Конденсаторное питание | Электроника для всех

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.

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).

Теоретическое отступление

В цепи бывают три вида сопротивлений:

Активное — резистор (R)
Реактивное — конденсатор (X_с) и катушка(X_L)
Полное же сопротивление цепи (импенданс) Z=(R²+(X_L+X_с)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.
X_L=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 X_L 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:

I = 2F * C (1.41U — Uвых/2).

• 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:

Как всегда, прикладываю LAY файл.

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.

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

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. Хорошо если не будет пожара.
• 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. Если этого не сделать, то с вероятностью близкой к 100% будет убит комп. Причем скорей всего весь.
• 6. То же касается и связи с компом. При таком питании запрещено подключаться через USART, запрещено обьединять земли.

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:

Offtop:
Для троллей я заготовил много вкусной еды — энджой!

⚡️Блок питания с гасящим конденсатором и защитой

На чтение 8 мин Опубликовано 27. 06.2018 Обновлено 07.07.2019

Во многих конструкциях радиолюбители применяют бестрансформаторные блоки питания с гасящим конденсатором. Они привлекательны своей простотой, им не опасны замыкания выхода. Эти блоки, по существу, представляют собой источники тока, значение которого зависит от ёмкости гасящего конденсатора.

Оно не может быть превышено даже при коротком замыкании в нагрузке. Но по той же причине такие блоки нельзя включать в сеть при недостаточной нагрузке или вовсе без неё. В этих случаях напряжение на выходе блока резко возрастает и способно достичь амплитуды сетевого напряжения, в результате чего может быть пробит сглаживающий конденсатор выпрямителя. По той же причине возможен выход из строя и деталей устройства, которое питается от такого блока.

Поэтому блок питания с гасящим конденсатором без соответствующих мер защиты недопустимо включать в сеть без нагрузки. Но самый опасный недостаток блока питания с гасящим конденсатором — тяжёлые условия работы этого конденсатора, вследствие чего велика вероятность его пробоя с тяжёлыми последствиями. Поэтому необходима защита блока не только от недостаточной нагрузки, но и от последствий пробоя гасящего конденсатора. Подробно об особенностях блоков питания с гасящим конденсатором можно прочитать в статье [1].

Вариант блока питания с защитой от описанных выше ситуаций предложен в этой статье. В типовую схему добавлено всего несколько деталей, которые практически всегда есть под рукой. Проведённые эксперименты показали, что защита эффективна и при пробое гасящего конденсатора, и при отключении нагрузки или уменьшении потребляемого ею тока. Порог срабатывания защиты может быть легко установлен на любом уровне.

На рисунке изображена схема блока, который обеспечивает выходной ток примерно 120 мА при выходном напряжении до 130 В. Он предназначен для питания светильника из соединённых в последовательные и параллельные группы мощных светодиодов. Мне удалось подобрать симметричные динисторы VS1—VS4 так, что защита срабатывает при превышении выходным напряжением значения около 135 В. Идея использовать цепочку последовательно соединённых динисторов взята из статьи [2].

Тринистор VS5, резистор R3, динисторы VS1—VS4 и диод VD5 — элементы собственно защиты. Резистор R2 и плавкая вставка FU1 тоже выполняют защитные функции, но они обычно имеются в любом блоке питания с гасящим конденсатором независимо от того, применяется ли там предлагаемая защита или нет. Допустим, нагрузка отключилась. Например, перегорели светодиоды, питаемые от блока. Напряжение на выходе выпрямительного моста VD1—VD4 начинает расти.

При некотором его значении динисторы VS1—VS4 открываются, и проходящий по ним ток открывает тринистор VS5, который замыкает выход выпрямителя. Это повторяется в каждом полупериоде сетевого напряжения, не давая напряжению на конденсаторе С2 превысить допустимое значение. Диод VD5 защищает управляющий электрод тринистора VS5 от разрядного тока конденсатора С2, который без этого диода может быть довольно значительным и вывести из строя тринистор.

Если ёмкость гасящего конденсатора С1 невелика, ни резистор R2, ни плавкая вставка FU1 после срабатывания защиты не перегорят, и в таком состоянии блок может находиться очень долго. После восстановления нагрузки он возвратится в обычный рабочий режим. Но при большой ёмкости гасящего конденсатора перегорание резистора R2 возможно. В моём случае при ёмкости конденсатора С1 3,6 мкФ этот резистор перегорал.

После пробоя гасящего конденсатора напряжение на выходе выпрямителя также начинает расти, а когда оно достигает порога срабатывания защиты, симметричные динисторы VS1—VS4 и тринистор VS5 открываются. Это закорачивает выход выпрямителя, предохраняя от перенапряжения нагрузку. Но ток, протекающий через плавкую вставку FU1, резистор R2, диодный мост VD1—VD4 и тринистор VS5, будет ограничен лишь сопротивлением резистора R2, прямым сопротивлением р-n переходов двух выпрямительных диодов и сопротивлением анод—катод открытого тринистора VS5.

