Бестрансформаторный источник тока

Прежде, чем приступить к расчёту простого бестрансформаторного блока питания с гасящим конденсатором , давайте определимся с ориентацией: 1. Мы не извращенцы, мы нормальные дядьки и приличные барышни! А с теми, звездонутыми током из розетки Это не то чтобы мы скупердяи какие-то. Но люди бережливые — жадные с умом и с пользой, а на безвременную кончину электрооборудования, будь то мыслящая машина, или прибор какой измерительный, нам смотреть неприятно и западло. Ладно, с этим понятно!

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Бестрансформаторный блок питания
• Схемы бестрансформаторного сетевого питания микроконтроллеров
• 3. Определяем входное напряжение стабилизатора
• 1.2. Бестрансформаторный стабилизированный источник питания на интегральном стабилизаторе
• БЕСТРАНСФОРМАТОРНОЕ ПИТАНИЕ СХЕМ. Безтрансформаторное питание 12в своими руками схемы
• Бестрансформаторный источник постоянного тока

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: ШУРУПОВЕРТ ОТ СЕТИ. Блок питания для шуруповерта своими руками.

Бестрансформаторный блок питания

Бестрансформаторные источники питания проще в изготовлении и дешевле, чем трансформаторные, однако они представляют определённую опасность для жизни человека при налаживании, ремонте и в эксплуатации. Неосторожное прикосновение одновременно ктоковедущей части и к заземлённой поверхности может окончиться весьма плачевно. Схемы без гальванической развязки применяют в тех конструкциях, где не требуется постоянное присутствие человека или обеспечена надёжная изоляция от поражения током.

Стоит отметить, что использовать такие источники питания целесообразно только при небольших токах нагрузки, так как в противном случае размеры и стоимость нужных компонентов растут очень быстро. Балластными резисторами и конденсаторами гасится излишек сетевого напряжения. Соответственно резисторы должны быть рассчитаны на большую мощность рассеяния, а конденсаторы должны быть плёночными, например, К, желательно с рабочим напряжением не менее В.

Запас нужен, потому что допустимое переменное напряжение КАС на частоте 50 Гц у данного класса конденсаторов значительно меньше допустимого постоянного напряжения KDC Табл. Если имеется возможность, то лучше вообще обойтись без сетевого тумблера, что значительно продлит ресурс работы устройства.

Оптимальная сфера применения балластных схем — маломощные приборы с круглосуточным режимом функционирования. Они обеспечивают высокий КПД и малые габариты, но генерируют импульсные помехи достаточно высокой частоты и амплитуды.

Кроме того, микросхемы, применяемые в этих преобразователях, к числу дешёвых и широкораспространённых не относятся. На Рис. VD4 должны выдерживать обратное напряжение не менее В. Резисторы Rl, R2 являются балластными для стабилитрона VD5. Максимально допустимый ток через дроссель LI должен быть с запасом больше, чем ток нагрузки;. Резистор R1 ограничивает начальный ток заряда конденсатора С2 и является обязательным в подобных схемах.

Резистор R2 быстро разряжает конденсатор C1 после отключения вилки от сети В. Сборка диодов VD1 выпрямляет напряжение и может быть заменена двумя диодами типа 1 N Выходное напряжение зависит от параметров стабилитрона VD2 и тока нагрузки;. Стабилизатор на микросхеме DA I обеспечивает выходное напряжение;. Резистор R3 определяет ток в нагрузке, а также яркость свечения индикатора HLI. При значительных колебаниях тока нагрузки следует выбрать стабилитрон VD3 с повышенной мощностью рассеяния Стабилитроны следует выбирать мощные, с запасом по току;.

CJ, RL.. Ввиду низкого значения тока, нагрузка не работает в полную мощность, например, лампа не светится, вентилятор не крутится и т. Чтобы МК нормально функционировал, он должен быть широкодиапазонным по питанию и иметь возможность организации рестарта. Дроссели LI, L2снижают уровень пульсаций;.

Ошибки на странице: » Резистор R1 ограничивает начальный ток заряда конденсатора С2 и является обязательным в подобных схемах. Резистор R2 быстро разряжает конденсатор C1 после отключения вилки от сети» — перепутали нумерацию резисторов. Просмотрел, все верно написано и нечего не перепутано. С1 — проходной конденсатор и не электролитический, С2 — электролитический сглаживающий конденсатор и про функции резисторов все написано верно!

Схемы бестрансформаторного сетевого питания микроконтроллеров Бестрансформаторные источники питания проще в изготовлении и дешевле, чем трансформаторные, однако они представляют определённую опасность для жизни человека при налаживании, ремонте и в эксплуатации. Схемы бестрансформаторного питания с балластными элементами окончание : и получение двух напряжений от одного источника питания.

Стабилитроны следует выбирать мощные, с запасом по току; л вместо одного применяются два балластных конденсатора C1, С2, которые могут быть рассчитаны на меньшее допустимое напряжение; м в закрытом состоянии тиристора VS1 ток на бестрансформаторный стабилизатор напряжения C Источник: Рюмик С.

