4 Basit Transformatörsüz Güç Kaynağı Devresi Açıklaması

Bu yazıda, yapımı kolay, kompakt, basit transformatörsüz güç kaynağı devrelerini tartışacağız. Burada sunulan tüm devreler, giriş AC şebeke voltajını düşürmek için kapasitif reaktans teorisi kullanılarak oluşturulmuştur. Burada sunulan tüm tasarımlar bağımsız olarak çalışır transformatörsüz veya transformatörsüz .

Transformatörsüz Güç Kaynağı Konsepti

Adından da anlaşılacağı gibi, transformatörsüz bir güç kaynağı devresi, herhangi bir transformatör veya indüktör kullanmadan şebeke yüksek voltajlı AC'den düşük bir DC sağlar.

Şebeke AC akımını, bağlı elektronik devre veya yük için uygun olabilecek gerekli daha düşük seviyeye düşürmek için yüksek gerilim kondansatörü kullanarak çalışır.

Bu kapasitörün voltaj özelliği, kapasitörün güvenli çalışmasını sağlamak için RMS tepe voltaj değeri AC ana voltajının tepe noktasından çok daha yüksek olacak şekilde seçilir. Normalde trafosuz güç kaynağı devrelerinde kullanılan örnek bir kapasitör aşağıda gösterilmiştir:

Bu kondansatör, şebeke girişlerinden birine, tercihen AC'nin faz hattına seri olarak uygulanır.

Şebeke AC bu kondansatöre girdiğinde, kondansatörün değerine bağlı olarak, kapasitörün reaktansı devreye girer ve şebeke AC akımının, kapasitörün değeri tarafından belirtildiği gibi verilen seviyeyi aşmasını sınırlar.

Bununla birlikte, akım sınırlandırılmış olmasına rağmen, voltaj değildir, bu nedenle, transformatörsüz bir güç kaynağının düzeltilmiş çıkışını ölçerseniz, voltajın şebeke AC'nin tepe değerine eşit olduğunu göreceksiniz, bu yaklaşık 310V ve bu herhangi bir yeni hobisi için endişe verici olabilir.

Ancak akım, kapasitör tarafından yeterince düşürüldüğünden, bu yüksek tepe voltajı, köprü redresörünün çıkışında bir zener diyot kullanılarak kolayca çözülebilir ve stabilize edilebilir.

zener diyot gücü kapasitörden izin verilen akım seviyesine göre uygun şekilde seçilmelidir.

DİKKAT: Lütfen gönderinin sonundaki uyarı mesajını okuyun

Transformatörsüz Güç Kaynağı Devresi kullanmanın avantajları

Fikir ucuzdur ancak operasyonları için düşük güç gerektiren uygulamalar için çok etkilidir.

İçinde bir transformatör kullanma DC güç kaynakları muhtemelen oldukça yaygındır ve bununla ilgili çok şey duyduk.

Bununla birlikte, bir transformatör kullanmanın bir dezavantajı, üniteyi kompakt hale getirememenizdir.

Devre uygulamanız için mevcut gereksinim düşük olsa bile, işleri gerçekten hantal ve karmaşık hale getiren ağır ve hantal bir transformatör eklemeniz gerekir.

Burada açıklanan transformatörsüz güç kaynağı devresi, 100 mA'nın altında akım gerektiren uygulamalar için çok verimli bir şekilde normal bir transformatörün yerini alır.

İşte yüksek voltaj metalize kapasitör şebeke gücünün gerekli azaltılması için girişte kullanılır ve önceki devre, azaltılmış AC voltajını DC'ye dönüştürmek için basit köprü konfigürasyonlarından başka bir şey değildir.

Yukarıdaki şemada gösterilen devre klasik bir tasarım olup, bir 12 volt DC güç kaynağı çoğu elektronik devre için kaynak.

Bununla birlikte, yukarıdaki tasarımın avantajlarını tartıştıktan sonra, bu konseptin içerebileceği birkaç ciddi dezavantaja odaklanmaya değer olacaktır.

Transformatörsüz Güç Kaynağı Devresinin Dezavantajları

Birincisi, devre yüksek akım çıkışları üretemez, ancak bu çoğu uygulama için sorun yaratmaz.

