3 Katı Hal Tek IC 220V Ayarlanabilir Güç Kaynağı Devresi

Bu AC'den DC'ye güç kaynakları, 220 V veya 120 V giriş AC'yi bir transformatöre bağlı olmadan 12 V veya 5 V DC'ye dönüştürmek için tek bir çip kullanır.

Üç basit ama verimli 220V tek yonga tabanlı katı hal transformatörsüz ayarlanabilir katı hal güç kaynağı devresi burada tartışılmaktadır.

İlki, tek bir IC SR087 kullanarak çalışır. Tasarım, yüksek değerli kondansatörlere veya indüktörlere bağlı değildir ve yine de ataşe yüküne 100mA akım sağlayabilir.

1) Ana Özellikler ve Kart Düzeni

IC SR087 kullanan bu güç kaynağının ana özellikleri şunlardır:

İndüktör içermeyen yüksek verimlilik. Şebeke akımının düşmesi için yüksek voltajlı kondansatör gerektirmez. 120V AC ve 220V AC girişlerle kullanılabilir Çıkış ayarlanabilir 9V ila 50VDC arası Dahili bir esnek devre sistemine sahiptir Bekleme tüketimi 200mW'den azdır

Supertex SR087 Doğrudan doğrultulmuş bir 220V veya 120V AC hattından çalışmak üzere özel olarak tasarlanmış transformatörsüz bir anahtarlama regülatörü çipidir.

Çalışma prensibi, düzeltilmiş AC ayarlanan çıkış seviyesinin altına her ulaştığında bir geçiş transistörünü AÇMAK ve çıkış seviyesi ayarlanan seviyede korunur kalmaz KAPALI konuma getirmektir.

Dahili olarak ayarlanmış 5V lineer regülatör, sıkı 5V girişler gerektiren işletim cihazları için IC'den ek bir 5V sabit çıkış sunar.

IC ayrıca, kullanılmadığında devreyi devre dışı bırakmak ve sistemi bekleme modunda tutmak için kullanılabilen harici bir mantık girişinin tetiklediği 'devre dışı bırakma' özelliğini kolaylaştırır.

UYARI! Tasarımda galvanik izolasyon yer almamaktadır. AC hattına açıldığında, yaşamı tehdit eden voltajlar ve şoklar dalgalı olabilir. SR087'yi kullanan tasarımcı, son kullanıcıyı ölümden korumak için uygun güvenlik önlemlerinin kullanıldığından emin olmalıdır.

Burada açıklanan devrelerin dalgalanma ve EMI iletim gereksinimlerini karşılaması garanti edilmez.

Bu devrelerin çalışması, belirli bir uygulamaya bağlı olarak değişebilir. Tasarımcıya, belirlenmiş dünya standartlarına ve yönetmeliklerine uygunluğu doğrulamak için testler uygulaması tavsiye edilir.

Devre şeması

Parça listesi

Pinout Açıklaması

VIN - 120 / 230VAC hattına bağlanmalıdır. Devrenin AC giriş sinyali, 275V metal oksit varistör (MOV) ve ayrıca 1.25A ile aşırı akımlardan korunur.
yavaş atan sigorta.

Giriş hattında asla bir transformatör kullanmayın. Yüksek endüktans, endüktif bir geri EMF oluşturarak
MOV ve onu yok etmek. Lütfen önerilen 50V ayarlanabilir transformatörsüz güç kaynağının, genellikle 'modifiye edilmiş sinüs dalgası' olarak da anılan kare dalgadan kesintisiz bir besleme girişiyle çalışacak şekilde tasarlanmadığını unutmayın.

GND - Bu, devre ortak hattıdır. Ve devre 220V veya 120V şebekeden galvanik izolasyon sunmadığından, bu ortak hattı topraklanmış bir ekipmana bağlayarak,
(bir osiloskop gibi), AC hattında kısa devre olmasına neden olarak devreye ve hatta kullanılan ekipmana anında zarar verebilir.

Ayrıca, GND'nin ilgili olarak yükseltilmiş bir voltaj seviyesinde olabileceğini de not etmek isteyebilirsiniz.
AC girişi kapalıyken bile toprağa. Bu konuda dikkatli olun!

VOUT - Bu, devre aşamasının ana çıkışını ifade eder.