Схемы бестрансформаторного сетевого питания микроконтроллеров

Заманчивая идея избавиться от крупногабаритного и очень тяжелого силового трансформатора в блоке питания усилителя мощности передатчика, давно озадачивает радиолюбителей. Особенно, эта идея привлекательна для участников радиоэкспедиций, где каждый лишний килограмм массы аппаратуры ощущается «собственным горбом». В различных радиолюбительских изданиях прошлых лет публиковались конструкции бестрансформаторных блоков питания. Но это, как правило, были устройства относительно маломощные, предназначенные для питания передатчиков мощностью Я довольно продолжительное время экспериментирую с бестрансформаторными блоками питания, и мне приходилось использовать различные схемы выпрямителей с умножением напряжения питающей сети. Для выходного каскада трансивера на лампе ГУ сделал удвоитель напряжения на В. Четырехкратный умножитель-выпрямитель задействовал для питания анодных цепей усилителя мощности на четырех лампах Г

Это бестрансформаторный десятикратный умножитель-выпрямитель напряжения. При напряжении питающей сети переменного тока В ( стандарт.

3. Определяем входное напряжение стабилизатора

Итак, давайте разберем последовательность расчета бестрансформаторного источника питания, рассмотренного в предыдущей статье. Описанная метода не претендует на истину в последней инстанции и может отличаться от других источников. Дополнительную информацию по такой схеме можно почерпнуть на зарубежных ресурсах, погуглив в сети запрос «capacitor power supply». Первое от чего мы должны отталкиваться при расчете бестрансформаторного источника питания — это ток нагрузки. На рисунке 1 он обозначен как Iam, а в качестве нагрузки выступает резистор R3. Заменим этот резистор небольшой схемой с микроконтроллером и определим потребляемый ею ток. Второй способ, конечно, будет точнее, но он осуществим только при наличии собранной схемы. Попробуем выполнить теоретический расчет.

1.2. Бестрансформаторный стабилизированный источник питания на интегральном стабилизаторе

Бестрансформаторные источники питания проще в изготовлении и дешевле, чем трансформаторные, однако они представляют определённую опасность для жизни человека при налаживании, ремонте и в эксплуатации. Неосторожное прикосновение одновременно ктоковедущей части и к заземлённой поверхности может окончиться весьма плачевно. Схемы без гальванической развязки применяют в тех конструкциях, где не требуется постоянное присутствие человека или обеспечена надёжная изоляция от поражения током. Стоит отметить, что использовать такие источники питания целесообразно только при небольших токах нагрузки, так как в противном случае размеры и стоимость нужных компонентов растут очень быстро. Балластными резисторами и конденсаторами гасится излишек сетевого напряжения.

Когда мы имеем дело с устройствами, которые работают от источника питания с малым напряжением, у нас обычно есть несколько вариантов как их запитать.

БЕСТРАНСФОРМАТОРНОЕ ПИТАНИЕ СХЕМ. Безтрансформаторное питание 12в своими руками схемы

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве простого и экономичного источника постоянного тока низкого напряжения, включаемого к сети переменного тока, и содержит однополупериодные выпрямители и конденсатор фильтра нижних частот, две последовательно включенные однополупериодные цепи из последовательно включенных первого и второго диодов и первого и второго накопительных конденсаторов, заряжаемых от сети переменного тока поочередно от разнополярных полупериодов переменного напряжения, последовательно включенные накопительные конденсаторы подключены к конденсатору фильтра нижних частот через высокочастотную катушку индуктивности и силовой тиристор, управляющий электрод которого подключен через разделительный трансформатор к выходу компаратора, управляющий импульс которого образуется в момент достижения максимального напряжения в последовательно включенных первом и втором накопительных конденсаторах. Параллельно конденсатору фильтра нижних частот подключена активная нагрузка. Технический результат — упрощение конструкции и существенное уменьшение активной составляющей потребляемой энергии от источника переменного тока по сравнению с энергией постоянного тока, выделяющейся в активной нагрузке. Заявляемое устройство может найти спрос у разработчиков бытовых электронных приборов — телевизоров, компьютеров, музыкальных центров, радиотелефонов, светильников на светодиодных матрицах и др. Кроме того, это устройство обладает комплексной нагрузкой для сети переменного тока при чисто активной нагрузке у потребителя.

Бестрансформаторный источник постоянного тока

Русский: English:. Бесплатный архив статей статей в Архиве. Справочник бесплатно. Параметры радиодеталей бесплатно. Даташиты бесплатно. Прошивки бесплатно. Русские инструкции бесплатно. Стол заказов:.

Схемы бестрансформаторных источников питания для устройств на в) полная классическая схема источника питания с балластным Выходное напряжение зависит от параметров стабилитрона VD2 и тока нагрузки;.

Комментарии к статье. Сейчас в доме имеется много малогабаритной аппаратуры, которой требуется постоянное питание. Это и часы со светодиодной индикацией, и термометры, и малогабаритные приемники, и т.