Kesinlikle biraz dikkate alınması gereken bir başka dezavantaj, konseptin devreyi tehlikeli AC ana şebeke potansiyellerinden izole etmemesidir.

Bu dezavantaj, çıktıları veya metal dolapları sonlandıran tasarımlar üzerinde ciddi etkilere neden olabilir, ancak her şeyi iletken olmayan bir muhafaza içinde kaplayan üniteler için önemli olmayacaktır.

Bu nedenle, yeni hobiciler, herhangi bir elektrik kazasından kaçınmak için bu devre ile çok dikkatli çalışmalıdır. Sonuncusu ama en az değil, yukarıdaki devre izin verir voltaj dalgalanmaları elektrik devresine ve besleme devresinin kendisine ciddi zarar verebilecek şekilde içinden geçmek.

Bununla birlikte, önerilen basit transformatörsüz güç kaynağı devresi tasarımında, bu dezavantaj, köprü redresöründen sonra farklı tipte stabilize etme aşamaları getirilerek makul bir şekilde aşılmıştır.

Bu kondansatör, anlık yüksek voltaj dalgalanmalarını topraklar ve böylece onunla ilişkili elektronikleri verimli bir şekilde korur.

Devre Nasıl Çalışır?

Bu dönüşümsüz güç kaynağının çalışması aşağıdaki noktalarla anlaşılabilir:

1. Şebeke AC şebeke girişi AÇIK konuma getirildiğinde, kapasitör C1 blokları şebeke akımının girişi ve onu C1 reaktans değeri tarafından belirlenen daha düşük bir seviyeyle sınırlandırır. Burada kabaca 50mA civarında olduğu varsayılabilir.
2. Bununla birlikte, voltaj sınırlandırılmaz ve bu nedenle tam 220V veya girişte olabilecek her şeyin sonraki köprü doğrultucu aşamasına ulaşmasına izin verilir.
3. köprü doğrultucu AC dalga formunun RMS'den tepeye dönüşümüne bağlı olarak bu 220V C'yi daha yüksek bir 310V DC'ye düzeltir.
4. Bu 310V DC anında düşük seviyeli DC'ye düşürülür onu zener değerine yönlendiren bir sonraki zener diyot aşaması ile. 12V zener kullanılırsa, bu 12V olur ve böyle devam eder.
5. C2 sonunda 12V DC'yi dalgacıklarla filtreleyerek nispeten temiz bir 12V DC'ye dönüştürür.

1) Temel Transformatörsüz Tasarım

Yukarıdaki devrede kullanılan parçaların her birinin işlevini daha ayrıntılı olarak anlamaya çalışalım:

1. Kondansatör C1, çıkış DC yüküne uyacak şekilde 220 V veya 120 V şebekeden gelen yüksek akımı istenen daha düşük seviyeye düşürdüğü için devrenin en önemli parçası haline gelir. Genel bir kural olarak, bu kapasitörden gelen her bir microFarad, çıkış yüküne yaklaşık 50 mA akım sağlayacaktır. Bu, 2uF'nin 100 mA sağlayacağı anlamına gelir. Hesaplamaları daha kesin olarak öğrenmek isterseniz şunları yapabilirsiniz: bu makaleye bakın .
2. Rezistör R1, devrenin şebeke girişinden her ayrıldığında yüksek voltaj kondansatörü C1 için bir deşarj yolu sağlamak için kullanılır. Çünkü C1, 220 V şebeke potansiyelini şebekeden ayrıldığında içinde saklama yeteneğine sahiptir ve fiş pimlerine dokunan kişi için yüksek voltaj şoku riski taşıyabilir. R1, böyle bir aksiliği önlemek için C1'i hızlı bir şekilde boşaltır.
3. Diyotlar D1 --- D4, düşük akımlı AC'yi C1 kapasitöründen düşük akım DC'ye dönüştürmek için bir köprü doğrultucu gibi çalışır. C1 kondansatörü akımı 50 mA ile sınırlar ancak voltajı sınırlamaz. Bu, köprü redresörünün çıkışındaki DC'nin 220 V AC'nin tepe değeri olduğu anlamına gelir. Bu şu şekilde hesaplanabilir: 220 x 1,41 = 310 V DC yaklaşık olarak. Yani köprünün çıkışında 310 V, 50 mA var.
4. Bununla birlikte, 310V DC, bir röle dışında herhangi bir alçak gerilim cihazı için çok yüksek olabilir. Bu nedenle, uygun şekilde derecelendirilmiş zener diyot 310V Dc'yi yük özelliklerine bağlı olarak 12 V, 5 V, 24 V gibi istenen daha düşük değere şöntlemek için kullanılır.
5. Direnç R2, bir akım sınırlayıcı direnç . C1 akımı sınırlamak için zaten oradayken neden R2'ye ihtiyacımız olduğunu hissedebilirsiniz. Bunun nedeni, anlık güç anahtarı AÇIK dönemleri sırasında, yani AC girişi devreye ilk uygulandığında, C1 kapasitörünün birkaç milisaniye kısa devre gibi davranmasıdır. Açma anahtarının bu birkaç milisaniyesi, tam AC 220 V yüksek akımın devreye girmesine izin verir, bu da çıkıştaki hassas DC yükünü yok etmek için yeterli olabilir. Bunu önlemek için R2'yi tanıtıyoruz. Ancak, daha iyi bir seçenek, bir NTC R2 yerine.
6. C2, filtre kondansatörü , düzeltilmiş köprüden daha temiz bir DC'ye 100 Hz dalgalanmaları yumuşatır. Şemada 10 uF 250 V yüksek gerilimli bir kapasitör gösterilmesine rağmen, zener diyotunun varlığı nedeniyle bunu bir 220 uF / 50V ile değiştirebilirsiniz.