Естественно, ток в этой цепи значительно возрастёт, что вызовет перегорание резистора R2 и плавкой вставки FU1 (именно в такой последовательности, причём чаще всего вставка FU1 остаётся целой). Как показали многочисленные эксперименты, выпрямительные диоды и тринистор указанных на схеме типов выдерживают аварийный ток без повреждений.

Подключённый же к выходу блока питания контрольный светодиод остался цел после всех экспериментов с имитацией пробоя конденсатора, что свидетельствует о надёжности защиты нагрузки. Имейте в виду, что далеко не все конденсаторы могут работать в качестве гасящего (С1). Теоретически конденсатор в цепи переменного тока мощности не рассеивает. Но реально в диэлектрике, находящемся в сильном переменном электрическом поле, и в тонких обкладках, по которым протекает значительный ток, выделяется некоторое количество тепла.

Можно заранее проверить пригодность конденсатора для использования в качестве гасящего, просто включив его напрямую в электросеть и через полчаса оценив температуру корпуса. При этом следует соблюдать крайнюю осторожность, поскольку некоторые конденсаторы, даже рассчитанные на высокое напряжение постоянного тока, в таком режиме могут взорваться. Лучше всего на время проверки поместить конденсатор в прочный контейнер.

Если конденсатор успевает заметно разогреться, он непригоден для использования в качестве гасящего. Практически не нагреваются специальные конденсаторы для промышленных электроустановок, рассчитанные на большую реактивную мощность. На таких конденсаторах обычно указано допустимое не постоянное, а переменное напряжение. Их используют, например, в люминесцентных светильниках и в пускорегулирующих устройствах асинхронных электродвигателей. Пригодны также плёночные помехоподавляющие конденсаторы класса защиты Х2 на переменное напряжение 250 В и более.

Из “обычных” конденсаторов можно применять металлоплёночные К73-17 с номинальным постоянным напряжением не менее 630 В. Они выдерживают переменную составляющую приложенного к ним напряжения амплитудой примерно до 350 В. Приблизительно такой она становится при повышении эффективного значения напряжения в сети 230В на 10 %, что согласно действующему стандарту вполне возможно.

Применять такие конденсаторы на меньшее постоянное напряжение недопустимо. Например, конденсаторы К73-17 на 400В надёжно работают лишь при амплитуде переменного напряжения не более 280 В. О методике расчёта ёмкости гасящего конденсатора можно прочитать в статьях [1] и [3]. В последней приведены и рекомендации по выбору гасящих конденсаторов из ассортимента тогда доступных.

Я применил в описываемом блоке питания полипропиленовый конденсатор К78-22 от люминесцентного светильника, в котором он использовался для улучшения коэффициента мощности и включался для этого непосредственно в сеть. Он выдерживает переменное напряжение до 450В частотой 50 Гц.

Диоды 1N4007 можно заменить другими выпрямительными диодами или готовыми выпрямительными мостами с допустимым обратным напряжением не менее 800В, выдерживающими средний выпрямленный ток не менее 1 А и кратковременные импульсы тока амплитудой не менее 30 А.

Симметричные динисторы DB3 и DB4 допустимо комбинировать между собой в любом сочетании, набирая нужное напряжение срабатывания защиты. Напряжение открывания динисторов DB3 находится в пределах 28…36 В, а динисторов DB4 — 35…40 В. Для них допустим импульсный ток до 2 А, что вполне достаточно для надёжного открывания тринистора любого типа. Эти динисторы, а также диоды 1N4007 можно выпаять из электронных балластов КЛЛ.

Заменять упомянутые динисторы приборами серии КН102 нельзя. Они не выдерживают ток, необходимый для открывания тринистора КУ221Г. Тринистор КУ221Г устойчив к значительным кратковременным перегрузкам, допустимый импульсный ток в открытом состоянии у него — 100 А. Но можно применять и другие тринисторы. Главное, чтобы допустимое напряжение в закрытом состоянии было не менее 300 В, допустимый ток — не менее 10 А (кратковременно не менее 30 А). Подойдут, например, КУ202Л—КЛ202Н.

О резисторе R2 необходимо сказать особо. Понятно, что чем меньше допустимая рассеиваемая им мощность, тем быстрее он перегорит. Но эта мощность должна быть не меньше той, что выделяется на этом резисторе при нормальной работе блока питания, когда он не должен перегреваться и уж тем более перегорать. Если это условие не выполняется, следует применить резистор меньшего сопротивления либо с большей номинальной мощностью. Возможно, при уменьшенном сопротивлении резистора R2 потребуется и более мощный тринистор, ток через который при пробое гасящего конденсатора увеличится.

Интересно, что более чем в десятке проведённых экспериментов с имитацией пробоя конденсатора резистор R2 мощностью 0,25 Вт сгорал первым. Плавкая вставка FU1 на 0,5А перегорела всего один раз. Причём резисторы МЛТ именно сгорают с шипением, искрами и пламенем. Более современные резисторы перегорают с громким хлопком, внешне никак не изменяясь. Но для обеспечения пожаробезопасности на резистор R2 в любом случае необходимо надеть трубку из негорючего материала, например из стекловолокна. Такие трубки можно найти в утюгах и других электронагревательных приборах.

