могут быть гармонические колебания высокой частоты для которых балластный конденсатор имеет низкое сопротивление. Из за этого ограничение тока конденсатором может оказаться недостаточным. Резистор R4 и конденсатор C3 образуют фильтр высоких частот первого порядка с частотой среза около 60Гц по уровню -3дБ. Также этот фильтр должен уменьшить примерно в два раза уровень пульсаций частотой 100Гц, которые получаются после двухполупериодного выпрямления.
Стабилитрон D2 устанавливает выходное напряжение. Следует помнить что без нагрузки весь ток потечет через стабилитрон и он может сгореть. Поэтому не рекомендуется включать бестрансформаторные блоки питания без нагрузки. Вместо 1n4744 можно взять д814д. Мощность выделяемую на стабилитроне можно узнать перемножив напряжение стабилизации на проходящий через стабилитрон ток. Ток у нас ограничен до 15мА, напряжение стабилизации 1n4744 15В.
Получается без нагрузки на стабилитроне будет рассеиваться 0.23Вт. 1n4744 может рассеивать до 1Вт тепла, так что он не сгорит, а вот д814д с максимальной рассеиваемой мощностью 0.34Вт может и сгореть, ведь с повышением температуры рассеиваемая мощность падает.
Блок с указанными номиналами выдал около 12мА через цепочку из 5-ти светодиодов. Напряжение при этом упало до 13В. Получается мощность такого блока всего 156мВт. При этом потребляемая от сети мощность около 3Вт. КПД крайне низкий, около 5%. Для увеличения мощности нужно увеличить емкость балластного конденсатора. При этом увеличиваются габариты схемы и теряется преимущество в компактности. Если нужна мощность больше целесообразнее использовать маленький трансформатор.
Значительно увеличить мощность в нагрузке можно увеличив выходное напряжение, применив стабилитрон на большее напряжение. Правда нагрузка должна выдерживать это высокое напряжение. И одной из таких нагрузок может быть цепочка последовательно соединенных светодиодов.
Но стабилизировать напряжение на светодиодах не очень хорошая идея. Лучше добавить в схему линейный стабилизатор тока на двух транзисторах:
Чтобы найти мощность рассеиваемую линейным стабилизатором нужно разницу входного и выходного напряжений умножить на протекающий через стабилизатор ток. Чтобы найти сопротивление R5 нужно напряжение насыщения транзистора Q2 поделить на требуемый ток. Типовое напряжение насыщения база-эмиттер транзистора 13002s 0.9В. Значит для получения тока в 50мА нужен резистор 18Ом.
Я подключил к схеме 6 светодиодов. КПД при этом составил 6%. Для 12 светодиодов КПД уже 13%. Для максимального КПД нужно подключать максимально возможное количество светодиодов.
Подключая 6 светодиодов к схеме я думал что транзистор Q1 сгорит так как на входе около трехсот вольт, а на выходе 6 светодиодов съедят вольт 16. Разница между входом и выходом 284 вольта, ток 50мА, получается стабилизатор должен рассевать мощность аж 14Вт.
Но замерив напряжение на конденсаторе C2 обнаружил, что оно выше напряжения на светодиодах лишь на 12В. Такая же разница напряжений была и когда подключил 12 светодиодов. Получается 12В падает на стабилизаторе, 32В на 12-ти светодиодах. А куда девается остальное? Предполагаю что светодиоды играют роль стабилитрона. С разницей между входным и выходным напряжением 12В на стабилизаторе тока рассеивается 0.64Вт.
Чтобы не соединять кучу светодиодов можно взять светодиодные чипы, внутри которых несколько кристаллов, например 5050.
После отключения из сети схема остается еще некоторое время опасной, так как конденсаторы разряжаются не мгновенно. Лучше выждать секунд 10 перед тем как что то менять.
Конденсаторный блок питания В настоящее время разработчики схем экспериментируют с блоком питания на основе конденсатора из-за его низкой стоимости и легкого веса. В отличие от источника питания резистивного типа, в конденсаторном источнике питания тепловыделение и потери мощности незначительны.
Но есть много ограничений в питании конденсаторов. Он не может дать большой ток для управления индуктивными нагрузками, а поскольку он подключен непосредственно к сети, пробой конденсатора может повредить нагрузку. Кроме того, существует риск поражения электрическим током при неосторожном обращении.
При правильном проектировании и изготовлении конденсаторный блок питания компактен, имеет малый вес и может питать слаботочные устройства. Но перед выбором конденсатора необходимо определить ток, который может отдавать конденсатор. Эта заметка поможет вам рассчитать ток в конденсаторе переменного тока.
Когда конденсатор переменного тока и резистор подключены к линиям переменного тока, постоянный ток может поддерживаться через резистор R1 до тех пор, пока активное сопротивление конденсатора больше, чем сопротивление резистора. Тогда ток зависит от емкости конденсатора C1, если предположить, что V1 больше, чем V2.
Теперь ток через R1 равен
IRMS = V1 x Xc
Где Xc — реактивное сопротивление конденсатора C1.
Предположим, что линейное напряжение V1 составляет 230 вольт при 50 Гц, тогда IRMS равно
IRMS = 230 (2 p 50 C) = 72220 C или IRMS = 70 мА на мкФ.
Предположим, что C1 составляет 105 К/Дж. Это конденсатор емкостью 1 мкФ, теоретически он может дать ток 70 мА. Точно так же конденсатор на 225 К (2,2 мкФ) может дать ток 159 мА.
