Yüksek Akım Trafosuz Güç Kaynağı Devresi

Aşağıda sunulan transformatörsüz bir güç kaynağı devresinin basit konfigürasyonu, atanmış herhangi bir sabit voltaj seviyesinde yüksek akım sağlayabilir. Bu fikir, daha önce zor bir teklif gibi görünen kapasitif güç kaynaklarından yüksek akım elde etme sorununu çözmüş görünüyor. Bunu icat eden ilk kişi olduğumu varsayıyorum.

Giriş

Birkaçını tartıştım transformatörsüz güç kaynağı devreleri Bu blogda sadece düşük güçlü uygulamalar için iyi olan ve yüksek akım yüklerinde daha az etkili veya yararsız olma eğilimindedir.

Yukarıdaki konsept, yüksek voltaj kullanır PP kapasitörler şebeke gerilimini gerekli seviyeye düşürmek için, ancak istenen herhangi bir özel uygulamaya göre akım seviyelerini yükseltemez.

Bununla birlikte, akım doğrudan orantılı olduğu için kapasitörlerin reaktansı , akımın sadece paralel olarak daha fazla kapasitör eklenerek kaldırılabileceği anlamına gelir. Ancak bu, ilgili elektronik devreyi anında tahrip edebilecek yüksek ilk dalgalanma akımları riskini ortaya çıkarır.

Akımı Artırmak İçin Kondansatör Ekleme

Bu nedenle, kapasitörlerin eklenmesi, bu tür güç kaynaklarının akım özelliklerini artırmaya yardımcı olabilir, ancak devrenin pratik kullanım için uygun hale getirilmesi için öncelikle dalgalanma faktörüne dikkat edilmelidir.

Burada açıklanan yüksek akım transformatörsüz bir güç kaynağının devresi umarım, güç geçişlerinden gelişen dalgalanma öyle ki çıkış tehlikelerden arınmış olur ve nominal gerilim seviyelerinde gerekli akım beslemesini sağlar.

Devredeki her şey eski muadili gibi tutulur ve aslında bir olan triyak ve zener ağının dahil edilmesini engeller. levye ağı , nominal voltajın üzerine çıkan herhangi bir şeyi topraklamak için kullanılır.

Bu devrede çıkışın, herhangi bir kazara gerilim veya akım akışı tehlikesi olmaksızın yaklaşık 500 mA akımda yaklaşık 12+ voltluk sabit bir voltaj sağlayacağını umuyoruz.

DİKKAT: DEVRE ŞEBEKEDEN İZOLE EDİLMEMEKTEDİR VE BU NEDENLE YÜKSEK ELEKTRİK ÇARPMASI RİSKİ İÇERİR, UYGUN ÖNLEMLERİN UYGULANMASI GEREKİR.

GÜNCELLEME: Bundan daha iyi ve daha gelişmiş bir tasarım öğrenilebilir sıfır geçiş kontrollü dalgasız transformatörsüz güç kaynağı devresi

Parça listesi

• R1 = 1M, 1 / 4W
• R2, R3 = 1K, 1/4 WATT
• C1 --- C5 = 2uF / 400V PPC, HER BİRİ
• C6 = 100 uF / 25V
• Tüm DİYOTLAR = 1N4007
• Z1 = 15V, 1 watt
• TRIAC = BT136

Yukarıdaki yüksek akım transformatörsüz güç kaynağı için özenle çizilmiş bir PCB aşağıda görülebilir, bu blogun hevesli takipçilerinden biri olan Bay Patrick Bruyn tarafından tasarlanmıştır.

Güncelleme

Devrenin daha derin bir analizi, triyakın dalgalanmayı sınırlandırırken ve akımı kontrol ederken önemli miktarda akım boşalttığını gösterdi.

Voltajı ve dalgalanmayı kontrol etmek için yukarıdaki devrede alınan yaklaşım, verimlilik açısından negatiftir.

Yukarıdaki tasarımda önerilen ve istenen sonuçları elde etmek için manevra Değerli amperler, yukarıda gösterildiği gibi tam zıt yanıtlı bir devre uygulanmalıdır.

İlginç bir şekilde, burada triyak gücü boşaltmak için yapılandırılmamış, bunun yerine çıkış BJT aşaması tarafından algılanan belirtilen güvenli voltaj sınırına ulaşır ulaşmaz gücü KAPALI konuma getirecek şekilde bağlanmıştır.

