3 circuite de alimentare cu energie reglabile cu un singur IC 220V în stare solidă

Aceste surse de alimentare de la AC la CC utilizează un singur cip pentru a converti rețeaua de alimentare de 220 V sau 120 V AC în 12 V sau 5 V DC fără a depinde de un transformator.

Sunt discutate aici trei circuite de alimentare cu energie solidă reglabile fără transformator, reglabile în stare solidă, simple, dar eficiente, de 220V.

Primul funcționează folosind un singur IC SR087. Proiectarea nu depinde de condensatoare sau inductoare de mare valoare și totuși este capabilă să furnizeze curent de 100mA la sarcina atașată.

1) Caracteristici principale și aspectul plăcii

Principalele caracteristici ale acestei surse de alimentare folosind IC SR087 sunt:

Eficiență ridicată fără a include inductoare. Nu necesită condensatori de înaltă tensiune pentru căderea curentului de rețea. Poate fi utilizat cu intrări de 120V AC, precum și de 220V AC Ieșire reglabilă de la 9V la 50VDC Are un circuit intern de statie moale Consumul stand by este mai mic de 200mW

Supertex SR087 este un cip regulator de comutare fără transformator special conceput pentru a funcționa direct de la o linie rectificată de 220V sau 120V AC.

Principiul de funcționare este să porniți un tranzistor de trecere de fiecare dată când AC-ul rectificat ajunge sub nivelul de ieșire setat și să îl opriți imediat ce nivelul de ieșire este menținut la nivelul setat.

Un regulator liniar de 5V setat intern oferă o ieșire fixă ​​suplimentară de 5V de la IC pentru dispozitivele de operare care necesită intrări stricte de 5V.

IC facilitează, de asemenea, o caracteristică de „dezactivare” declanșată de o intrare logică externă, care poate fi utilizată pentru a dezactiva circuitul atunci când nu este utilizat și pentru a menține sistemul în modul de așteptare.

AVERTIZARE! Izolarea galvanică nu este inclusă în proiectare. Tensiunile și șocurile care pun viața în pericol pot fi plutitoare atunci când sunt pornite pe linia de curent alternativ. Proiectantul care folosește SR087 trebuie să se asigure că sunt utilizate măsuri de siguranță adecvate pentru a proteja utilizatorul final de decese.

Circuitele descrise aici nu sunt garantate pentru a îndeplini cerințele de supratensiune și de conducere EMI.

Funcționarea acestor circuite poate diferi în funcție de o aplicație dată. Proiectantul este sfătuit să implementeze teste pentru a verifica conformitatea cu standardele și reglementările mondiale stabilite.

Diagrama circuitului

Lista de componente

Descriere Pinout

VIN - Ar trebui să fie conectat pe o linie de 120 / 230VAC. Intrarea de curent alternativ a circuitului este protejată de curenții de supratensiune de un varistor de oxid metalic (MOV) de 275V și, de asemenea, de un 1.25A
siguranță cu suflare lentă.

Nu folosiți niciodată un transformator la linia de intrare. Inductanța ridicată ar putea genera un CEM inductiv în spate, supraîncărcând
MOV și distrugându-l. Vă rugăm să rețineți că sursa de alimentare reglabilă fără transformator de 50V propusă nu este concepută pentru a funcționa prin intrarea de alimentare dintr-o undă pătrată neîntreruptibilă, care este, de asemenea, denumită „undă sinusoidală modificată”.

GND - Aceasta este linia comună a circuitului. Și pentru că circuitul nu oferă o izolare galvanică de la rețeaua de 220V sau 120V, conectând această linie comună la un echipament împământat,
(cum ar fi un osciloscop), ar putea provoca un scurtcircuit al liniei de curent alternativ, ducând la deteriorarea instantanee a circuitului sau chiar a echipamentului utilizat.

De asemenea, poate doriți să rețineți că GND poate fi la un nivel de tensiune ridicat cu respect
la pământ, chiar dacă intrarea de curent alternativ este oprită. Fii avertizat în legătură cu acest lucru!