SR087 IC, ortalama değeri değil, tepe çıkış voltajını düzenlemek için tasarlanmıştır, bu nedenle
ortalama voltaj, bir yük bağlandığında düşme eğilimi gösterecektir.

Devre şemasında verilen formüle göre R1 değeri değiştirilerek VOUT 9.0 ile 50V arasında ayarlanabilir.

VREG - IC'den sabit 5V regüle çıkıştır. Bu çıkış 50V hattından türetildiği için, VREG üzerindeki herhangi bir yük, VOUT boyunca eşdeğer bir akım düşüşüne neden olabilir.

VREG, en az 4.0V tavan boşluğu gerektirecektir
5V üretmek için, yani VOUT'ta minimum 9V.

IC tipik olarak doğrusal bir regülatör olduğundan, SR087 dağılacaktır.
VREG çıkışı veya VOUT üzerindeki akım olarak güç, 60mA'da yaklaşık 460mW'a kadar çıkar.

ETKİNLEŞTİR - Mantık düşükse (<0.2V) is applied on this pinout it enables Q1
ve VOUT AÇIK konuma getirilir.

Ancak bir mantık
bu pinout'ta yüksek (> 0,75 • VREG) Q1'i hızla devre dışı bırakır
, VOUT beslemesini ve ayrıca VREG çıkışını kapatır.

Bununla birlikte, devre dışı durumda VOUT terminallerinde harici bir voltaj varsa, VREG çalışmayı sürdürür ve belirtilen terminaller arasında bir 5.0V üretilmesine izin verir.
ENABLE girişi, 20kΩ çekme direnci ile donatılmıştır. Gerekli olmaması veya kullanılmaması durumunda, bağlanmadan bırakılabilir veya toprağa bağlanabilir.

2) IC LR645 Kullanan 12V, 5V Katı Hal Güç Kaynağı

Aşağıdaki ikinci tek IC tabanlı katı hal tasarımında, sadece tek bir IC LR645G ve diğer bazı destekleyici sıradan aktif yarı iletkenler kullanılarak şebeke voltajının 12V ve 5V'ye nasıl kontrol edildiğini inceliyoruz.

Önceki gönderilerimden birinde benzer bir devre sağladım, ancak şebeke voltajını kullanılabilir seviyelere düşürmek için yüksek voltajlı bir kapasitör kullandı.

Sayesinde Supertex ic. 24 ve 270 V AC arasındaki herhangi bir voltajı tek elle kontrol eden ve çıkışta 15 voltun altında DC voltajları üreten bu harika küçük çip LR645G'yi bize sağlamak için, bu da hassas, kompakt elektronik devreleri çalıştırmak için ideal hale gelir.

Devrenin en iyi kısmı, bir transformatör veya polar olmayan yüksek voltaj kondansatörleri gibi herhangi bir hacimli ağır bileşeni içermemesidir.

Yüksek gerilim kapasitörleri kullanarak trafosuz güç kaynağı üniteleri oluşturmanın basit yolunu hepimiz bilsek de, bu yüksek gerilim kapasitörlerinin büyük bir dezavantajı vardır.

AÇIK konuma getirildiğinde, bu kapaklar yüksek akım girişlerinin içlerinden geçmesine izin verir ve ayrıca ara geçişler bu cihazlarla durdurulamaz hale gelir.

Dezavantaj, bu tür güç kaynağı konfigürasyonlarına bağlanabilecek herhangi bir elektronik devrede hasara neden olabilir.

LR645G Nasıl Çalışır?

LR645G kullanıldığında yukarıdaki tehdit kesinlikle geçersiz hale gelir. Bu cihazdan temin edilebilen maksimum akım, 3 mA civarında oldukça düşüktür, ancak bu asla bir sorun değildir, çünkü akım, devreye basit bir fet DN2540N5 eklenerek 150 mA'ya kadar çekilebilir.

Yukarıda gösterilen şekil, 15 volt ve 5 voltluk çıkışlar sağlayabilen bir 12V ve 5V transformatörsüz güç kaynağı devresinden oluşan klasik bir katı hal devresidir.

15 volt, LR645'in çıkışı ile Ic 7805'in girişinin birleşim yerinde mevcuttur.
5 volt seçeneği gerekli değilse, 5 voltluk regülatör etrafındaki konfigürasyon ortadan kaldırılabilir, bu da devreyi daha basit ve kompakt hale getirir.

