Бестрансформаторный блок питания повышенной мощности. Схема и описание
Когда мы имеем дело с устройствами, которые работают от источника питания с малым напряжением, у нас обычно есть несколько вариантов как их запитать. Помимо простых, но дорогих и громоздких трансформаторов можно использовать бестрансформаторный блок питания.
Например, можно получить 5 вольт из 220 вольт с применением гасящего резистора или используя реактивное сопротивление конденсатора. Однако, такое решение, подходит только для устройств, которые имеют очень малый ток потребления. Если нам нужен больший ток, например, для питания светодиодной цепи, то здесь мы столкнемся с ограничением по производительности.
Если какое-либо устройство потребляет большой ток и принципиально необходимо запитать его от сети 220 вольт, то есть одно оригинальное решение. Оно состоит в использовании для питания только части синусоиды во время ее роста и падения, т.е. в тот момент, когда напряжение сети будет равным или меньше, требуемого значения.
Описание работы бестрансформаторного блока питания
Через транзистор VT2 в данный момент протекает ток и текущее значение сетевого напряжения заряжается конденсатор С2. Конечно, напряжение в сети падает до нуля, поэтому необходимо в цепь включить диод VD7, который препятствует разряду конденсатора обратно в схему блока питания.
Когда входное напряжение сети превышает пороговое, проходящий через стабилитрон VD5 ток приводит к открытию транзистора VТ1. Транзистор своим коллектором шунтирует затвор транзистора VT2, в результате VТ2 закрывается. Таким образом, конденсатор С2 заряжается только необходимым напряжением.
Простая и интуитивная работа, быстрый и точный выбор напряжения и тока…
Регулируемый блок питания на LM317
Диапазон выходного напряжения 1,25…37В. Высокая стабильность…
Блок питания 0…30 В / 3A
Набор для сборки регулируемого блока питания…
Мощный транзистор VТ2 открывается только при низком напряжении, так что его общая рассеивающая мощность в схеме очень мала. Безусловно, стабильность работы блока питания зависит от управляющего напряжения стабилитрона, поэтому, например, если мы хотим питать схему с микроконтроллером, то выход необходимо дополнить небольшим линейным стабилизатором.
Резистор R1 защищает цепь и уменьшает скачок напряжения при первом включении. Стабилитрон VD6 ограничивает максимальное напряжение на управляющем электроде транзистора VT2 в районе 15 вольт. Естественно при переключении транзистора VТ2 возникают электромагнитные помехи. Чтобы избежать передач помех в электросеть, во входной цепи используется простой LC фильтр, состоящий из L1 и С1 компонентов.
Предупреждение: Поскольку схема напрямую связана с электросетью, то есть не имеет гальванической развязки, необходимо соблюдать крайнюю осторожность при наладке и эксплуатации устройства.
Источник
Бестрансформаторный блок питания своими руками
Бестрансформатные блоки питания отличаются своей простотой и распространенностью. Они часто применяются, как зарядные устройства в китайских фонариках и т.п. Сегодня мы соберем простейший бестрансформаторный блок питания своими руками. Схема такого блока содержит минимум компонентов, а изготовить ее сможет даже начинающий радиолюбитель.
Бестрансформаторный блок питания своими руками
Схема бестрансформаторного блока питания на 5 вольт.
Этот блок питания состоит из гасящего конденсатора на 0,33мкФ с напряжением более 250В, диодного моста, стабилитрона на 8В, и стабилизатора 7805 на 5В.
Применение стабилитрона обязательно, без него стабилизатор на 5В выйдет из строя. Пара конденсаторов — сглаживают пульсирующее напряжение. Диоды применять можно любые с напряжением не менее 250В и током в 1А. В данном случае, использовалась диодный мост DF06S. Подобрать стабилитрон тоже не составит труда, отлично подходят любые от 6 до 15В. В нашем случае применялся стабилитрон Д814А. Стабилизатор использовался AZ78M05D.
Вот, что в итоге получилось.
Вид с обратной стороны платы.
В процессе работы этот простой бестрансформаторный блок питания совсем не нагревается, все компоненты остаются холодными. Сила тока такого зарядного очень небольшая.
При сборке этой схемы необходимо учитывать, что некоторые ее элементы находятся под опасным для жизни напряжением!
Вконтакте
Одноклассники
comments powered by HyperCommentsБестрансформаторный источник питания. Схема и описание
В данной статье приведены две принципиальные схемы бестрансформаторного источника питания. Один из них построен на основе конденсаторного делителя и рассчитан на 5 вольт и ток нагрузки до 0,3 ампер. Второй предназначен для электронно-механических часов и представляет собой своеобразный источник бесперебойного питания на 1,5 вольт.