VOUT - Aceasta se referă la ieșirea principală a etapei circuitului.

SR087 IC este conceput pentru a regla tensiunea de ieșire de vârf și nu valoarea medie, deci valoarea
tensiunea medie va arăta o tendință de scădere atunci când este atașată o sarcină.

VOUT poate fi ajustat de la 9,0 la 50V prin schimbarea valorii lui R1 conform formulei date în diagrama circuitului

VREG - Este ieșirea reglată fixă ​​de 5V, de la IC. Deoarece această ieșire este derivată din linia de 50V, orice încărcare pe VREG ar putea provoca o scădere echivalentă de curent în VOUT.

VREG va necesita cel puțin 4,0V spațiu liber
pentru a genera 5V, adică minimum 9V la VOUT.

Deoarece IC este de regulă un regulator liniar, SR087 se va disipa
puterea curentă la ieșirea VREG sau VOUT crește la aproximativ 460mW la 60mA.

ENABLE - Dacă o logică scăzută (<0.2V) is applied on this pinout it enables Q1
comutare și VOUT pornit.

Oricum o logică
ridicat (> 0,75 • VREG) pe acest pinout dezactivează rapid Q1
, închiderea sursei VOUT și a ieșirii VREG.

Cu toate acestea, dacă există o tensiune externă între terminalele VOUT în starea dezactivată, VREG va continua să funcționeze, permițând generarea unui 5.0V la terminalele specificate.
Intrarea ENABLE este echipată cu rezistor de tragere de 20 kΩ. În cazul în care nu este necesar sau neutilizat, acesta poate fi lăsat pur și simplu neconectat sau conectat la masă.

2) Sursă de alimentare solidă de 12V, 5V utilizând IC LR645

În cel de-al doilea proiect unic în stare solidă bazat pe IC, studiem modul în care tensiunea de rețea este controlată la 12V și 5V folosind doar un singur IC LR645G și alți semiconductori activi obișnuiți de susținere.

Într-unul din posturile mele anterioare am furnizat un circuit similar, dar a folosit un condensator de înaltă tensiune pentru a scădea tensiunea de rețea la niveluri mai mici de utilizare.

Mulțumită Supertex ic. pentru a ne furniza acest minunat cip LR645G, care controlează singură orice tensiune între 24 și 270 V c.a. și produce tensiuni DC sub 15 volți la ieșire, care devine ideal pentru operarea circuitelor electronice sensibile și compacte.

Cea mai bună parte a circuitului este că nu încorporează componente voluminoase de grele, cum ar fi un transformator sau condensatori non-polari de înaltă tensiune.

Deși știm cu toții modul simplu de a construi unități de alimentare fără transformator folosind condensatori de înaltă tensiune, acești condensatori de înaltă tensiune au un mare dezavantaj.

La pornire, aceste capace permit intrărilor de supratensiune să treacă prin ele și, de asemenea, tranzitorii intermediari devin de neoprit cu aceste dispozitive.

Dezavantajul poate provoca ravagii cu orice circuit electronic care ar putea fi conectat la astfel de configurații de alimentare.

Cum funcționează LR645G

Utilizarea LR645G amenințarea de mai sus devine absolut anulată. Curentul maxim disponibil de la acest dispozitiv este destul de scăzut, în jur de 3 mA, cu toate acestea nu este niciodată o problemă, deoarece curentul poate fi împușcat până la 150 mA, printr-o simplă adăugare a unui fet DN2540N5 în circuit.

Figura prezentată mai sus este un circuit clasic în stare solidă configurat dintr-un circuit de alimentare fără transformator de 12V și 5V care poate furniza ieșiri de 15 volți și 5 volți.

15 volți sunt disponibili chiar la joncțiunea ieșirii LR645 și a intrării Ic 7805.
Dacă opțiunea de 5 volți nu este necesară, configurația din jurul regulatorului de 5 volți poate fi eliminată, ceea ce face circuitul totuși mai simplu și compact.