Для обеспечения безопасности при установке порога срабатывания защиты необходимо питать блок через разделительный трансформатор. Прежде всего, оцените потребное число динисторов. Для этого измерьте и запишите напряжение открывания каждого имеющегося динистора. Затем выберите из числа проверенных те, сумма напряжений открывания которых наиболее близка к требуемому порогу срабатывания защиты. Если в наличии много динисторов, выбрать из них нужные будет несложно. Для точной подгонки порога можно один из динисторов заменить одним или несколькими стабилитронами. После этого останется установить подобранные детали на плату блока питания и проверить её в работе.

Для проверки подключите собранный блок без нагрузки к автотрансформатору, выходное напряжение которого предварительно установите равным нулю. К выходу блока подключите вольтметр. Затем медленно повышайте напряжение на выходе автотрансформатора. Поскольку блок питания работает без нагрузки, напряжение на его выходе будет близким к амплитуде входного и расти вместе с ним.

Когда оно сравняется с порогом защиты, она сработает, и показания вольтметра перестанут расти. Этот момент будет легко зафиксировать по увеличению громкости гудения автотрансформатора. Нужно убедиться, что резистор R2 не перегорит при этом состоянии блока питания даже при максимально возможном напряжении в сети.

Рекомендую несколько раз включить блок питания в сеть без нагрузки, а затем с закороченным гасящим конденсатором, чтобы удостовериться в надёжном срабатывании защиты в обоих случаях, а также в пожаробезопасном сгорании резистора R2 при пробое конденсатора. Несколькими сгоревшими резисторами ради безопасности стоит пожертвовать.

Конденсаторный блок питания

Минусом схемы можно считать то, что есть опасность случайно дотронуться к работающему источнику и получить удар током. Автор статьи — egoruch Схемы бестрансформаторного питания: с балластным резистором, с балластным конденсатором, с импульсным преобразователем. 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.

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:

• Простой бестрансформаторный блок питания
• Бестрансформаторный блок питания большой мощности для любительского передатчика
• Бестрансформаторный блок питания своими руками
• Как рассчитать емкость гасящего конденсатора простого блока питания
• Уважаемый Пользователь!
• Конденсаторный блок питания на 12 вольт схема. Бестрансформаторный блок питания
• БЕСТРАНСФОРМАТОРНОЕ ПИТАНИЕ СХЕМ. Безтрансформаторное питание 12в своими руками схемы
• Как рассчитать емкость гасящего конденсатора простого блока питания
• Мощный бестрансформаторный блок питания

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Блок питания на основе электронного трансформатора

Простой бестрансформаторный блок питания

Поиск радиодеталей. Зарядное устройство для четырёхколёсного коня из ATX. Построение бестрансформаторного блока питания. Некоторые изделия радиоэлектроники потребляют настолько мало энергии что устанавливать дополнительный сетевой блок питания для них нецелесообразно.

В таких случаях предпочтительнее питать электронную схему от сети через конденсатор. О чём и пойдёт дальнейшая тема. Так как все части схемы при питании через конденсаторный блок питания находятся под напряжением сети переменного тока вольт, соблюдаем строгие меры безопасности от поражения электротоком!

Первая схема рассчитана на работу низко потребляющего микроконтроллера или другой схемы с током не более 50 мА. Ток в цепи стабилитрона в такой схеме не превышает мА. Диоды D1 — D4 маломощные вольт. Светодиоды в таких схемах желательно питать через высокоомные сопротивления 50 — кОм. Иногда необходимо запитать обмотку управляющего реле в такой схеме. Проблема в том что обмотки электромагнитного реле потребляют довольно приличный ток. Что бы не увеличивать сильно ёмкость конденсатора С1 и мощность стабилитронов, есть два пути: Первое, это использовать реле с высокоомной обмоткой более 2 ком.

Второй путь, это установить двухступенчатое включение реле. В первом плече стабилизации мы подымаем напряжение до 15 вольт. Когда управляемый ключ Т1 открывается конденсатор С2 резко разряжается через обмотку реле, притягивая его сердечник. Затем напряжение в этом участке цепи под нагрузкой обмотки реле падает до 8 вольт, что недостаточно для включения реле, но хватает для его удержания во включенном положении.

Вторая ступень R4 — Z2 — C3 понижает выходное напряжение до 5 вольт с током в 3 мА, для питания управляющего микроконтроллера. Напряжение первой ступени стабилизации возможно уронить до 12 вольт заменой Z1, но ёмкость конденсатора С2 при этом желательно увеличить до мкФ.

Бестрансформаторный блок питания большой мощности для любительского передатчика

Русский: English:. Бесплатный архив статей статей в Архиве. Справочник бесплатно. Параметры радиодеталей бесплатно. Даташиты бесплатно. Прошивки бесплатно.

Интерес радиолюбителей к бестрансформаторным блокам питания (БТБП) возрастает, переделка китайских блоков под нужные напряжения с.

Бестрансформаторный блок питания своими руками

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

Как рассчитать емкость гасящего конденсатора простого блока питания

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.

Начало Карта сайта Обратная связь Поиск по сайту:. Оглавление статьи.