Yukarıda açıklanan basit transformatörsüz güç kaynağı için PCB Düzeni aşağıdaki resimde gösterilmektedir. Şebeke giriş tarafında PCB'de de bir MOV için boşluk eklediğimi lütfen unutmayın.

LED Dekorasyon Işık Uygulaması için Örnek Devre

Aşağıdaki transformatörsüz veya kapasitif güç kaynağı devresi, küçük LED ampuller veya LED dize ışıkları gibi küçük LED devrelerini güvenli bir şekilde aydınlatmak için bir LED lamba devresi olarak kullanılabilir.

Fikir Bay Jayesh tarafından talep edildi:

Gereksinim Özellikleri

Dize, yaklaşık olarak 2 fit diyelim ki 3 Voltluk seri halinde yaklaşık 65 ila 68 LED'den oluşur, bu tür 6 tel, bir dize oluşturmak için birbirine bağlanır, böylece ampul yerleşimi 4 inç olarak çıkar. son ipte. yani son halatta 390 - 408 LED ampulün tamamında.
Bu yüzden lütfen bana çalışacak en iyi sürücü devresini önerin
1) 65-68 telli bir dizi.
veya
2) birlikte 6 ipten oluşan ipi tamamlayın.
3 telli başka bir halatımız var. İp yaklaşık olarak 2 fit diyelim ki 3 Voltluk yaklaşık 65 ila 68 LED serisinden oluşur, bu tür 3 tel bir ip yapmak için birbirine bağlanır, böylece ampul yerleşimi gelir son halatta 4 inç olacak. bu yüzden son halatta tüm 195 - 204 LED ampul.
Bu yüzden lütfen bana çalışacak en iyi sürücü devresini önerin
1) 65-68 telli bir dizi.
veya
2) birlikte 3 ipten oluşan ipi tamamlayın.
Lütfen aşırı gerilim koruyuculu en sağlam devreyi önerin ve devreleri korumak için bağlanması gereken her türlü ek şeyi önerin.
ve lütfen bu alanda hiç teknik kişi olmadığımız için devre şemalarının gerekli değerlere sahip olduğunu görün.

Devre tasarımı

Aşağıda gösterilen sürücü devresi sürüş için uygundur herhangi bir LED ampul dizisi 100'den az LED'e sahip (220V giriş için), her LED 20mA, 3.3V 5mm LED olarak derecelendirilmiştir:

Burada 0.33uF / 400V giriş kapasitörü, LED dizisine sağlanan akım miktarına karar verir. Bu örnekte, seçilen LED dizisi için hemen hemen doğru olan 17mA civarında olacaktır.