Yeni güncelleme:

Yukarıdaki değiştirilmiş tasarımda, triyak, oldukça garip konumlandırması nedeniyle düzgün şekilde çalışmayabilir. Aşağıdaki şema, beklentilere göre çalışması beklenen, yukarıdakilerin doğru yapılandırılmış bir versiyonunu göstermektedir. Bu tasarımda, cihazın konumlandırılması köprü doğrultucusundan sonra olduğu ve bu nedenle giriş AC değil DC dalgaları şeklinde olduğundan, triyak yerine bir SCR ekledik.

Yukarıdaki tasarımın iyileştirilmesi:

Yukarıdaki SCR tabanlı trafosuz güç kaynağı devresinde, çıkış SCR aracılığıyla aşırı gerilim korumalıdır, ancak BC546 korumalı değildir. BC546 sürücü aşaması ile birlikte tüm devre için tam bir koruma sağlamak için, B546 aşamasına ayrı bir düşük güç tetikleme aşamasının eklenmesi gerekir. Değiştirilen tasarım aşağıda görülebilir:

Yukarıdaki tasarım, SCR'nin konumu aşağıda gösterildiği gibi değiştirilerek daha da geliştirilebilir:

Şimdiye kadar, yüksek akım özelliklerine sahip birkaç transformatörsüz güç kaynağı tasarımını inceledik ve farklı konfigürasyon modları hakkında bilgi edindik.

Aşağıda biraz daha ileri gidecek ve bir SCR kullanarak değişken sürüm devresinin nasıl yapılacağını öğreneceğiz. Açıklanan tasarım yalnızca sürekli değişken bir çıktı alma seçeneği sağlamakla kalmaz, aynı zamanda aşırı gerilim korumalıdır ve bu nedenle amaçlanan işlevleriyle çok daha güvenilir hale gelir.

Devre, aşağıdaki açıklamadan anlaşılabilir:

Devre Çalışması

Devrenin sol taraf bölümü bize oldukça aşinadır, dört diyotla birlikte giriş kondansatörü ve filtre kondansatörü, ortak, güvenilmez bir sabit voltaj transformatörsüz güç kaynağı devresinin parçalarını oluşturur.

Bu bölümden alınan çıktı kararsız, aşırı akımlara yatkın ve hassas elektronik devreleri çalıştırmak için nispeten tehlikeli olacaktır.

Devrenin sigortanın sağ tarafındaki kısmı, onu tamamen yeni, sofistike bir tasarıma dönüştürür.

Kazayağı Ağı

Aslında, bazı ilginç işlevler için tanıtılan bir levye ağı.

Zener diyot, R1 ve P1 ile birlikte, SCR'nin hangi voltaj seviyesinde ateşlemesi gerektiğine karar veren bir tür voltaj kelepçesi oluşturur.

P1, zener voltajını etkili bir şekilde sıfırdan maksimum değerine değiştirir, bu nedenle burada sıfırdan 24V'a kadar olduğu varsayılabilir.

Bu ayara bağlı olarak, SCR'nin ateşleme voltajı ayarlanır.

P1'in SCR geçidi için bir 12V aralığı ayarladığını varsayarsak, şebeke gücü açılır açılmaz, düzeltilmiş DC voltajı D1 ve P1 boyunca gelişmeye başlar.

12V işaretine ulaştığı anda, SCR yeterli tetikleme voltajı alır ve çıkış terminallerini kısa devre yaparak anında iletir.

Çıkışın kısa devre yapması voltajı sıfıra düşürme eğilimindedir, ancak voltaj düşüşü ayarlanan 12V işaretinin altına düştüğü anda, SCR gerekli kapı voltajından engellenir ve iletken olmayan duruma geri döner .... durum yine voltajın yükselmesine izin verir ve SCR, voltajın hiçbir zaman ayarlanan eşiğin üzerine çıkmadığından emin olmak için işlemi tekrarlar.

Kazayağı tasarımının dahil edilmesi aynı zamanda dalgalanma içermeyen bir çıktı sağlar, çünkü SCR hiçbir zaman herhangi bir dalgalanmanın her durumda çıkışa geçmesine izin vermez ve ayrıca nispeten daha yüksek akım operasyonlarına izin verir.

Devre şeması