Уважаемый Пользователь!

В последние годы вновь пробудился интерес радиолюбителей к бестрансформаторным блокам питания БТБП. При надежной изоляции питаемого устройства пластмассовый корпус, отсутствие наружных токонесущих деталей такие БП можно применить взамен трансформаторных, причем по масса габаритным показателям бестрансформаторный блок питания имеют заметные преимущества. Кроме экономической целесообразности, бестрансформаторным БП присущи и другие достоинства — большая надежность при правильном выборе элементов, нечувствительность к коротким замыканиям на выходе выпрямителя. Описание работы бестрансформаторного блока питания и его инженерный расчет можно найти в [1…3]. Кроме ценных рекомендаций, в статье В.

Конденсаторный блок питания на 12 вольт схема. Бестрансформаторный блок питания

Бестрансформаторные блоки питания. Сейчас в доме имеется много малогабаритной аппаратуры, которой требуется постоянное питание. Это и часы со светодиодной индикацией, и термометры, и малогабаритные приемники, и т. В принципе, они рассчитаны на батарейки, но те «садятся» в самый неподходящий момент. Простой выход — запитать их от сетевых блоков питания.

Строим бестрансформаторный блок питания по конденсаторной схеме.

БЕСТРАНСФОРМАТОРНОЕ ПИТАНИЕ СХЕМ. Безтрансформаторное питание 12в своими руками схемы

Заманчивая идея избавиться от крупногабаритного и очень тяжелого силового трансформатора в блоке питания усилителя мощности передатчика, давно озадачивает радиолюбителей. В различных радиолюбительских изданиях прошлых лет публиковались конструкции бестрансформаторных блоков питания. Но это, как правило, были устройства относительно маломощные, предназначенные для питания передатчиков мощностью

Как рассчитать емкость гасящего конденсатора простого блока питания

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Светодиодная лампа своими руками (смотреть всем)

Что то часто меня стали спрашивать как подключить микроконтроллер или какую низковольтную схему напрямую в 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!

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

Мощный бестрансформаторный блок питания

Бестрансформатные блоки питания отличаются своей простотой и распространенностью. Они часто применяются, как зарядные устройства в китайских фонариках и т. Сегодня мы соберем простейший бестрансформаторный блок питания своими руками. Схема такого блока содержит минимум компонентов, а изготовить ее сможет даже начинающий радиолюбитель. Этот блок питания состоит из гасящего конденсатора на 0,33мкФ с напряжением более В, диодного моста, стабилитрона на 8В, и стабилизатора на 5В. Применение стабилитрона обязательно, без него стабилизатор на 5В выйдет из строя. Пара конденсаторов — сглаживают пульсирующее напряжение.

Опробовав несколько схем маломощных импульсных блоков питания, пришел к выводу, что если не нужна гальваническая развязка от сети и блок планируется маломощный, то бестрансформаторная схема наилучший вариант. Где можно использовать такой бестрансформаторный блок питания? Область применения достаточно широка — от зарядных устройств до маломощных лабораторных БП. Блок не боится коротких замыканий на выходе и перепадов сетевого напряжения, работает стабильно и бесшумно, к тому же легко повторяем, и содержит минимальное количество используемых компонентов.

Как рассчитать и подобрать гасящий конденсатор

В самом начале темы, что касается подбора гасящего конденсатора, рассмотрим схему, состоящую из резистора и конденсатора, соединенных последовательно в сеть. Полное сопротивление такой цепи будет равно:

Действующее значение тока соответственно находится по закону Ома, напряжение сети деленное на полное сопротивление цепи:

В итоге для нагрузки ток и входное и выходное напряжения, получаем следующее соотношение:

А если выходное напряжение достаточно мало, то мы вправе считать действующее значение тока примерно равным:

Однако рассмотрим с практической точки зрения вопрос выбора гасящего конденсатора для включения в Сеть переменного тока нагрузки рассчитана на напряжение ниже стандартного напряжения сети.

Предположим, у нас есть лампа накаливания мощностью 100 Вт, рассчитанная на напряжение 36 вольт, и по какой-то невероятной причине нам необходимо запитать ее от бытовой сети 220 вольт. Лампе нужен эффективный ток, равный:

Тогда емкость необходимого гасящего конденсатора будет равна:

Имея такой конденсатор, мы обретаем надежду получить нормальное свечение лампы, надеемся, что она хотя бы не перегорит. Такой подход, если исходить из действующего значения тока, приемлем для активных нагрузок, таких как лампа или обогреватель.

А если нагрузка нелинейная и включена через диодный мост? Предположим, вам нужно зарядить свинцово-кислотный аккумулятор. Что тогда? Тогда зарядный ток для аккумулятора будет пульсирующим, и его значение будет меньше действующего значения:

Иногда радиоисточнику может пригодиться источник питания, в котором гасящий конденсатор включен последовательно с диодным мостом, выходом которого, в свою очередь, является фильтрующий конденсатор значительной емкости, к которому подключена нагрузка постоянного тока. Получается эдакий бестрансформаторный источник питания с конденсатором вместо понижающего трансформатора:

Здесь нагрузка в целом будет нелинейной, а ток станет далеко не синусоидальным, и надо будет проводить расчеты немного по-другому. Дело в том, что сглаживающий конденсатор с диодным мостом и нагрузкой внешне будет проявлять себя как симметричный стабилитрон, т.к. пульсации при значительной емкости фильтра станут незначительными.