Начало Карта сайта Обратная связь Поиск по сайту:. Оглавление статьи. Расчет емкостного сопротивления Расчет сопротивления нагрузки Расчет допустимого тока через стабилитрон Если нет мощного стабилитрона Расчет однополупериодного блока Расчет напряжения на гасящем конденсаторе Фильтрующий конденсатор И это еще не все Какие взять диоды. Универсальный блок питания Блок питания из кадрового трансформатора телевизора Автоматический сигнализатор для блока питания электроники Вторая жизнь гальванических элементов питания Источник питания радиоаппаратуры от электросети автомобиля Источник питания низковольтной аппаратуры от сети В Бестрансформаторный низковольтный стабилизатор напряжения Блоки своими руками для кладки стен Какие бывают конструкции ветроэлектроустановок Фундамент из самодельных блоков Вибрационная установка для изготовления стеновых блоков Ванная комната из пенобетонных блоков Замок зажигания со встроенной системой блокировки рулевого колеса Электробритва с питанием от карманного фонарика.

Как рассчитать бестрансформаторный блок питания Дата: Май года. Питать низковольтную электро- и радиоаппаратуру выгоднее и проще от сети.

Бестрансформаторные блоки питания. Сейчас в доме имеется много малогабаритной аппаратуры, которой требуется постоянное питание.

Входное напряжение В переменного тока, выходное напряжение 12 В постоянного тока, максимальный ток в нагрузке мА. Бестрансформаторные блоки питания имеют хорошо известные плюсы и минусы. К достоинствам можно отнести малые габариты и вес, простоту конструкции по сравнению с импульсным блоком питания , к недостаткам — отсутствие гальванической развязки от первичной питающей сети и малую мощность. Мощность бестрансформаторного блока питания можно значительно повысить путем небольшого усложнения схемы. Такая схема позволит выдавать на нагрузку до мА при напряжении 12 В. При настройке и эксплуатации не забывайте, что схема не изолирована от сети В. Для предотвращения риска электрического пробоя конденсаторов C1, C2 используйте конденсаторы класса X2, рассчитанные на напряжение, как минимум вдвое превышающее напряжение питающей сети.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве простого и экономичного источника постоянного тока низкого напряжения, включаемого к сети переменного тока. Бестрансформаторный источник постоянного тока содержит две параллельно включенные однополупериодные цепи из последовательно включенных диода и накопительного конденсатора, работающие поочередно от положительного и отрицательного полупериодов переменного напряжения сети, накопительные конденсаторы в которых соединены с одним полюсом конденсатора фильтра через разделительные диоды, а с другим полюсом — через тиристоры, управляющие электроды которых подключены к фазному и нулевому проводникам сети, к которым подключены также однополупериодные цепи через стабилитроны поочередного запуска тиристоров. Параллельно конденсатору фильтра нижних частот подключен стабилитрон защиты от перенапряжения. Технический результат — упрощение конструкции и существенное уменьшение активной составляющей потребляемой энергии.

Бестрансформаторный компактный источник питания мощностью 1,2 Вт на модуле BP5041A

29 ноября 2007

 

 

ЛИНЕЙКА МОДУЛЕЙ ПИТАНИЯ ROHM ОТ 0,5 ДО 12 ВТ

При проектировании источника питания разработчик сталкивается с различными требованиями и ограничениями: минимальный размер, наименьшее количество компонентов при максимально достижимой надежности и эффективности, простота, энергосбережение и т.д. Несмотря на широкое разнообразие на рынке готовых модульных источников питания, в ряде случаев возникает необходимость в разработке AC/DC-преобразователей под конкретную задачу. Перечисленным требованиям в полной мере отвечают модули питания японской компании Rohm. Номенклатура модулей достаточно широка, она позволяет строить бестрансформаторные сетевые источники питания мощностью от 0,5 до 4,8 Вт или изолированные источники питания мощностью 10 или 12 Вт. Основные параметры модулей приведены в таблице 1.

Таблица 1. Параметры AC/DC-преобразователей Rohm для импульсных источников питания

Наименование	Uвх, В пост. тока	Pвых, Вт	Uвых, В	Iвых, мА	Размеры корпуса, мм	Тип корпуса
Бестрансформаторные AC/DC-модули мощностью 0,5…4,8 Вт
Преобразователи с одним выходом
BP5041A5	226…358	0,5	+5	100	33х19х11	SIP10
BP5041A		1,2	+12	100	33х19х11	SIP10
BP5048		3,6		300	35х20х9	SIP12
BP5041A15		1,2	+15	80	33х19х11	SIP10
BP5048-15		3		200	35х20х9	SIP12
BP5047A24		3,6	+24	150	35х20х9	SIP12
BP5048-24		4,8		200	35х20х9	SIP12
BP5045A5	-(113…390)	1	-5	200	28х18х10	SIP10
BP5045A		2,4	-12	200	28х18х10	SIP10
Преобразователи с двумя  выходами
BP5085-15	226…358		+5	350	49х22х14	SIP16
			+15	80
Изолированные AC/DC-модули мощностью 10 и 12 Вт
BP5722А12	217…405	12	+12	1000	33х22х9,5	SIP11
BP5723-33	113…405	10	+3,3	3000	39х22х11	SIP11

Надо заметить, что AC/DC-преобразователи Rohm не содержат выпрямитель. Поэтому на их вход необходимо подавать 226…358 В постоянного тока, которое легко получить из сетевого напряжения 220 В / 50 Гц. Основная особенность модулей Rohm серии BP50xx — отсутствие трансформатора, что позволяет в несколько раз уменьшить размер конечного изделия по сравнению с линейными источниками питания той же мощности на основе трансформатора.