Посмотрим ток в конденсаторе 225К.
Прежде всего, мы должны рассчитать прямое сопротивление (X) конденсатора.
X = 1 / 2 p f C
Здесь f — частота сети 50 Гц, а C — емкость конденсатора 225К в фарадах. Как известно, 1 микрофарад (мкФ) равен 1/10 6 фарад.
Следовательно, 2,2 мкФ равно 2,2 x 1/10 6 = 2,2 x 10 – 6
Таким образом, X = 1/2 p x 50 x C x 10 – 6 = 1447,6 Ом или 1,44 кОм.
Теперь давайте посмотрим, какой ток может обеспечить конденсатор на 225 К.
Ток I в мА = Вольт / Сопротивление в килоомах
Здесь напряжение питания составляет 230 В, а реактивное сопротивление X конденсатора 225 К составляет 1,44 К
Таким образом, 230 / 1,44 = 159 мА или как зарядное устройство.
Не стройте это на хлебной доске. Используйте общую печатную плату.
Итак, теоретически конденсатор на 225 К может дать ток 159 миллиампер, но практически мы можем ожидать только ток 100-120 мА, потому что ток через конденсатор зависит от входного напряжения, реактивного сопротивления конденсатора и т. д.
Если два конденсатора по 225 К соединены параллельно, ток можно удвоить.
Конденсаторы переменного тока номиналом X и Y
Существует два класса конденсаторов переменного тока: класс X и Y. Конденсаторы класса X подключаются между линиями, а конденсаторы Y подключаются между линиями и землей. Еще одно существенное различие между этими двумя классами заключается в том, что в случае отказа конденсатора X он не подвергает кого-либо поражению электрическим током, в отличие от конденсатора Y, который в случае отказа может подвергнуть кого-либо поражению электрическим током. Из двух типов помехоподавляющих конденсаторов класс X является более распространенным, а класс X2 является наиболее распространенным.
Конденсаторы класса X подразделяются на 3 типа: класс X1, X2 и X3. Разница заключается в номинальном пиковом напряжении для конденсаторов. Конденсаторы класса Y делятся на 4 типа: Y1, Y2, Y3 и Y4. Как и конденсаторы X, разные классы имеют разные значения пикового напряжения.
Самое важное: предотвратите опасность поражения электрическим током
1. Конденсаторный источник питания напрямую подключен к сети и не имеет гальванической развязки. Передний конец блока питания находится под смертельным потенциалом сети.
2. Не прикасайтесь и не устраняйте неисправности, когда он подключен к сети.
3. Всегда используйте изолированную отвертку и тестер.
4. На пол лучше постелить резиновый лист или деревянную дощечку, чтобы нога упиралась в изолятор при работе с цепями переменного тока.
5. Всегда держите левую руку за телом при проверке проводов под напряжением.
6. Всегда заключайте цепь в противоударный футляр.
Не держите корпус открытым.
7. Во избежание поражения электрическим током эти источники питания должны изготавливаться только опытными специалистами.
Принципиальные схемы
Рубрики: Electronic Projects
904 | TTI, Inc.
Онлайн-сервисы TTI доступны только членам,
пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить доступ!
Извини! У вас нет доступа к этой онлайн-службе в учетной записи: {{appAccount.accountNumber}}
Аккаунты не найдены
Пожалуйста, выберите одну из следующих учетных записей, у которых есть доступ.
{{account.accountDisplayData}}
Ни один аккаунт не имеет доступа.
Щелкните здесь, чтобы узнать больше о статусе заказа.
Нажмите здесь, чтобы узнать больше о ezReview.
Извини! У вас нет доступа к этой онлайн-службе в учетной записи: {{selectedAccount.accountNumber}}
Аккаунты не найдены
Приложение {{serviceName}} в настоящее время недоступно.
Пожалуйста, выберите одну из следующих учетных записей, у которых есть доступ.
{{account.accountDisplayData}}
Нет доступа к учетным записям. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы узнать больше о ezBuy.
Нет доступа к учетным записям. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы узнать больше о ezBuy.
Доступ к вашей услуге {{serviceName}} в настоящее время недоступен, так как ваша корзина “привязана” к учетной записи TTI. которого нет в вашем профиле {{serviceName}}. Вероятно, это произошло из-за того, что ваша корзина содержит одну или несколько деталей. со сниженными ценами.
Чтобы восстановить доступ к ezBuy, очистите корзину, разместив заказ или удалив детали со скидкой.
Цены.
Если у вас есть другие вопросы, позвоните своему торговому представителю TTI.
Корзина заблокирована для:
{{selectedAccount.accountNumber}}
{{selectedAccount.billingAddress.name}}
{{selectedAccount.billingAddress.streetAddress}}
{{selectedAccount.billingAddress.city}}, {{selectedAccount.billingAddress.state.stateShortName}}
{{selectedAccount.billingAddress.zip}}
{{selectedAccount.billingAddress.country.countryShortName}}
- {{supportModalInfo.firstName}} {{supportModalInfo.lastName}}
- {{supportModalInfo.title}}
- {{supportModalInfo.branch}}
- {{supportModalInfo.phone}}
- {{supportModalInfo.email}}
- {{supportModalInfoTwo.firstName}} {{supportModalInfoTwo.lastName}}
- {{supportModalInfoTwo.title}}
- {{supportModalInfoTwo.branch}}
- {{supportModalInfoTwo.phone}}
- {{supportModalInfoTwo.email}}
Электронная почта: {{supportModalInfo.