При напряжении на конденсаторе меньше некоторого значения мост закроется, а если выше — ток пойдет, но напряжение на выходе моста не увеличится. Рассмотрим процесс подробнее с графиками:

В момент времени t1 напряжение сети достигло амплитуды, конденсатор С1 в этот момент также заряжается до максимально возможного значения за вычетом падения напряжения на мосту, которое будет примерно равно выходному Напряжение. Ток через конденсатор С1 в этот момент равен нулю. Далее напряжение в сети стало уменьшаться, напряжение на мосту тоже, но на конденсаторе С1 оно еще не изменилось, и ток через конденсатор С1 по-прежнему равен нулю.

Далее напряжение на мосту меняет знак, стремясь упасть до минус Uвх, и в этот момент ток мчится через конденсатор С1 и через диодный мост. Далее напряжение на выходе моста не меняется, а ток в последовательной цепи зависит от скорости изменения напряжения питания, как если бы к сети был подключен только конденсатор С1.

Когда синусоида сети достигает противоположной амплитуды, ток через С1 снова становится равным нулю и процесс идет по кругу, повторяясь каждые полпериода. Очевидно, что ток через диодный мост течет только в промежутке между t2 и t3, и среднее значение тока можно рассчитать, определив площадь закрашенной фигуры под синусоидой, которая будет равна:

Если выходное напряжение схемы достаточно мало, то эта формула приближается к значению, полученному ранее. Если выходной ток установить равным нулю, то получим:

То есть при обрыве нагрузки выходное напряжение станет равным напряжению сети!!! Поэтому в схеме следует использовать такие компоненты, чтобы каждый из них выдерживал амплитуду питающего напряжения.

Кстати, при уменьшении тока нагрузки на 10% выражение в скобках уменьшится на 10%, то есть выходное напряжение увеличится примерно на 30 вольт, если изначально иметь дело, скажем, с 220 вольтами при на входе и 10 вольт на выходе. Таким образом, использование стабилитрона параллельно нагрузке строго необходимо!!!

А если выпрямитель однополупериодный? Тогда ток необходимо рассчитать по следующей формуле:

При малых значениях выходного напряжения ток нагрузки станет вдвое меньше, чем при выпрямлении полным мостом. А напряжение на выходе без нагрузки будет в два раза больше, так как здесь мы имеем дело с удвоителем напряжения.

Итак, блок питания с гасящим конденсатором рассчитывается в следующем порядке:

• Прежде всего, выберите, каким будет выходное напряжение.

• Затем определите максимальный и минимальный токи нагрузки.

• Далее определите максимальное и минимальное напряжение питания.

• Если предполагается, что ток нагрузки нестабилен, необходим стабилитрон параллельно нагрузке!

• Наконец, вычисляется емкость гасящего конденсатора.

Для схемы с однополупериодным выпрямлением, для частоты сети 50 Гц емкость находится по следующей формуле:

Полученный по формуле результат округляют в сторону большей номинальной емкости (желательно не более 10%).

Следующим шагом является нахождение тока стабилизации стабилитрона при максимальном напряжении питания и минимальном токе потребления:

Для однополупериодной схемы выпрямления гасящий конденсатор и максимальный ток стабилитрона рассчитываются по следующим формулам:

При выборе гасящего конденсатора лучше ориентироваться на пленочные и бумажные конденсаторы. Пленочные конденсаторы небольшой емкости — до 2,2 мкФ на рабочее напряжение 250 вольт хорошо работают в этих схемах при питании от сети 220 вольт. Если вам нужна большая емкость (более 10 мкФ) — лучше выбрать конденсатор на рабочее напряжение 500 вольт.

Блок питания с гасящим конденсатором. Бестрансформаторный блок питания

Устройства на базе микроконтроллеров требуют для своей работы постоянного стабилизированного напряжения 3,3 — 5 Вольт. Как правило, такое напряжение получают от переменного сетевого напряжения с помощью трансформаторного источника питания и в простейшем случае представляют собой следующую схему.

Понижающий трансформатор, диодный мост, сглаживающий конденсатор и линейный/импульсный регулятор. Дополнительно такой источник может содержать предохранитель, схемы фильтров, схему плавного пуска, схему защиты от перегрузок и т. д.
Данный блок питания (при соответствующем подборе комплектующих) допускает большие токи и имеет гальваническую развязку от сети переменного тока, что важно для безопасной работы с устройством. Однако такой источник может быть большим из-за трансформатора и фильтрующих конденсаторов.
В некоторых устройствах на микроконтроллерах гальваническая развязка от сети не требуется. Например, если устройство представляет собой герметичный блок, с которым конечный пользователь никак не соприкасается. В этом случае, если схема потребляет относительно небольшой ток (десятки миллиампер), ее можно запитать от сети 220 В с использованием бестрансформаторного блока питания.
В этой статье мы рассмотрим принцип работы такого источника питания, последовательность его расчета и практический пример использования.