Внимание! Следует помнить, что преобразователи Rohm серии BP50xx не имеют гальванической развязки от напряжения сети, и при их эксплуатации требуется соблюдать общеизвестные правила техники безопасности!

Модуль из этой серии представляет собой гибридную микросборку, включающую силовой ключ, цепи управления и обратной связи. Основные преимущества модулей перед конкурирующей продукцией:

• меньшее количество навесных компонентов;
• меньшая площадь источника питания на печатной плате;
• проще процесс проектирования;
• проще процесс изготовления: меньшее количество компонетов, операций и материалов.

В результате получается простой, дешевый, достаточно экономичный импульсный источник питания со стабилизированным выходным напряжением.

МОДУЛЬ ПИТАНИЯ BP5041A

Модуль BP5041A представляет собой AC/DC-преобразователь без гальванической развязки «вход-выход» со встроенной катушкой индуктивности. Структурная схема микросборки BP5041А показана на рис. 1.

Рис. 1. Структурная схема модуля BP5041А

Выпрямленное внешним диодом высоковольтное напряжение поступает на управляемый ключ на входе микросборки. Он управляется импульсами частотой несколько десятков килогерц, сформированными задающим генератором в схеме управления. Управляемый этими импульсами ключ с той же частотой подключает/отключает высокое входное напряжение к нагрузке. Выходное напряжение ключа имеет форму импульсов величиной 282 В (точка А структурной схемы).

Ток потребления контролируется встроенным блоком детектора тока. Выходное напряжение, снимаемое с выходного вывода микросборки, постоянно контролируется встроенным блоком детектора напряжения. Сигналы с выходов блоков контроля напряжения и тока поступают на схему управления, которая отслеживает изменения выходного напряжения и потребляемого тока и регулирует частоту следования импульсов задающего генератора, осуществляя, таким образом, стабилизацию выходного напряжения. 

ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ12 В/0,1 А И ЕГО ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ 

Модуль питания BP5041A является основным компонентом простого и недорого бестрансформаторного источника питания с выходным напряжением 12 В и выходным током 0,1 А. Схема источника питания на базе модуля BP5041A приведена на рис. 2.

 

Рис. 2. Источник питания 12 В/0,1 А на основе модуля BP5041A

Входным напряжением модуля BP5041А является постоянное напряжение, которое получено из переменного напряжения на входе источника питания 220 В/50 Гц. Диапазон входного напряжения модуля составляет 226…390 В постоянного тока, источник питания может работать в условиях нестабильного сетевого напряжения, допустимый диапазон переменного напряжения лежит в пределах 160…276 В.

На выходе источника питания присутствует стабилизированное постоянное напряжение 12 В.

Основные параметры рассматриваемого источника питания:

• диапазон выходного тока: 0…100 мА;
• возможность работы без нагрузки;
• нестабильность выходного напряжения 20…150 мВ (0,17…1,25%) при изменении входного напряжения Uвх (на выводе 10) от 226 до 390 В и выходном токе 50 мА;
• нестабильность выходного напряжения 50-150 мВ (0,4…1,25%) при изменении нагрузки Iвых от 0 до 50 мА;
• размах пульсаций выходного напряжения: 50…150 мВ от пика до пика;
• диапазон рабочих температур: -25…80°С;
• диапазон температур хранения: -25…105°С;
• электростатическая прочность изоляции в соответствии с IEC61000-4-2: 2кВ.

Для построения источника питания к модулю требуется подключить всего 7 внешних компонентов.

Варистор VAR1, установленный во входной цепи, предназначен для защиты преобразователя от импульсных помех и статического электричества. Диод D1 выпрямляет переменное сетевое напряжение. Конденсаторы С1 и С3 сглаживают пульсации входного и выходного напряжений соответственно. Дополнительная цепочка R1C2 предназначена для уменьшения уровня шумов. Кроме того, предлагается использовать предохранитель F1 для защиты в случае аварийных ситуаций.

Производитель дает следующие рекомендации по выбору номиналов элементов внешних цепей подключаемых к модулю.

Предохранитель должен быть рассчитан на ток 0,5 А. Резистор R1 мощностью 0,25 Вт подбирается экспериментально, его номинал обычно составляет 10…22 Ом. Конденсатор С2 емкостью 0,1…0,22 мкФ может быть пленочным или керамическим, с рабочим напряжением не менее 400 В. Выпрямительный диод D1 должен иметь обратное пиковое напряжение не менее 800 В и средний выпрямленный ток более 0,5 А. Сглаживающий конденсатор C1 может иметь емкость от 3,3 до 22 мкФ и должен быть рассчитан на напряжение не менее 400 В. Выходной сглаживающий конденсатор C3 должен иметь емкость 100…470 мкФ и как можно более низкое эквивалентное последовательное сопротивление (ESR). Помимо схемы с однотактным выпрямлением, как в приведенной схеме, возможно включение модуля в схему с двухтактным выпрямлением с помощью диодного моста.