Бестрансформаторного источника питания на 5В
Первая схема источник питания на 5 вольт содержит делитель напряжения, построенный на конденсаторе С1 (неполярный, бумажный) и конденсаторах С2 и СЗ (электролитических), которые формируют неполярное плечо общей емкостью 100 микрофарад.
Два левых по схеме диода диодного моста VD1 являются поляризующими по отношению к конденсаторной цепи. При указанных номиналах элементов, ток короткого замыкания составляет примерно 0,6А, а напряжение имеющееся на выводах конденсатора С4 при отсутствие какой-либо нагрузки составляет 27 В.
Бестрансформаторный источник питания для часов
Для работы большинства электро-механических часов, как правило применяют батарейку на 1,5В. Описываемый в данной статье бестрансформаторный источник питания формирует постоянное напряжение 1,45 В при усредненном токе нагрузки около 1мА.
Переменное напряжение, полученное с конденсаторного делителя С1 и С2, выпрямляется модулем на элементах VD1, VD2 и СЗ. Транзистор VT1, подключенный по типу эмиттерного повторителя, и батарейка Bat1 формируют стабилизатор напряжения. Uвых. бестрансформаторного блока питания можно рассчитать как разницу напряжение батарейки минус Uпаден. на транзисторе VT1 (эмиттерный переход). При отсутствии нагрузке, напряжение на конденсаторе СЗ не более 12 вольт.
Благодаря данной схеме срок службы батарейки значительно продлевается, поскольку ток потребления в h31э раз (транзистора VT1) меньше тока потребления часов. Фактически замену батарейки придется совершать не из-за ее разрядки, а по иным причинам, к примеру, высыхания содержимого или саморазрядки.
В случае отсутствия напряжения в электросети, батарея начинает питать часы сквозь открытый эмиттерный переход, так как транзистор в это время выходит из режима эмиттерного повторителя. Конденсатор С4 установлен для нормализации работы часов в случае сильной разрядке Bat1
Самодельный бестрансформаторный блок питания 3v для радиозвонка. Схема, печатная плата.
Недавно, устав от бесконечной покупки батареек (ориентировочно, раз в 3-4 недели), спаял себе бестрансформаторный блок питания для радиозвонка, напряжением 3v, током 60mA. При этом, приобретение батареек не так тяготило, как подлая и незаметная их «гибель», когда радиозвонок переставал работать в самый неподходящий момент, а осознание того, что нужно заменить батарейки приходило только через несколько дней после полного молчания звонка.
Поискав в Интернете схемы бестрансформаторных блоков питания, увидел их большое разнообразие и, честно говоря, пришел в замешательство при выборе конкретного блока питания для своего радиозвонка. Решил поступить по-другому, и, увидев у знакомого человека дома радиозвонок, питающийся от сети 220v, позаимствовал его на некоторое время для перерисовки схемы оригинального китайского бестрансформаторного блока питания радиозвонка. Эту схему блока питания, которая является заводской, и действующей в одной из моделей радиозвонка привожу ниже.
Для своего радиозвонка, основываясь на вышеприведенной схеме, я спаял более усовершенствованную, более надежную и упрощенную версию бестрансформаторного блока питания. Термистора под рукой не оказалось, заменил его обыкновенным резистором, гасящий конденсатор поставил с рабочим напряжением на 630v. Емкость данного конденсатора выбрал с небольшим запасом, но меньшую, чем в оригинале. Т.к. бестрансформаторный блок питания с гасящим конденсатором, емкостью 1uF, выдает 60-65mA, а мой звонок потребляет 40-45mA, то данного номинала достаточно с лихвой.
В финальной сборке блока питания выбросил конденсаторы с диодного моста, хотя место на печатной плате для них оставил. Печатная плата выполнена таких размеров, чтобы она помещалась в отсек для батареек, форм-фактора ААА. Печатную плату под бестрансформаторный блок питания для радиозвонка можно скачать ЗДЕСЬ.
Корпус радиозвонка претерпел изменения в том плане, что к нему была прикручена вилка от нерабочей зарядки корпуса мобильного телефона. Гасящий конденсатор в отсеке для батареек не поместился, но для него легко нашлось место в пустотах корпуса радиозвонка.
Также в данной статье выкладываю архив, с более чем пол сотней схем бестрансформаторных блоков питания с выходным напряжением от 1,2v до 24v, включая популярные 5v и 12v. В архив добавлены фотографии печатных плат моего звонка и звонка знакомого человека. Данный архив можно скачать ЗДЕСЬ.
Собирая любой бестрансформаторный блок питания, помните обо всех мерах предосторожности. Например, о том, что все элементы блока питания и устройства подключаемого к нему, находятся под напряжением 220v, также, что бестрансформаторный блок питания нельзя подключать к сети 220v без нагрузки и т.д.