Принцип работы бестрансформаторного источника питания

Резистор R1 разряжает конденсатор C1, когда цепь отключена от сети. Это сделано для того, чтобы источник питания не ударил вас током, когда вы касаетесь входных контактов.
При подключении источника питания к сети разряженный конденсатор С1 является, грубо говоря, проводником и через стабилитрон VD1 на короткое время протекает огромный ток, который может вывести его из строя. Резистор R2 ограничивает пусковой ток при включении устройства.

«Пусковой ток» в начальный момент включения цепи. Синим цветом показано напряжение сети, красным — ток, потребляемый блоком питания. Для наглядности текущий график увеличен в несколько раз.

Если подключить схему к сети в момент, когда напряжение пересекает ноль, пускового тока не будет. Но какова вероятность того, что вы добьетесь успеха?
Любой конденсатор сопротивляется протеканию переменного тока. (При постоянном токе конденсатор представляет собой разомкнутую цепь.) Величина этого сопротивления зависит от частоты входного напряжения и емкости конденсатора и может быть рассчитана по формуле. Конденсатор С1 выполняет роль балластного сопротивления, на которое будет падать большая часть входного сетевого напряжения.

У вас может возникнуть резонный вопрос: а почему вместо С1 нельзя поставить обычный резистор? Можно, но на нем будет рассеиваться мощность, в результате чего он будет греться. С конденсатором этого не происходит — активная мощность выделяемого на нем сетевого напряжения за один период равна нулю. В расчетах мы коснемся этого момента.

Итак, на конденсаторе С1 упадет часть входного напряжения. (Падением напряжения на резисторе R2 можно пренебречь, так как он имеет малое сопротивление.) Оставшееся напряжение будет приложено к стабилитрону VD1.
В положительный полупериод входное напряжение будет ограничено стабилитроном при его номинальном напряжении стабилизации. Во время отрицательного полупериода входное напряжение будет приложено к стабилитрону в прямом направлении и напряжение на стабилитроне будет примерно минус 0,7 вольта.

Естественно такое напряжение пульсаций не подходит для питания микроконтроллера, поэтому после стабилитрона идет цепочка из полупроводникового диода VD2 и электролитического конденсатора С2. Когда напряжение на стабилитроне положительное, через диод VD2 протекает ток. В этот момент конденсатор С2 заряжается и питание нагрузки подается. При падении напряжения на стабилитроне диод VD2 выключается и конденсатор С2 отдает запасенную энергию в нагрузку.
Напряжение на конденсаторе С2 будет колебаться (пульсировать). В положительный полупериод сетевого напряжения оно будет возрастать до значения Uст за вычетом напряжения на VD2, в отрицательный полупериод падать за счет разряда на нагрузку. Амплитуда колебаний напряжения на С2 будет зависеть от его емкости и тока, потребляемого нагрузкой. Чем больше емкость конденсатора С2 и меньше ток нагрузки, тем ниже будут эти значения пульсаций.
Если ток нагрузки и пульсации небольшие, то после конденсатора С2 уже можно ставить нагрузку, но для устройств на микроконтроллерах лучше использовать схему со стабилизатором. Если правильно рассчитать номиналы всех компонентов, то мы получим постоянное напряжение на выходе стабилизатора.
Схему можно улучшить, добавив в нее диодный мост. В этом случае источник питания будет использовать как положительные, так и отрицательные полупериоды входного напряжения. Это позволит при меньшей емкости конденсатора С2 получить лучшие параметры по пульсациям. Диод между стабилитроном и конденсатором можно исключить из этой схемы.

Продолжение следует…

Многие радиолюбители не рассматривают блоки питания без трансформаторов. Но, несмотря на это, используются они достаточно активно. В частности, в охранных устройствах, в схемах радиоуправления люстрой, нагрузками и во многих других устройствах. В этом видеоуроке мы рассмотрим простую конструкцию такого выпрямителя на 5 вольт, 40-50 мА. Однако можно изменить схему и получить практически любое напряжение.

Бестрансформаторные источники также используются в качестве зарядных устройств и используются для питания светодиодных ламп и китайских фонарей.

Для радиолюбителей в этом китайском магазине есть все.

Анализ схемы.

Рассмотрим простую бестрансформаторную схему. Напряжение от сети 220 вольт через ограничительный резистор, одновременно выполняющий роль предохранителя, поступает на гасящий конденсатор. Напряжение сети тоже есть на выходе, но ток понижен во много раз.

Схема бестрансформаторного выпрямителя

Далее на двухполупериодный диодный выпрямитель, на его выходе получаем постоянный ток, который стабилизирован стабилизатором VD5 и сглажен конденсатором. В нашем случае конденсатор 25 В, 100 мкФ, электролитический. Еще один небольшой конденсатор установлен параллельно блоку питания.