Перечень компонентов, отвечающих этим требованиям, приведен в таблице 2.

Таблица 2. Перечень элементов источника питания 1,2 Вт на модуле BP5041A  

Поз. обозн.	Описание компонента	Обозначение	Произво-дитель	Наименование для заказа
				Префикс	Наименование
R1	Резистор, 10 Ом, SMD 1206	RC1206JR-0710R	YAG	5%	RES 1206 10R
VAR1	Варистор, 390 В	FNR-10K391	FNR		FNR-10K391
D1	Диод, SMA	S1J	NXP		S1J PBF
F1	Предохранитель 0,5 А, 250 В с выводами				FUSE 0. 5A 250V 5X20 FP
C1	Конденсатор электролитический 4,7 мкФ, 450 В, 105°С	RD2W475M10016BB	SAMWHA	RD	ECAP 4.7/450V 1016 105C PBF
C2	Конденсатор пленочный 0,1 мкФ, 400 В	CL11-104K-2G-D		10%	CAP/FILM 0.1/400V CL11
C3	Конденсатор электролитический 100 мкФ, 35 В, 105°С	RD1V107M6L011	SAMWHA	RD	ECAP 100/35V 0611 105C PBF
IC1	Модуль питания	BP5041A	ROHM		BP5041A PBF

КПД преобразования модуля составляет не менее 50%, а типовое значение — 62%. Максимальное же значение определяется выходным током модуля. Это связано с изменением частоты переключения микросборки при отслеживании встроенным детектором выходного тока, что необходимо для стабилизации выходного напряжения. При этом чем меньше выходной ток, тем меньше эффективность преобразования. Эта зависимость приведена на рисунке 3. Для получения высокого КПД можно рекомендовать работу с нагрузкой от 60 до100 мА.

 Рис. 3. Зависимости КПД преобразования от выходного тока BP5041A

В любом импульсном источнике питания важно обеспечить правильный температурный режим. Максимальная величина выходного тока источника питания зависит от температуры окружающей среды. При температуре воздуха до 60°С максимальный выходной ток составляет 100 мА. При дальнейшем нагреве наблюдается спад тока нагрузки (рисунок 4а). Величина выходного тока, в свою очередь, влияет на нагрев модуля. При увеличении тока нагрузки температура на поверхности микросборки Tпов также возрастает. На рис. 5 показаны зоны максимального нагрева на поверхности модуля.

На рис. 4б приведен график изменения температуры модуля ΔT=T_окр-Т_пов, где T_окр — температура окружающего воздуха.

 

Рис. 4. Области безопасной работы модуля BP5041A: а) зависимость выходного тока Iвых от температуры окружающей среды Токр, б) зависимость изменения температуры модуля ΔT от выходного тока

 

 

Рис. 5. Области максимального нагрева модуля BP5041A

 

 

Рис. 6. Внутренняя структура модуля BP5041A

 

 

Рис. 7. Габаритные и установочные размеры модуля BP5041A, мм

Например, при токе 100 мА температура поверхности микросборки на 20°С превышает температуру окружающей среды. На основе графиков рис. 4 можно определить предпочтительные значения выходного тока исходя их температурного режима: при достаточно высокой температуре воздуха чрезмерный нагрев модуля относительно окружающей среды приведет к выходу преобразователя из строя. За пределами рабочей области (см. рис 4б), при превышении выходным током значения 110…115 мА и превышение DT более 28-30°С, в частности, изменяется значение U_вых.

КОНСТРУКЦИЯ МОДУЛЯ BP5041A

Модуль BP5041A представляет собой гибридную микросборку, выполненную в виде печатной платы с выводами и установленными на ней элементами (см. рисунок 6). Микросборка залита негорючим компаундом в соответствии с UL94V-0. Габаритные и установочные размеры и назначение выводов приведены на рис. 7.

Для устранения возможной индуктивной связи между витками встроенной катушки индуктивности и распределенной индуктивностью печатного проводника рекомендуется специальная конфигурация печатного монтажа, показанная на рис. 8. Входной и выходной конденсаторы должны располагаться как можно ближе к выводам модуля. Производитель категорически не рекомендует использовать активный флюс при монтаже изделия.

 

Рис. 8. Рекомендуемая область разводки печатной платы

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ

AC/DC-преобразователи Rohm предназначены в первую очередь для использования в бытовой технике для питания микропроцессоров, управляющих конечными устройствами (двигателями, лампами, нагревателями и т.п.). Как правило, микропроцессору для работы требуется стабильное напряжение 5 В, причем ток потребления процессора редко превышает несколько десятков миллиампер. В таких случаях экономически нецелесообразно предусматривать в схеме дополнительный трансформаторный источник питания, да и увеличение массогабаритных показателей готового устройства крайне нежелательно. Также нет смысла в использовании трансформатора при питании схемы электросчетчика. Кроме того, использование модулей в бытовой аппаратуре позволит соблюдать массогабаритные требования, а также требования экономии места, низкой стоимости и экономного энергопотребления.

