3 polovodičové single IC 220V nastaviteľné obvody napájania

Tieto napájacie zdroje na striedavý prúd s jednosmerným prúdom používajú jeden čip na konverziu sieťového vstupu 220 V alebo 120 V na striedavý prúd na 12 V alebo 5 V ss.

Tu sú diskutované tri jednoduché, ale efektívne 220V jednočipové polovodičové polovodičové nastaviteľné polovodičové napájacie obvody.

Prvý z nich pracuje s použitím jediného IC SR087. Konštrukcia nezávisí od vysokohodnotných kondenzátorov alebo tlmiviek, a napriek tomu je schopná dodať 100 mA prúd k pripojenej záťaži.

1) Hlavné vlastnosti a rozloženie dosky

Hlavné vlastnosti tohto napájacieho zdroja používajúceho IC SR087 sú:

Vysoká účinnosť bez zabudovania tlmiviek. Pre pokles sieťového prúdu nevyžaduje vysokonapäťové kondenzátory. Môže byť použitý so vstupmi 120V AC aj 220V AC Výstup nastaviteľný od 9 V do 50 V ss. Má vnútorné obvody s mäkkými statami. Spotreba v pohotovostnom režime je menej ako 200 mW

The Supertex SR087 je čip transformátora bez transformátora, ktorý je špeciálne navrhnutý tak, aby pracoval priamo z usmerneného vedenia 220 V alebo 120 V str.

Princíp činnosti je zapnúť priechodný tranzistor vždy, keď usmernené striedavé napätie dosiahne pod nastavenú výstupnú úroveň, a vypnúť ho, akonáhle je výstupná úroveň udržiavaná na nastavenej úrovni.

Interne nastavený 5V lineárny regulátor ponúka ďalší 5V pevný výstup z IC pre prevádzkové zariadenia vyžadujúce prísne 5V vstupy.

Integrovaný obvod tiež umožňuje funkciu 'deaktivácie' spustenú externým logickým vstupom, ktorú je možné použiť na deaktiváciu obvodu, ak sa nepoužíva, a na udržanie systému v pohotovostnom režime.

VÝSTRAHA! Galvanické oddelenie nie je súčasťou návrhu. Po zapnutí na sieťové napájanie môžu byť životu nebezpečné napätia a otrasy. Konštruktér používajúci model SR087 musí zaistiť prijatie náležitých bezpečnostných opatrení na ochranu koncového používateľa pred smrťou.

Nie je zaručené, že tu popísané obvody spĺňajú požiadavky na prepätie a vedenie EMI.

Fungovanie týchto obvodov sa môže líšiť v závislosti od danej aplikácie. Projektantovi sa odporúča vykonať testy na overenie zhody s ustanovenými svetovými normami a predpismi.

Schéma zapojenia

Zoznam položiek

Popis zapojenia

VIN - Malo by byť pripojené cez vedenie 120 / 230VAC. Striedavé vstupné obvody obvodu sú chránené pred nárazovými prúdmi varistorom 275V s oxidom kovu (MOV) a tiež 1,25A.
pomalá poistka.

Na vstupnom vedení nikdy nepoužívajte transformátor. Vysoká indukčnosť môže generovať indukčný spätný EMF, ktorý preťažuje
MOV a zničiť to. Vezmite prosím na vedomie, že navrhovaný 50 V nastaviteľný beztransformátorový napájací zdroj nie je navrhnutý tak, aby pracoval cez napájací vstup z neprerušiteľného štvorcového vlnenia, ktoré sa tiež zvyčajne nazýva „modifikovaná sínusová vlna“.

GND - Toto je spoločné vedenie obvodu. A pretože obvod neponúka galvanické oddelenie od siete 220 V alebo 120 V, pripojenie tohto spoločného vedenia k uzemnenému zariadeniu,
(napríklad osciloskop), môže spôsobiť skrat na sieťovom vedení, čo vedie k okamžitému poškodeniu obvodu alebo dokonca použitého zariadenia.

Môžete tiež poznamenať, že GND môže byť vzhľadom na to na zvýšenej úrovni napätia
k zemi, aj keď je AC vstup vypnutý. Buďte v tomto opatrní!