Затем идет к линейному регулятору напряжения. В данном случае используется линейный стабилизатор 7808. В схеме небольшая опечатка, выходное напряжение на самом деле около 8 В. Зачем в схеме линейный стабилизатор, стабилитрон? В большинстве случаев линейные стабилизаторы напряжения не допускается подавать напряжением выше 30 В. Поэтому в схеме необходим стабилитрон. Номинальный выходной ток в большей степени определяется емкостью гасящего конденсатора. В этом варианте он имеет емкость 0,33 мкФ, при расчетном напряжении 400 В. Параллельно конденсатору установлен разрядный резистор сопротивлением 1 МОм. Все резисторы могут быть на 0, 25 или 0,5 Вт. Этот резистор для того, чтобы после отключения схемы от сети конденсатор не держал остаточное напряжение, то есть разряжался.

Диодный мост можно собрать из четырех выпрямителей по 1 А. Обратное напряжение диодов должно быть не менее 400 В. Также можно использовать готовые диодные сборки типа КЦ405. В справочнике нужно посмотреть допустимое обратное напряжение на диодном мосту. Стабилитрон, желательно 1 Вт. Напряжение стабилизации этого стабилитрона должно быть от 6 до 30 В, не более. Ток на выходе схемы зависит от номинала этого конденсатора. При емкости 1 мкФ ток будет около 70 мА. Не стоит увеличивать емкость конденсатора более 0,5 мкФ, так как довольно большой ток, естественно, сожжет стабилитрон. Эта схема хороша тем, что она небольшого размера, ее можно собрать из подручных средств. Но недостаток в том, что он не имеет гальванической развязки от сети. Если вы собираетесь его использовать, обязательно используйте закрытый корпус, чтобы не касаться высоковольтных частей схемы. И, конечно же, не стоит возлагать на эту схему больших надежд, так как выходной ток схемы невелик. То есть достаточно для питания маломощных устройств током до 50 мА. В частности, питание светодиодов и строительство светодиодных ламп и ночников. Первый запуск необходимо производить с последовательно включенной лампочкой.

В этой версии есть резистор на 300 Ом, который выйдет из строя в случае чего. У нас больше нет этого резистора на плате, поэтому мы добавили лампочку, которая будет немного гореть, пока работает наша схема. Для того, чтобы проверить выходное напряжение, воспользуемся самым обычным мультиметром, постоянным измерителем на 20 В. Подключаем схему к сети 220 В. Так как у нас есть защитная лампочка, то она спасет ситуацию, если возникнут проблемы в цепи. Соблюдайте предельную осторожность при обращении с высоким напряжением, так как в цепь все-таки подается 220 В.

Заключение.

На выходе 4,94, то есть почти 5 В. При токе не более 40-50 мА. Отлично подходит для маломощных светодиодов. От этой схемы можно питать светодиодные ленты, только при этом стабилизатор заменить на 12-вольтовый, например, 7812. В принципе на выходе можно получить любое напряжение в разумных пределах. Это все. Не забудьте подписаться на канал и оставить свой отзыв для дальнейших видео.

Внимание! Когда блок питания собран, важно поместить узел в пластиковый корпус или тщательно заизолировать все контакты и провода, чтобы исключить случайное прикосновение к ним, так как схема подключена к сети 220 вольт и это увеличивает вероятность поражения электрическим током ! Будьте осторожны и ТБ!

Любые электронные схемы требуют блоков питания . .. И если одни устройства могут работать напрямую от сети, то для других нужны другие напряжения: для цифровых микросхем обычно +5В (для ТТЛ логики) или +7..9В (для КМОП-технологий).
Кстати что это: TTL и CMOS можно прочитать
Для различных игрушек обычно требуется +5…12В. для питания светодиодов +3..+5В, для усилителей вообще разнообразно..

В общем так или иначе возникает вопрос о изготовление блока питания , причем не просто источника, а такого, чтобы он отвечал соответствующим требованиям: требуемое напряжение и ток на выходе, наличие защиты и так далее.

У нас есть отдельная категория, посвященная источникам пищи, которая так и называется. Блоки питания (материалы в категории), здесь мы рассмотрим самый простой вариант бестрансформаторный блок питания для простых изделий, которые можно изготовить буквально за пару минут. Вот его схема:

Конечно, мощность такого источника невелика и его можно использовать только для самых простых схем, но самое главное, что он стабилизирован.

А именно «+», микросхемы на отрицательное напряжение имеют маркировку 79ХХ.

На схеме выше выходное напряжение +5В (по типу применяемого КРЕНКа), но при необходимости его можно изменить, установив другую микросхему.
Только в этом случае нужно будет обратить внимание на стабилитрон на входе: его нужно подобрать так, чтобы напряжение на входе и выходе КРЭН имело разницу не менее 2В.

Ну и это еще не все: даже используя микросхему со стандартным выходным напряжением, можно еще немного изменить выходное напряжение при необходимости (например, получить 7,5В или 6,5). Для этого нужно добавить в микросхему дополнительную цепь из диодов или стабилитронов и как это сделать можно прочитать .