В общем случае область применения AC/DC-преобразователей Rohm включает в себя стиральные машины, холодильники, кондиционеры, посудомоечные машины, светотехническое оборудование, увлажнители, влагопоглотители, пылесосы и множество другой техники.

Варианты применения источника питания на базе AC/DC-модуля Rohm представлены на рис. 9, 10.

 

Рис. 9. Обобщенная схема устройства с источником питания на модуле BP5041A

 

Рис. 10. Пример применения преобразователя BP5041A в схеме питания лампы дневного света

Еще раз напомним, что рассмотренная микросборка BP5041A не имеет гальванической развязки от напряжения сети, поэтому при ее эксплуатации требуется соблюдать общеизвестные правила техники безопасности!

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключение хочется еще раз подчеркнуть достоинства миниатюрных модулей Rohm: это низкое собственное энергопотребление, отсутствие трансформатора, компактность, малая масса, простота создания источника питания. На сегодняшний день электропитание, основанное на бестрансформаторных импульсных источниках, используется производителями бытовой техники во всем мире. Благодаря сочетанию хороших технических характеристик модули Rohm являются достойным решением для отечественных разработчиков простых и недорогих источников питания.

 

 

По вопросам получения технической информации, заказа образцов и поставки обращайтесь в компанию КОМПЭЛ. Е-mail: [email protected].

Сверхкомпактный светодиод

Компания ROHM недавно завершила разработку сверхкомпактного светодиода, имеющего на данный момент самые маленькие объем и площадь в мире. Светодиоды серии SML-P12 (PicoLED^TM) идеально подходят для устройств, требующих тонких, компактных компонентов, таких как клавишные панели сотовых телефонов, точечные матрицы и компактные приборы с семисегментным индикатором. Массовое производство изделий планируется на апрель 2007 г.

В настоящее время самым миниатюрным из доступных считается компактный чип-светодиод размером 1608 (1,6мм х 0,8мм). Однако, использование сверхточной технологии дало возможность ROHM разработать ультра компактный, сверхтонкий светодиод толщиной 0,2 мм с полным спектром цветов: раньше это считалось невозможным из-за значительных потерь в яркости у традиционных светодиодов.

Основные черты SML-P12 (PicoLED^TM): ультракомпактность; площадь меньше на 53% и объем меньше на 74%, чем у стандартного изделия 1608. Образцы предлагаются в следующем цветовом диапазоне: красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий и белый.

•••

Одобренный способ преодоления затрат и пространства

Как правило, понижающий трансформатор или импульсный источник питания преобразует высокое напряжение сети переменного тока в низкое напряжение переменного тока. Затем он способствует преобразованию в желаемое низкое напряжение постоянного тока. Несмотря на эффективность, этот процесс является дорогостоящим и требует больше места при разработке или производстве продукта. И поэтому, чтобы уменьшить проблемы, мы используем бестрансформаторный блок питания. Сегодня мы более подробно рассмотрим бестрансформаторный блок питания. Таким образом, мы обсудим его рабочие типы и дадим простые схемы бестрансформаторного источника питания, которые вы можете попробовать.

Понижающий трансформатор

Что такое бестрансформаторный источник питания?

Как следует из названия, бестрансформаторный источник питания вырабатывает низкое постоянное напряжение из высокого переменного напряжения без трансформаторов или катушек индуктивности.

(катушки индуктивности)

Принцип работы

Принцип работы бестрансформаторного источника питания заключается в преобразовании высоковольтного однофазного переменного тока в низкое постоянное напряжение. В концепции используется схема делителя напряжения, работающая без катушек индуктивности или трансформаторов. Кроме того, цепь питания включает в себя такие процессы, как ограничение пускового тока, разделение напряжения, регулирование и выпрямление.

Теперь схема выше работает следующим образом;

• Мы стремимся преобразовывать однофазный переменный ток высокого напряжения (230 В/120 В) в необходимое низкое напряжение постоянного тока (5 В/3 В/12 В).
• Диоды выпрямляют и регулируют высокое напряжение переменного тока до низкого постоянного напряжения.
• Кроме того, конденсатор (в последовательном соединении с сетью переменного тока) ограничивает поток переменного тока из-за своего реактивного сопротивления. Таким образом, ток достигает определенного значения в соответствии с типом бестрансформаторного источника питания. Во всех случаях в источнике питания предпочтительнее использовать конденсатор с рейтингом X.
• Кроме того, резистор помогает при избыточном токе и рассеивании тепла.
• Затем мостовой выпрямитель снимает напряжение с цепи и в процессе выпрямления стабилизирует пиковое напряжение.
• Подключение к светодиодной лампочке окончательно проверяет работоспособность схемы.