Açıklama

Kısaca devre şeması şu şekilde anlaşılabilir:

• Yüksek voltajlı AC şebekesi, girişte dört diyot kullanılarak köprü konfigürasyonu ile düzeltilir.
• Doğrultulmuş voltaj, köprü ağından hemen sonra eklenen filtre kapasitörüyle düzleştirilir.
• Düzeltilmiş, filtrelenmiş yüksek voltaj, voltajı 3 mA'da etkili bir şekilde 15 volta düşüren IC LR645LG'ye beslenir.
• FET, 3 mA akım çıkışını 150 mA'ya çeker ve 5 voltluk regülatör aşamasını içeren bir sonraki aşamaya besler.

Bununla birlikte, bir transformatörün dahil edilmemesinin büyük bir dezavantajı, devrenin tüm çıplak noktalarında aktif olarak asılı kalan yüksek voltaj şokunun TEHLİKESİ'dir.

Bu nedenle, bu devreyi ve diğer bağlı devreleri oluştururken ve test ederken çok dikkatli olunmalıdır.

Parça listesi

Diyotlar - 1N4007

Giriş Kapasitör - 4.7 uF / 400V,

Çıkış Kapasitörleri 1uF / 25V'dir

IC'ler LR645LG ve 7805'tir,

FET - DN2540N5

3) Tek Çip 0-400V Güç Kaynağı Devresi

Sadece tek bir çip LR8 ve birkaç direnç kullanılarak 0-400V değişken trafosuz güç kaynağı devresi oluşturulabilir. IC, tasarımı kritik elektronik devreler için bile son derece güvenli kılan yerleşik bir akım kontrol aşamasına sahiptir.

LR8 IC Nasıl Çalışmak İçin Tasarlandı

IC LR8 bizimkine oldukça benzer LM317 veya LM338 IC'leri, maksimum giriş voltajları ve birbirinden çok farklı olan akım iletim kapasitesi özellikleri dışında kalan nitelikler tamamen benzerdir.

IC LR8, 430V'a kadar büyük voltajlarla çalışmak üzere tasarlandığından, mevcut taşıma kapasitesi sonuç olarak maksimum 20mA'da çok daha düşüktür, ancak yine de 400V'de bu akım önemli ölçüde faydalı görünebilir.

Önerilen 0-400V transformatörsüz güç kaynağı devresi, 400V AC'nin üzerinde çalışacak şekilde derecelendirildiğinden, bu devrenin, endişelenmenize gerek kalmadan doğrudan ana elektrik prizimize takılabileceği anlamına gelir. ani yükselmeler veya diğer ilgili felaket durumları.

Nasıl çalışır

0-400V'nin devre tasarımına atıfta bulunarak transformatörsüz güç kaynağı Yukarıda, LM317 tipi voltaj regülatörleri ile tam olarak aynı olduğunu görebiliriz, burada R1, ADJ pini için referans voltajını ayarlamak için kullanılırken, R2, C2 boyunca amaçlanan çıkış voltajını belirlemek için konumlandırılır.

Şemada, giriş voltajı çıkış değerinin 12V üzerinde olduğu sürece, 18K direncinin çıkışta kesin bir 5V üretmesi beklenir ... yani 5V elde etmek için minimum giriş besleme voltajı 17V olmalıdır. Benzer şekilde, çıkışta minimum 1.25V sağlamak için, giriş kaynağının 13.2V civarında olması gerekecektir. Kısaca, diferansiyel voltajın istenen çıkış değerinin üzerinde + 12V olması gerekir.

220V ana şebeke doğrultulmuş giriş kaynağından pürüzsüz değişken 0-400V veya 0-300V DC çıkış elde etmek için R2, 100K pot ile değiştirilebilir.

Diğer sabit değerler için, belirtilen formül, şemada önerildiği gibi kullanılabilir.

LR8 IC için pim şeması aşağıdaki görüntüden öğrenilebilir:

Artık 0-400V transformatörsüz bir güç kaynağı devresinin nasıl kurulacağını bildiğinize göre, bunu özel ihtiyaçlarınız için nasıl kullanmayı planlıyorsunuz? .... düşünün ve mümkünse yorum kutusu aracılığıyla paylaşın.