Схема и описание блока питания без трансформатора на 5 вольт, 40-50 мА
Многие радиолюбители не считают блоки питания без трансформаторов. Но несмотря на это, они используются довольно активно. В частности, в охранных устройствах, в схемах радиоуправления люстрой, нагрузками и во многих других устройствах. В данном видеоуроке рассмотрим простую конструкцию такого выпрямителя на на 5 вольт, 40-50 мА. Однако можно изменить схему и получить практически любое напряжение.
Бестрансформаторные источники также применяются в качестве зарядных устройств и используются в запитке светодиодных светильников и в китайский фонариках.
Для радиолюбителей есть всё в этом китайском магазине.
Анализ схемы.
Рассмотрим простую схему бестрансформаторного блока питания. Напряжение от сети 220 вольт через ограничительный резистор, который одновременно выступает как предохранитель, идет на гасящий конденсатор. На выходе также сетевое напряжение, но ток многократно понижен.
Рисунок. Схема бестрансформаторного выпрямителя
Далее на двухполупериодный диодный выпрямитель, на его выходе получаем постоянный ток, который стабилизируется посредством стабилизатора VD5 и сглаживается конденсатором. В нашем случае конденсатор 25 В, 100 мкФ, электролитический. Ещё один небольшой конденсатор установлен параллельно питанию.
Дальше оно поступает на линейный стабилизатор напряжения. В данном случае использован линейный стабилизатор 7808. В схеме есть небольшая опечатка, выходное напряжение на самом деле приблизительно 8 В. Для чего в схеме линейный стабилизатор, стабилитрон? На линейные стабилизаторы напряжения в большинстве случаев не допускается подавать на вход напряжение выше 30 В. Поэтому в цепи нужен стабилитрон. Номинал выходного тока определяется в большей степени ёмкостью гасящего конденсатора. В данном варианте он с ёмкостью 0, 33 мкФ, с расчётным напряжением 400 В. Параллельно конденсатору установлен рарзряжающий резистор с сопротивлением 1 МОм. Номинал всех резисторов может быть 0, 25 или 0, 5 Вт. Данный резистор для того, чтобы после выключения схемы из сети конденсатор не держал остаточного напряжения, то есть разряжался.
Диодный мост можно собрать из четырех выпрямителей на 1 А. Обратное напряжение диодов должно быть не менее 400 В. Можно применить также готовые диодные сборки типа КЦ405. В справочнике нужно посмотреть допустимое обратное напряжение через диодный мост. Стабилитрон желательно на 1 Вт. Напряжение стабилизации этого стабилитрона должно быть от 6 до 30 В, не больше. Ток на выходе схемы зависит от номинала данного конденсатора. При ёмкости в 1 мкФ ток будет в районе 70 мА. Не следует увеличивать ёмкость конденсатора больше 0, 5 мкФ, поскольку довольно большой ток, конечно же, спалит стабилитрон. Данная схема хороша тем, что она малогабаритна, можно собрать из подручных средств. Но недостатком является то, что она не имеет гальванической развязки с сетью. Если вы собираетесь её применять, то обязательно в закрытом корпусе, чтобы не дотрагиваться до высоковольтных частей схемы. И, конечно же, не стоит связывать с этой схемой большие надежды, поскольку выходной ток схемы небольшой. То есть, хватит на запитку маломощный устройств, током до 50 мА. В частности, запитки светодиодов и постройки светодиодных светильников и ночников. Первый запуск обязательно делать последовательно соединённой лампочкой.
В данном варианте присутствует резистор на 300 Ом, который в случае чего выйдет из строя. У нас на плате уже нет данного резистора, поэтому добавили лампочку, которая будет чуть-чуть гореть во время работы нашей схемы. Для того, чтобы проверить выходное напряжение, будем использовать самый обыкновенный мультиметр, измеритель постоянный 20 В. Подключаем схему в сеть 220 В. Поскольку у нас есть защитная лампочка, она спасёт ситуацию, если будут какие-то проблемы в схеме. Соблюдайте предельную осторожность во время работы с высоким напряжением, поскольку всё-таки на схему поступает 220 В.
Заключение.
На выходе 4,94, то есть почти 5 В. При токе не более 40-50 мА. Отличный вариант для маломощных светодиодов. Можно запитать от данной схемы светодиодные линейки, только при этом заменить стабилизатор на 12-вольтовый, к примеру, 7812. В принципе, можно на выходе получить любое напряжение в пределах разумного. На этом всё. Не забывайте подписаться на канал и оставлять свои отзывы про дальнейшие видеоролики.
Внимание! Когда собран блок питания, важно разместить сборку в пластиковый корпус либо тщательно изолировать все контакты и провода для исключения случайного прикосновения к ним, так как схема подключена к сети 220 вольт и это повышает вероятность удара током! Соблюдайте осторожность и ТБ!