VOUT - Týka sa to hlavného výstupu stupňa obvodu.

SR087 IC je navrhnutý na reguláciu špičkového výstupného napätia, a nie priemernej hodnoty, preto
priemerné napätie bude mať tendenciu klesať, keď je pripojená záťaž.

VOUT je možné upraviť od 9,0 do 50V zmenou hodnoty R1 podľa vzorca uvedeného v schéme zapojenia

VREG - Je to fixný 5V regulovaný výstup z IC. Pretože tento výstup je odvodený z 50V vedenia, akékoľvek zaťaženie VREG môže spôsobiť ekvivalentný pokles prúdu na VOUT.

VREG bude vyžadovať minimálne 4,0 V svetlej výšky
na generovanie 5V, čo je minimálne 9V pri VOUT.

Pretože IC je zvyčajne lineárny regulátor, SR087 sa rozptýli
súčasný výkon na výstupe VREG alebo VOUT stúpa na približne 460 mW pri 60 mA.

POVOLIŤ - Ak je logická nízka (<0.2V) is applied on this pinout it enables Q1
prepínanie a VOUT zapnutý.

Avšak logika
vysoká (> 0,75 • VREG) v tomto konektore rýchlo zakáže Q1
, vypnutie napájania VOUT a tiež výstupu VREG.

Ak však existuje externé napätie na svorkách VOUT v deaktivovanom stave, VREG bude naďalej fungovať a umožní generovanie 5,0 V na určených svorkách.
Vstup ENABLE je vybavený sťahovacím rezistorom 20kΩ. V prípade, že nie je požadovaný alebo nepoužívaný, môže byť jednoducho ponechaný nepripojený alebo pripojený k zemi.

2) Polovodičové napájanie 12V, 5V pomocou IC LR645

V nasledujúcom druhom polovodičovom polovodičovom prevedení založenom na jednom IC študujeme, ako je sieťové napätie riadené na 12V a 5V pomocou jediného IC LR645G a niektorých ďalších podporných bežných aktívnych polovodičov.

V jednom zo svojich predchádzajúcich príspevkov som uviedol podobný obvod, ale na zníženie napájacieho napätia na nižšie použiteľné úrovne sa použil vysokonapäťový kondenzátor.

Vďaka Supertex ic. za to, že nám poskytol tento úžasný malý čip LR645G, ktorý sám ovláda akékoľvek napätie medzi 24 a 270 V striedavým prúdom a na výstupe vytvára jednosmerné napätie pod 15 voltov, čo je ideálne riešenie pre prevádzku citlivých kompaktných elektronických obvodov.

Najlepšie na obvode je, že neobsahuje žiadne objemné ťažké komponenty, ako je transformátor alebo nepolárne vysokonapäťové kondenzátory.

Aj keď všetci poznáme jednoduchý spôsob konštrukcie beztransformátorových napájacích zdrojov pomocou vysokonapäťových kondenzátorov, majú tieto vysokonapäťové kondenzátory jednu veľkú nevýhodu.

Po zapnutí tieto čiapočky umožňujú, aby nimi prechádzali vysoké prepäťové vstupy, a tiež prechodné prechodné javy sa stávajú u týchto zariadení nezastaviteľnými.

Nevýhoda môže spôsobiť zmätok v akomkoľvek elektronickom obvode, ktorý môže byť pripojený k takýmto konfiguráciám napájacieho zdroja.

Ako funguje LR645G

Použitím LR645G sa vyššie uvedená hrozba úplne anuluje. Maximálny prúd dostupný z tohto zariadenia je dosť nízky, okolo 3 mA, čo však nikdy nie je problémom, pretože prúd je možné vystreliť až do 150 mA jednoduchým pridaním fet DN2540N5 do obvodu.

Vyššie uvedený obrázok predstavuje klasický polovodičový obvod zostavený z beztransformátorového napájacieho obvodu 12V a 5V, ktorý môže poskytovať výstupy 15 voltov a 5 voltov.

15 voltov je k dispozícii iba na križovatke výstupu LR645 a vstupu Ic 7805.
Ak nie je požadovaná možnosť 5 voltov, je možné vylúčiť iba konfiguráciu okolo regulátora 5 voltov, čo robí obvod ešte jednoduchším a kompaktnejším.