Descriere

Pe scurt, schema circuitului poate fi înțeleasă în modul următor:

• Rețeaua de curent alternativ de înaltă tensiune este corectată de configurația podului utilizând patru diode la intrare.
• Tensiunea rectificată este netezită de condensatorul filtrului introdus imediat după rețeaua de punte.
• Tensiunea ridicată, filtrată rectificată este alimentată către IC LR645LG, care reduce efectiv tensiunea la 15 volți la 3 mA.
• FET trage ieșirea de curent de 3 mA la 150 mA și o alimentează la etapa următoare, care încorporează etapa de reglare de 5 volți.

Cu toate acestea, un mare dezavantaj al neincorporării unui transformator este PERICOLUL șocului de înaltă tensiune care se blochează activ cu toate punctele goale ale circuitului.

Prin urmare, trebuie făcută precauție extremă în timpul construirii și testării acestui circuit și a altor circuite atașate.

Lista de componente

Diode - 1N4007

Condensator de intrare - 4.7uF / 400V,

Condensatoarele de ieșire sunt 1uF / 25V

IC-urile sunt LR645LG și 7805,

FET - DN2540N5

3) Circuit de alimentare cu un singur cip 0-400V

Un circuit de alimentare variabil 0-400V variabil fără transformator poate fi construit folosind doar un singur cip LR8 și câteva rezistențe. IC-ul are o etapă de control curentă încorporată care face ca designul să fie extrem de sigur chiar și pentru circuitele electronice critice.

Cum este proiectat LR8 IC să funcționeze

IC LR8 este destul de similar cu al nostru LM317 sau IC-urile LM338, cu excepția tensiunii maxime de intrare și a specificațiilor de capacitate de livrare curente, care sunt la distanță, restul atributelor sunt exact similare.

Deoarece IC LR8 este proiectat să funcționeze cu tensiuni uriașe de până la 430V, capacitatea sa de manipulare a curentului este, prin urmare, mult mai mică la 20mA maxim, dar cu toate acestea, la 400V, acest curent ar putea părea semnificativ util.

Întrucât circuitul de alimentare cu transformator 0-400V propus este evaluat să funcționeze cu peste 400V AC, implică faptul că acest circuit ar putea fi pur și simplu conectat direct la priza noastră de rețea, fără a fi nevoie să vă faceți griji creșteri de apăsare , sau alte situații catastrofale conexe.

Cum functioneaza

Referindu-ne la proiectarea circuitului 0-400V alimentare fără transformator mai sus, putem vedea că este exact identic cu regulatoarele de tensiune de tip LM317, unde R1 este utilizat pentru setarea tensiunii de referință pentru pinul ADJ, în timp ce R2 este poziționat pentru determinarea tensiunii de ieșire intenționate pe C2.

În diagramă, rezistența de 18K ar trebui să producă o precizie de 5V la ieșire, atâta timp cât tensiunea de intrare este cu 12V peste valoarea de ieșire .... ceea ce înseamnă că pentru a obține 5V, tensiunea minimă de alimentare de intrare ar trebui să fie de 17V. În mod similar, pentru a asigura un minim de 1,25V la ieșire, sursa de intrare va trebui să fie de aproximativ 13,2V. Pe scurt, tensiunea diferențială trebuie să fie + 12V peste valoarea de ieșire dorită.

Pentru a obține o ieșire variabilă 0-400V sau 0-300V DC de la o sursă de intrare rectificată de rețea de 220V, R2 ar putea fi înlocuit cu o potă de 100K.

Pentru alte valori fixe, formula specificată ar putea fi utilizată așa cum este sugerat în diagramă.

Diagrama pinout pentru LR8 IC poate fi învățată din următoarea imagine:

Acum, deoarece știți cum să construiți un circuit de alimentare fără transformator de 0-400V, cum intenționați să-l utilizați pentru nevoile dvs. specifice? .... gândiți-vă și împărtășiți, dacă este posibil, prin caseta de comentarii.