Типы бестрансформаторных источников питания

Два основных типа бестрансформаторных источников питания включают:

Резистивный бестрансформаторный блок питания

В резистивном бестрансформаторном источнике питания используется резистор, снижающий напряжение. Его сопротивление также помогает в удалении избыточного тепла. Часто рекомендуется использовать резистор с двойной номинальной мощностью, поскольку он рассеивает большую мощность.

Емкостный бестрансформаторный источник питания

И наоборот, емкостный бестрансформаторный источник питания имеет низкие потери мощности и тепловыделение. Здесь конденсатор с рейтингом X (на 400 В, 230 В или 600 В) является конденсатором, снижающим напряжение, и он сбрасывает избыточное напряжение.

4. Преимущества и недостатки использования бестрансформаторной схемы питания

Преимущества

• Прежде всего, ее конструкция дешева и подходит для маломощных приложений по сравнению с трансформаторными схемами.
• Кроме того, он менее громоздкий и компактный, поэтому требует меньше места.

Недостатки

• Бестрансформаторная схема питания не может генерировать большой выходной ток (1 Ампер). Таким образом, он отдает предпочтение только приложениям, требующим тока меньше или равного 1 Ампер.
• Тогда отсутствует изоляция цепи от напряжения сети переменного тока, что представляет опасность для обработчика.
• Кроме того, его чрезмерное тепловыделение влияет на выходное напряжение.
• Наконец, он допускает скачки напряжения, которые в конечном итоге могут вывести из строя цепи питания и силовые цепи.

К счастью, приведенные ниже примеры схем позволяют решить некоторые проблемы. Итак, продолжайте читать.

Объяснение четырех простых схем бестрансформаторного источника питания

Основной дизайн без трансформаторов

Основная конструкция схемы без трансформации

Работа и дизайн схемы

• C1 снижает высокий переменный ток (120 В или 220 В) в нижнюю DC для получения нагрузки на лучшее выходы DC DECES DECOES HIGH AC (120 В или 220 В). .
• Во-вторых, всякий раз, когда вы отключаете цепь от сетевого входа, R1 обеспечивает путь разряда для высокого напряжения C1. Таким образом, вы предотвращаете любой скачок напряжения на контактах вилки, когда C1 не подключен к основному источнику питания.
• Затем D1-D4 являются мостовыми выпрямителями. Они преобразуют низкий переменный ток из C1 в низкий постоянный ток.
• Результирующее постоянное напряжение теперь высокое для большинства низковольтных устройств, кроме реле. Диод Зенера шунтирует высокое напряжение до рекомендованного значения, как вам нужно.
• Далее у нас есть R2 в качестве токоограничивающего резистора. C1 обеспечивает короткое замыкание только на миллисекунды на входе сети переменного тока первого применения. Несколько миллисекунд допускают подачу переменного тока в цепь, но могут разрушить выходную нагрузку. Таким образом, R2 предотвращает повреждение.
• Наконец, C2 действует как конденсатор фильтра. Он генерирует плавные пульсации 100 Гц от мостовых выпрямителей до более чистого постоянного тока.

Модернизация до бестрансформаторного источника питания со стабилизацией напряжения

Здесь мы перейдем от схемы емкостного источника питания к бестрансформаторному источнику питания со стабилизацией переменного или без перенапряжения.

Схема перехода на стабилизированный по напряжению бестрансформаторный источник питания.

Схема/работа

• Диоды IN4007 выпрямляют сетевое напряжение, а конденсатор 10 мкФ/400 В фильтрует его. Тогда результирующее пиковое напряжение, выпрямленное из сети, достигает 310В.
• База TIP122 (также можно использовать MJE13005) конфигурирует сеть делителя напряжения, таким образом поддерживая требуемое выходное напряжение. Кроме того, вы можете получить 12 В, установив потенциометр 10 кОм на землю/эмиттер TIP122.
• Конденсатор 220 мкФ/50 В создает мгновенное нулевое напряжение на базе для переключения при выключении во включенной цепи.
• Далее, в период включения, дроссель через катушку ограничивает попадание пусковых токов в цепь. Кроме того, он обеспечивает высокую устойчивость, тем самым предотвращая возникновение повреждений.

Еда на вынос; вы также можете использовать регулятор напряжения IC7805, чтобы получить приложенное пониженное напряжение или 5В.

Цепь бестрансформаторного источника питания с переходом через ноль

Наш третий проект в основном относится к емкостному бестрансформаторному источнику питания для обнаружения перехода через ноль. Это потому, что конденсаторы замыкаются на несколько миллисекунд, когда на них подается напряжение питания. После этого он заряжается и возвращается к указанному выходному уровню.

Схема и эксплуатация схемы

Бестрансформаторная схема питания с переходом через нуль

Переход через нуль в сети переменного тока полярности.

Итак, когда напряжение сети приближается к пиковому циклу, она имеет высокий ток и напряжение. Включение емкостного источника питания вызывает прорыв высокого напряжения через нагрузку постоянного тока и источник питания.