Paralel olarak daha fazla sayıda benzer 60/70 LED dizisi için tek bir sürücü kullanılırsa, o zaman basitçe belirtilen kapasitör değeri, LED'ler üzerinde optimum aydınlatmayı sağlamak için orantılı olarak artırılabilir.

Bu nedenle, paralel 2 dizi için gerekli değer 0.68uF / 400V olacaktır, 3 dizi için 1uF / 400V ile değiştirebilirsiniz. Benzer şekilde 4 dizi için bunun 1.33uF / 400V'ye yükseltilmesi gerekir, vb.

Önemli :Tasarımda sınırlayıcı bir direnç göstermemiş olsam da, daha fazla güvenlik için her LED dizisine seri olarak 33 Ohm 2 watt'lık bir direnç eklemek iyi bir fikir olacaktır. Bu, tek tek dizelerle herhangi bir yere eklenebilir.

UYARI: BU MAKALEDE Bahsedilen TÜM DEVRELER ŞEBEKE AC'DEN İZOLE EDİLMEMEKTEDİR, BU NEDENLE DEVREDEKİ TÜM KISIMLAR ŞEBEKE AC'YE BAĞLANDIĞINDA DOKUNMASI SON DERECE TEHLİKELİDİR ...

2) Gerilim Stabilize Transformatörsüz Güç Kaynağına Yükseltme

Şimdi, sıradan bir kapasitif güç kaynağının, neredeyse tüm standart elektronik yükler ve devreler için geçerli olan dalgasız voltaj stabilize veya değişken voltaj transformatörsüz güç kaynağına nasıl dönüştürülebileceğini görelim. Fikir, Bay Chandan Maity tarafından talep edildi.

Teknik özellikler

Hatırlarsanız, daha önce blogunuzda yorumlarla sizinle iletişime geçtim.

Transformatörsüz devreler gerçekten çok iyi ve bunlardan birkaçını test ettim ve 20W, 30W LED çalıştırdım.Şimdi, bazı kontrolör, FAN ve LED'i bir araya getirmeye çalışıyorum, bu nedenle çift kaynağa ihtiyacım var.

Kaba şartname:

Akım derecesi 300 mAP1 = 3.3-5V 300mA (kontrolör vb. İçin) P2 = 12-40V (veya daha yüksek aralık), 300mA (LED için)
İkinci devrenizi bahsedildiği gibi kullanmayı düşündümhttps: //homemade-circuits.com/2012/08/high-current-transformerless-power.html

Ancak ekstra kapasitör kullanmadan 3,3V elde etme şeklini donduramıyorum. 1. Birincinin çıkışından ikinci bir devre yerleştirilebilir mi? 2. Veya, 3.3-5V elde etmek için kapasitörden sonra birincisine paralel olarak yerleştirilecek ikinci bir TRIAC köprüsü

Nazikçe yardım ederseniz çok sevinirim.

Teşekkürler,

Dizayn

Yukarıda gösterilen voltaj kontrollü devrenin çeşitli aşamalarında kullanılan çeşitli bileşenlerin işlevi aşağıdaki noktalardan anlaşılabilir:

Şebeke voltajı, dört 1N4007 diyotla düzeltilir ve 10uF / 400V kapasitörle filtrelenir.

10uF / 400V üzerindeki çıkış şimdi, şebekeden elde edilen en yüksek doğrultulmuş voltaj olan 310V civarına ulaşır.

TIP122'nin tabanında yapılandırılan voltaj bölücü ağ, bu voltajın beklenen seviyeye veya güç kaynağı çıkışı boyunca gerektiği gibi düşürülmesini sağlar.

Ayrıca kullanabilirsin MJE13005 Daha iyi güvenlik için TIP122'nin yerine.

12V gerekliyse, 10K pot TIP122'nin verici / toprağı boyunca bunu başaracak şekilde ayarlanabilir.

220uF / 50V kondansatör, ilk ani dalgalanmadan önce KAPALI ve güvende tutmak için, AÇIK anahtarlama sırasında tabanın anlık bir sıfır voltaj haline getirilmesini sağlar.

İndüktör ayrıca, açma kapama süresi boyunca bobinin yüksek bir direnç sunmasını ve devrenin içine girmesi için herhangi bir ani akımı durdurarak devrenin olası hasarını önlemesini sağlar.