Даже такой простой блок питания можно немного «запитать», то есть добиться большего тока в нагрузке. Но тогда потребуется введение дополнительных балластных резисторов на вводе. Так, например, вот схема бестрансформаторного блока питания с выходным напряжением +12В

arduino — Как увеличить силу тока в бестрансформаторном блоке питания

Вопрос задан 3 года, 8 месяцев назад

Изменено 3 года, 8 месяцев назад

Просмотрено 1к раз

\$\начало группы\$

Я очень новичок в электронике и пытаюсь сделать что-то, в чем я еще не очень разбираюсь. У меня есть NodeMCU (на базе esp8266), для которого мне нужен источник питания 5 В, и для правильной работы требуется более 300 мА. Я использую его для питания либо через USB, либо через мобильное зарядное устройство, что делает его отличным до сих пор.

Но теперь я хочу подключить его к своей собственной схеме, чтобы я мог настроить несколько вещей. Поэтому, чтобы создать эту мощность, я использовал принципиальную схему, которую нашел на YouTube.

Дело в том, что с помощью этой схемы я могу получить питание 5 В, но AMP — это не то, что нужно, поэтому мой NodeMCU начинает очень быстро нагреваться, если я использую этот источник питания, и в основном мой NodeMCU выглядит поврежденным сейчас.

Так что я просто хочу знать несколько вещей:

• Как я могу увеличить мА в этой цепи?
• Надежен ли он для круглосуточной работы в течение нескольких дней или даже месяцев?
• Есть ли какая-нибудь формула для расчета конденсатора (красный конденсатор на принципиальной схеме), которую мне нужно использовать, чтобы заставить его работать?

Я пытаюсь подключить вместо 470 мкФ 25 В , который я заменил на 2,2 мкФ 63 В (он был со мной, поэтому решил использовать его для тестирования), это увеличило значение напряжения. Но мА или мощность остались прежними.

Для справки: у меня есть блок питания 230 В переменного тока.

Любое руководство будет полезно здесь!

Спасибо! (заранее)

• arduino
• напряжение
• усилитель
• esp8266
• nodemcu

\$\конечная группа\$

11

\$\начало группы\$

Я очень новичок в электронике и пытаюсь сделать что-то, в чем я еще не очень разбираюсь.

Очень плохая идея начинать электронику работать с сетевыми цепями. Вам следует приобрести блок питания на 5 В с соответствующим номинальным током для вашего проекта. Убедитесь, что на нем есть соответствующие знаки сертификации безопасности.

У меня есть NodeMCU (на базе esp8266), для которого мне нужен источник питания 5 В, а для правильной работы требуется более 300 ампер.

Ваша потребность в 300 ампер маловероятна. Предположительно, вы имеете в виду 300 мА.

Я использую его для питания от USB или мобильного зарядного устройства, что делает его отличным до сих пор.

Придерживайтесь отличного решения.

Но теперь я хочу установить его на свою собственную схему, чтобы я мог настроить несколько вещей.

Вам нужно 5 В. В этом плане нечего настраивать.

Итак, чтобы создать эту мощность, я использовал принципиальную схему, которую нашел на YouTube.

О-о!

Дело в том, что с этой схемой я могу получить питание 5 В, но AMP — это не то, что нужно, поэтому мой NodeMCU начинает очень быстро нагреваться, если я использую этот источник питания, и в основном мой NodeMCU теперь выглядит поврежденным.

Похоже, вы дали больше 5 В.

Как я могу увеличить AMP в этой цепи?

Тщательная конструкция для работы с указанной минимальной и максимальной нагрузкой.

Надежен ли он для круглосуточной работы в течение нескольких дней или даже месяцев?

Хорошо спроектированный.

Для справки: у меня есть блок питания 230 В переменного тока.

Это самое страшное. Эта цепь питания не изолирует ваше Node-устройство от сети. Все его части должны считаться живыми, и если вы подключите к нему программатор или ноутбук, он тоже будет живым. Это представляет серьезную опасность поражения электрическим током для любого, кто соприкасается с цепью.

Использование этого блока питания не рекомендуется по соображениям безопасности.

\$\конечная группа\$

5

\$\начало группы\$

Для справки: у меня есть блок питания 230 В переменного тока.

Любое руководство будет полезно здесь!

ОК. Основное указание — НЕ ДЕЛАЙТЕ ЭТОГО! ОСТАНОВКА!

Я знаю, вы не думаете, что это полезно. Поверь мне, если ты продолжишь в том же духе, кто-то может пострадать, и этим кем-то, скорее всего, будешь ты.

Пока у вас не будет значительно больше опыта, НЕ делайте ничего, что связано с втыканием проводов в настенные розетки. Даже если вы используете настенную вилку и провода, остальная часть вашей цепи потенциально опасна, поскольку она подключена непосредственно к линиям переменного тока. Так что просто не делай этого.

Как я могу увеличить AMP в этой цепи?

Проблема не в этом. Поскольку вы, очевидно, повредили свой NodeMCU, проблема не в отсутствии тока.

Надежен ли он для круглосуточной работы в течение нескольких дней или даже месяцев?

Если вы сделаете это правильно.

Есть ли формула для расчета конденсатора (красный конденсатор из принципиальная схема) мне нужно использовать, чтобы заставить его работать?

Отправной точкой могла бы быть формула импеданса конденсатора на заданной частоте, но проблема не в этом.