И наоборот, при переходе сети через нуль в сеть по мере приближения к нулевой фазе подается слабое напряжение и ток. Таким образом, включение любого устройства сейчас безопасно и не может вызвать скачков тока.

Вкратце, включение емкостного источника питания при прохождении входного переменного тока через нулевую фазу предотвращает выброс тока.

Как это работает 

• Включение питания изначально поддерживает выключенный симистор из-за отсутствия драйвера затвора. Кроме того, нагрузка, подключенная к мостовой сети, остается в выключенном состоянии.
• Затем напряжение питания с выхода конденсатора 105 В/400 В проходит через контакт 1/2 микросхемы октопары, чтобы добраться до ИК-светодиода. ИК-светодиод помогает контролировать и обрабатывать ввод. Следовательно, когда схема обнаруживает, что цикл переменного тока приближается к точке пересечения нуля, внутренний переключатель переключается.
• Наконец, срабатывает симистор, тем самым поддерживая включенное состояние устройства до тех пор, пока вы снова не включите или выключите его.

Переключение бестрансформаторного источника питания с помощью IC 555

Окончательное решение включает в себя использование IC 555 в его моностабильном режиме для регулирования скачка напряжения. Кроме того, IC 555 включает в себя концепцию схемы переключения с пересечением нуля.

555 таймер IC

Источник; Google Creative Commons

Определение переключения через ноль

Синусоида в сети переменного тока начинается с отметки нулевого потенциала. Затем оно постепенно повышается до точки пикового напряжения (120 или 220). После этого он возвращается к исходной нулевой вероятной отметке. Мы называем цикл положительным циклом.

Таким образом, после положительного цикла форма сигнала упадет и снова пройдет описанный выше процесс. Однако он движется в отрицательном направлении, пока не достигнет нулевой отметки. В зависимости от требований к сети электроснабжения цикл может происходить от 50 до 60 раз в секунду.

Когда сигнал входит в цепь, любая точка без нуля прерывает скачок включения. Непосредственная причина связана с высоким током формы волны. Во избежание каких-либо проблем нагрузка должна находиться напротив выключателя ON во время пересечения нуля. Таким образом, постепенный подъем не будет опасен.

Переключение бестрансформаторной схемы с использованием IC555

Работа схемы 

Из нашей принципиальной схемы выше;

• Четыре диода 1N4007 работают в стандартной конфигурации мостовых выпрямителей, при этом катодный переход создает пульсации 100 Гц.
• Делитель потенциала 47k/20K сбрасывает частоту 100 Гц, которая затем попадает на положительную шину IC555. Потенциал получает регулирование, затем C1 и D1 фильтруют его.
• Через резистор 100к на базу Q1 также поступает потенциал.
• Когда напряжение в сети переменного тока выходит за пределы (+) 0,6, Q1 остается в выключенном состоянии. Однако, если сигнал переменного тока становится ниже (+)0,6 Вольт, включается Q1. Кроме того, он заземляет контакт 2, а затем создает положительный выходной сигнал на контакте 3 микросхемы.
• После этого выход ИС включает нагрузку и тринистор и сохраняет состояние до истечения периода ММВ. Затем начинается новый цикл.
• Стабильное время включения создает дополнительный ток в нагрузке, что способствует яркому свечению светодиода. Вы также можете изменить предустановку 1M, чтобы установить время включения вашего моностабильного устройства. Схема IC555 получает ограничение при почти нулевом переменном токе, следовательно, нет скачка напряжения во время включения.

Применение бестрансформаторного источника питания

Применение бестрансформаторного источника питания в основном включает недорогие и маломощные устройства, такие как;

• Analog to digital converters,
• LED bulbs,

(LED bulbs)

• Digital communication systems,
• Mobile chargers,
• Electronic toys,
• TV receivers,
• Emergency lights,

(аварийное освещение)

• Телекоммуникационные системы и 
• Цепи регулятора напряжения и делителя.

Заключение

В общем, бестрансформаторные схемы питания, несомненно, вытеснили трансформаторные. Их производство с низким током выгодно для приложений с низким напряжением. Кроме того, они дешевы и компактны.

В статье подробно описаны способы создания бестрансформаторных схем с необходимыми шагами. Однако, если вы все еще хотите задать дополнительные вопросы, пожалуйста, свяжитесь с нами.

Бестрансформаторный блок питания, большой ток

спросил 7 лет, 6 месяцев назад

Изменено 7 лет, 2 месяца назад

Просмотрено 2к раз

\$\начало группы\$

Есть ли способ для бестрансформаторного источника питания выдавать большой ток, например, от 10 до 15 А при напряжении от 12 до 24 В. Я нашел максимальный выходной ток 500 мА для бестрансформаторного конденсаторного источника питания. Я хочу использовать его для требований лаборатории для инженера-электронщика. Например, усилитель на 7 ампер.

• блок питания
• мощность
• ток
• бестрансформаторный

\$\конечная группа\$

12

\$\начало группы\$

Согласно Microchip Application Note 954 возможно создание бестрансформаторных цепей питания.