Bir 5V veya başka herhangi bir ekli kademeli voltaj elde etmek için, gösterilen 7805 IC gibi bir voltaj regülatörü aynı şeyi elde etmek için kullanılabilir.

Devre şeması

MOSFET Kontrolünü Kullanma

Verici takipçisi kullanan yukarıdaki devre, bir MOSFET kaynak takipçisi güç kaynağı BC547 transistör kullanan tamamlayıcı bir akım kontrol aşaması ile birlikte.

Tam devre şeması aşağıda görülebilir:

Aşırı Gerilim Korumasının Video Kanıtı

3) Sıfır Geçiş Transformatörsüz Güç Kaynağı Devresi

Üçüncü ilginç nokta, kapasitif trafosuz güç kaynaklarında sıfır geçiş algılamasının, ana şalter AÇIK ani aşırı akım akımlarından tamamen güvenli olmasını sağlamak için önemini açıklıyor. Fikir, Bay Francis tarafından önerildi.

Teknik özellikler

Sitenizdeki trafosuz güç kaynağı makalelerini büyük bir ilgiyle okudum ve doğru anlıyorsam asıl sorun, açıldığında devredeki olası ani akımdır ve bunun nedeni, açma döngü sıfır voltta olduğunda (sıfır geçiş) her zaman meydana gelmez.

Elektronikte acemiyim ve bilgim ve pratik deneyimim çok sınırlı, ancak sıfır geçiş uygulanırsa sorun çözülebilirse, sıfır geçişli bir Optotriac gibi kontrol etmek için neden sıfır geçiş bileşeni kullanmayalım?

Optotriac'ın giriş tarafı düşük güçtedir, bu nedenle Optotiac çalışması için şebeke voltajını düşürmek için düşük bir güç direnci kullanılabilir. Bu nedenle Optotriac’ın girişinde kapasitör kullanılmaz. Kapasitör, sıfır geçişte açılan TRIAC tarafından açılacak olan çıkış tarafına bağlanır.

Bu uygulanabilirse, yüksek akım gereksinimi sorunlarını da çözecektir, çünkü Optotriac sırayla başka bir daha yüksek akımı ve / veya voltaj TRIAC'ı herhangi bir zorluk olmadan çalıştırabilir. Kapasitöre bağlı DC devresinde artık ani akım problemi olmamalıdır.

Pratik fikrinizi bilmek ve postamı okuduğunuz için teşekkür ederim.

Saygılarımızla,
Francis

Dizayn

Yukarıdaki öneride haklı olarak belirtildiği gibi, bir AC girişi olmayan bir AC girişi sıfır geçiş kontrolü kapasitif transformatörsüz güç kaynaklarında aşırı akım ani yükselmesinin ana nedeni olabilir.

Bugün sofistike triyak sürücü opto-izolatörlerinin ortaya çıkmasıyla birlikte, AC şebekesini sıfır geçiş kontrolü ile değiştirmek artık karmaşık bir mesele değil ve bu üniteler kullanılarak kolayca uygulanabilir.

MOCxxxx Opto-couplers hakkında

MOC serisi triyak sürücüleri, optokuplör şeklinde gelir ve bu konuda uzmandır ve sıfır geçiş tespiti ve kontrolü aracılığıyla AC şebekesini kontrol etmek için herhangi bir triyak ile kullanılabilir.

MOC serisi triyak sürücüler, MOC3041, MOC3042, MOC3043 vb. İçerir. Bunların tümü, voltaj aralıklarıyla yalnızca küçük farklarla performans özellikleriyle hemen hemen aynıdır ve bunlardan herhangi biri, kapasitif güç kaynaklarında önerilen aşırı gerilim kontrol uygulaması için kullanılabilir.

Sıfır geçiş tespiti ve uygulamasının tamamı bu opto sürücü birimlerinde dahili olarak işlenir ve entegre triyak devresinin amaçlanan sıfır geçiş kontrollü ateşlemesine tanıklık etmek için yalnızca güç triyakını yapılandırması gerekir.

Sıfır geçiş kontrol konseptini kullanarak dalgalanmasız triyak transformatörsüz güç kaynağı devresini incelemeden önce, öncelikle sıfır geçişin ne olduğunu ve ilgili özelliklerini kısaca anlayalım.