Popis

Stručne možno schému zapojenia chápať takto:

• Vysokonapäťová striedavá sieť je usmernená konfiguráciou mostíka pomocou štyroch diód na vstupe.
• Usmernené napätie je vyhladené filtračným kondenzátorom zavedeným hneď za mostnou sieťou.
• Usmernené, filtrované vysoké napätie sa privádza do IC LR645LG, ktorý efektívne znižuje napätie na 15 voltov pri 3 mA.
• FET vytiahne prúdový výstup 3 mA na 150 mA a napája ho na ďalší stupeň, ktorý obsahuje 5-voltový regulátor.

Veľkou nevýhodou zabudovania transformátora je však NEBEZPEČENSTVO vysokonapäťového šoku, ktorý aktívne visí so všetkými otvorenými bodmi obvodu.

Preto je potrebné budovať a testovať tento obvod a ďalšie pripojené obvody mimoriadne opatrne.

Zoznam položiek

Diódy - 1N4007

Vstupný kondenzátor - 4,7uF / 400V,

Výstupné kondenzátory sú 1uF / 25V

Integrované obvody sú LR645LG a 7805,

FET - DN2540N5

3) Obvod napájacieho zdroja s jedným čipom 0-400 V

Chladný napájací obvod s variabilným transformátorom 0-400 V je možné zostaviť pomocou jediného čipu LR8 a niekoľkých odporov. Integrovaný obvod je vybavený zabudovaným stupňom riadenia prúdu, vďaka ktorému je konštrukcia mimoriadne bezpečná aj pre kritické elektronické obvody.

Ako je navrhnutá funkcia LR8 IC

IC LR8 je dosť podobný nášmu vlastnému LM317 alebo integrované obvody LM338 okrem ich maximálneho vstupného napätia a špecifikácií kapacity dodávajúcej prúd, ktoré sú od seba vzdialené, zvyšok atribútov je úplne podobných.

Pretože IC LR8 je navrhnutý na prácu s obrovským napätím do 430 V, je jeho prúdová manipulačná kapacita v dôsledku toho oveľa menšia pri max. 20 mA, avšak pri 400 V by sa tento prúd mohol javiť ako veľmi užitočný.

Pretože navrhovaný napájací obvod bez transformátora 0-400V je dimenzovaný na prácu s viac ako 400V AC, znamená to, že tento obvod by mohol byť jednoducho zapojený do našej elektrickej zásuvky priamo bez obáv z prívalové vlny alebo iné súvisiace katastrofické situácie.

Ako to funguje

S odkazom na návrh obvodu 0-400V beztransformátorový napájací zdroj vyššie vidíme, že je úplne totožný s regulátormi napätia typu LM317, kde R1 sa používa na nastavenie referenčného napätia pre pin ADJ, zatiaľ čo R2 je umiestnený na určenie zamýšľaného výstupného napätia na C2.

V diagrame má 18K rezistor produkovať presných 5V na výstupe, pokiaľ je vstupné napätie 12V nad výstupnou hodnotou .... čo znamená pre získanie 5V by minimálne vstupné napájacie napätie malo byť 17V. Podobne pre zabezpečenie minima 1,25V na výstupe bude musieť byť vstupný zdroj okolo 13,2V. Stručne povedané, rozdielové napätie musí byť + 12V nad požadovanou výstupnou hodnotou.

Pre získanie plynulého výstupu premennej 0-400V alebo 0-300V DC z 220V sieťového usmerneného vstupného zdroja by mohol byť R2 nahradený 100K hrncom.

Pre ďalšie pevné hodnoty je možné použiť uvedený vzorec, ako je naznačené v diagrame.

Schéma zapojenia pre LR8 IC sa dá naučiť z nasledujúceho obrázka:

Teraz, keď viete, ako vytvoriť napájací obvod bez transformátora 0-400 V, ako ho plánujete použiť pre svoju konkrétnu potrebu? .... premýšľajte a zdieľajte, pokiaľ je to možné, prostredníctvom poľa pre poznámky.