AC Şebekesinde Sıfır Geçiş Nedir

Bir AC şebeke potansiyelinin, verilen ölçekte sıfırdan maksimuma değişen polariteyle yükselen ve düşen voltaj döngülerinden oluştuğunu biliyoruz ve bunun tersi de geçerlidir. Örneğin 220V şebeke AC'mizde, voltaj 0'dan + 310V tepe noktasına) ve tekrar sıfıra geçer, ardından 0'dan -310V'a ve tekrar sıfıra doğru, bu sürekli olarak saniyede 50 kez devam eder ve 50 Hz AC oluşturur. döngü.

Şebeke voltajı, çevrimin anlık tepe noktasına, yani 220V (220V için) şebeke girişine yakın olduğunda, voltaj ve akım açısından en güçlü bölgededir ve bu sırada kapasitif bir güç kaynağı açılırsa anında, 220V'un tamamının güç kaynağını ve ilgili hassas DC yükünü kırması beklenebilir. Sonuç, bu tür güç kaynağı birimlerinde normalde tanık olduğumuz şey olabilir .... bağlı yükün anında yanmasıdır.

Yukarıdaki sonuç genellikle yalnızca kapasitif transformatörsüz güç kaynaklarında görülebilir, çünkü kapasitörler, bir besleme voltajına maruz kaldıklarında bir saniyenin bir kısmı için kısa bir süre gibi davranma özelliklerine sahiptir, ardından yüklenir ve belirlenen doğru çıkış seviyesine ayarlanır.

Şebeke sıfır geçiş sorununa geri dönersek, şebeke faz döngüsünün sıfır çizgisine yaklaşırken veya geçerken ters bir durumda, akım ve gerilim açısından en zayıf bölgesinde olduğu ve herhangi bir cihaz AÇIK konuma getirildiği düşünülebilir. bu anda tamamen güvenli olması ve ani bir ani akımın olmaması beklenebilir.

Bu nedenle, AC girişinin sıfır fazından geçtiği durumlarda kapasitif bir güç kaynağı AÇIK konuma getirilirse, güç kaynağından çıkışın güvenli olmasını ve aşırı akım olmaması beklenebilir.

Nasıl çalışır

Yukarıda gösterilen devre, bir triak optoizolatör sürücüsü MOC3041 kullanır ve güç AÇIK konuma getirildiğinde, bağlı triyağı yalnızca AC fazının ilk sıfır geçişi sırasında ateşleyecek ve başlatacak ve ardından AC'yi AÇIK durumda tutacak şekilde yapılandırılmıştır. normalde güç KAPATILAN ve tekrar AÇIK konuma getirilene kadar sürenin geri kalanında.

Şekle bakıldığında, küçük 6-pin MOC 3041 IC'nin prosedürleri yürütmek için bir triyak ile nasıl bağlandığını görebiliriz.

Triyak girişi, yüksek voltajlı, akım sınırlayıcı bir kapasitör 105 / 400V aracılığıyla uygulanır, yük, bir LED olabilecek amaçlanan yüke saf bir DC elde etmek için bir köprü doğrultucu konfigürasyonu aracılığıyla kaynağın diğer ucuna eklendiği görülebilir. .

Dalgalanma Akımı Nasıl Kontrol Edilir

Güç AÇIK konuma getirildiğinde, başlangıçta triyak KAPALI kalır (geçit sürücüsünün olmaması nedeniyle) ve yük köprü ağına bağlı olarak kalır.

105 / 400V kapasitörün çıkışından türetilen bir besleme voltajı, opto IC'nin pin1 / 2'si aracılığıyla dahili IR LED'e ulaşır. Bu giriş, LED IR ışık yanıtına göre dahili olarak izlenir ve işlenir .... ve beslenen AC döngüsü sıfır geçiş noktasına ulaştığı tespit edilir edilmez, dahili bir anahtar anında triyak değiştirip ateşler ve sistemi açık durumda tutar. Ünite KAPALI ve tekrar AÇIK konuma getirilene kadar sürenin geri kalanında.

Yukarıdaki kurulumla, güç AÇIK konuma getirildiğinde, MOC opto izolatör triyak triyakın yalnızca AC şebekesinin fazının sıfır çizgisini geçtiği dönemde başlatılmasını sağlar ve bu da yükü tamamen güvenli tutar ve aceledeki tehlikeli dalgalanmalardan arınmış.

Yukarıdaki Tasarımın İyileştirilmesi

Sıfır geçiş dedektörü, aşırı gerilim önleyici ve voltaj regülatörüne sahip kapsamlı bir kapasitif güç kaynağı devresi burada tartışılmıştır, fikir Sayın Chamy tarafından sunulmuştur.

Sıfır Geçiş Algılamalı Gelişmiş Kapasitif Güç Kaynağı Devresi Tasarlama

Merhaba Swagatam.

Bu benim sıfır geçişli, gerilim dengeleyicili aşırı gerilim korumalı kapasitif güç kaynağı tasarımım, tüm şüphelerimi listelemeye çalışacağım.
(Bunun kapasitörler için pahalı olacağını biliyorum, ancak bu yalnızca test amaçlıdır)

1-BT136'nın daha fazla akım sağlamak için BTA06 için değiştirilip değiştirilmeyeceğinden emin değilim.

2-Q1 (TIP31C) yalnızca 100V Maks. Belki 200V 2-3A transistör için değiştirilmelidir?, 2SC4381 gibi.

3-R6 (200R 5W), bu direncin oldukça küçük olduğunu biliyorum ve benim
hata, aslında 1k direnç koymak istedim. ama 200R 5W ile
direnç işe yarayacak mı?

4-110V kapasiteli hale getirmek için önerilerinize göre bazı dirençler değiştirildi. 10K olanın daha küçük olması gerekebilir mi?

Nasıl doğru çalıştırılacağını biliyorsanız, düzeltmekten çok mutlu olacağım, eğer çalışırsa onun için bir PCB yapabilirim ve sayfanızda yayınlayabilirsiniz (Elbette ücretsiz).

Zaman ayırdığınız ve arızalarla dolu devremizi görüntülediğiniz için teşekkür ederim.

İyi günler dilerim.

Chamy

Tasarımın Değerlendirilmesi

Merhaba Chamy,

devren bana iyi görünüyor. İşte sorularınızın cevapları:

1) evet BT136 daha yüksek dereceli bir triyak ile değiştirilmelidir.
2) TIP31, TIP142 vb. Gibi bir Darlington transistör ile değiştirilmelidir, aksi takdirde düzgün çalışmayabilir.
3) bir Darlington kullanıldığında, temel direnç değeri yüksek olabilir, 1K / 2 watt'lık bir direnç oldukça iyi olabilir.
Bununla birlikte, tasarım kendi başına bir aşırılık gibi görünmektedir, aşağıda çok daha basit bir versiyon görülebilir. https://homemade-circuits.com/2016/07/scr-shunt-for-protecting-capacitive-led.html
Saygılarımızla

Swagatam

Referans:

Sıfır Geçiş Devresi

4) IC 555 kullanarak Transformatörsüz Güç Kaynağının Değiştirilmesi

Bu dördüncü basit ancak akıllı çözüm, burada, sıfır geçişli bir anahtarlama devresi konsepti aracılığıyla transfomerless güç kaynağındaki ani dalgalanmayı kontrol etmek için tek kararlı modunda IC 555 kullanılarak uygulanır; burada, şebekeden gelen giriş gücünün devreye yalnızca bu sırada girmesine izin verilir. AC sinyalinin sıfır geçişi, böylece ani yükselme olasılığını ortadan kaldırır. Fikir, bu blogun hevesli okuyucularından biri tarafından önerildi.

Teknik özellikler

Sıfır çapraz transformatörsüz bir devre, 60/50 hertz döngüsünde 0 noktasına kadar açılmaya izin vermeyerek ilk ani akımı önlemek için çalışır mı?

Ucuz, INR 10.00'dan daha düşük ve bu yeteneğe sahip birçok katı hal rölesi içlerinde yerleşiktir.

Ayrıca bu tasarımla 20 watt ledleri sürmek istiyorum ancak ne kadar akım veya ne kadar sıcak kondansatör alacağından emin değilim sanırım ledlerin seri veya paralel nasıl bağlandığına bağlı, ancak kondansatörün 5 amper veya 125 uf için boyutlandırıldığını varsayalım. kapasitör ısınıyor ve patlıyor ???

Ne kadar enerji dağıtabileceklerini belirlemek için kapasitör özellikleri nasıl okunur?

Yukarıdaki talep, IC 555 tabanlı sıfır geçişli anahtarlama konseptini içeren ilgili bir tasarım aramaya yöneltti ve tüm olası ani dalgalanma olasılıklarını ikna edici bir şekilde ortadan kaldırmak için kullanılabilecek aşağıdaki mükemmel transformatörsüz güç kaynağı devresiyle karşılaştı.

Sıfır Geçiş Anahtarı Nedir:

Önerilen dalgasız transformatörsüz devreyi araştırmadan önce bu kavramı öğrenmek önemlidir.

Hepimiz bir AC şebeke sinyalinin sinüs dalgasının nasıl göründüğünü biliyoruz. Bu sinüs sinyalinin sıfır potansiyel işaretinden başladığını ve üstel olarak veya kademeli olarak tepe voltaj (220 veya 120) noktasına yükseldiğini ve oradan üssel olarak sıfır potansiyel işaretine geri döndüğünü biliyoruz.

Bu pozitif döngüden sonra, dalga formu dibe vurur ve yukarıdaki döngüyü tekrarlar, ancak yine sıfır işaretine gelene kadar negatif yönde.

Yukarıdaki işlem, şebeke hizmeti özelliklerine bağlı olarak saniyede yaklaşık 50 ila 60 kez gerçekleşir.
Bu dalga formu devreye giren şey olduğu için, dalga formundaki sıfır dışındaki herhangi bir nokta, dalga formundaki yüksek akım nedeniyle bir anahtar AÇIK dalgalanması için potansiyel bir tehlike arz eder.

Bununla birlikte, sıfır geçiş sırasında yük AÇIK anahtarıyla karşılaşırsa, üstel yükselme yük için herhangi bir tehdit oluşturmazsa, yukarıdaki durumdan kaçınılabilir.

Önerilen devrede tam olarak uygulamaya çalıştığımız şey budur.

Devre Çalışması

Aşağıdaki devre şemasına bakıldığında, 4 1N4007 diyot, standart köprü doğrultucu konfigürasyonunu oluşturur, katot bağlantısı, hat boyunca 100Hz'lik bir dalgalanma üretir.
100 Hz'nin üzerindeki frekans, bir potansiyel bölücü (47k / 20K) kullanılarak düşürülür ve IC555'in pozitif rayına uygulanır. Bu hat boyunca potansiyel uygun şekilde düzenlenir ve D1 ve C1 kullanılarak filtrelenir.

Yukarıdaki potansiyel, 100k direnç üzerinden Q1 tabanına da uygulanır.

IC 555, tek kararlı MV olarak yapılandırılmıştır, bu, pimi # 2 her topraklandığında çıktısının yüksek olacağı anlamına gelir.

AC şebekesinin (+) 0,6 V'nin üzerinde olduğu dönemler için Q1 KAPALI kalır, ancak AC dalga formu sıfır işaretine, yani (+) 0,6 V'nin altına ulaştığında Q1, topraklama pimini AÇIK konuma getirir # IC'nin 2'si ve IC pimi # 3'ün pozitif bir çıkışı.

IC'nin çıkışı SCR'yi ve yükü AÇIK konuma getirir ve yeni bir döngüye başlamak için MMV zamanlaması geçene kadar AÇIK durumda tutar.

Monostable'ın ON süresi 1M ön ayarı değiştirilerek ayarlanabilir.

Daha fazla AÇMA süresi, yüke daha fazla akım sağlar ve bir LED ise daha parlak hale getirir ve bunun tersi de geçerlidir.

Bu IC 555 tabanlı transformatörsüz güç kaynağı devresinin anahtar AÇIK koşulları bu nedenle yalnızca AC sıfıra yakın olduğunda sınırlandırılır, bu da yük veya devre her AÇIK duruma getirildiğinde aşırı gerilim oluşmamasını sağlar.

Devre şeması

LED Sürücü Uygulaması için

Ticari düzeyde LED sürücü uygulaması için transformatörsüz bir güç kaynağı arıyorsanız, muhtemelen deneyebilirsiniz. burada açıklanan kavramlar .