Obvod napájení bez transformátoru vysokého proudu

Obvod napájení bez transformátoru vysokého proudu

Jednoduchá konfigurace napájecího obvodu bez transformátoru uvedená níže je schopna zajistit vysoký proud na libovolné přiřazené pevné úrovni napětí. Zdá se, že tato myšlenka vyřešila problém odvozování vysokého proudu z kapacitních napájecích zdrojů, což se dříve zdálo jako obtížný návrh. Předpokládám, že jsem první člověk, který to vynalezl.

Úvod

Několik jsem diskutoval beztransformátorové napájecí obvody v tomto blogu, které jsou dobré pouze u aplikací s nízkým výkonem a mají tendenci být méně efektivní nebo zbytečné při vysokém proudovém zatížení.



Výše uvedený koncept využívá vysoké napětí PP kondenzátory pro pokles síťového napětí na požadovanou úroveň, ale není schopen zvýšit úroveň proudu podle žádané konkrétní aplikace.



I když, protože proud je přímo úměrný reaktance kondenzátorů , znamená, že proud lze zvednout pouhým začleněním více kondenzátorů paralelně. To však představuje riziko vysokých počátečních nárazových proudů, které by mohly okamžitě zničit zapojený elektronický obvod.

Přidání kondenzátorů ke zvýšení proudu

Proto by přidání kondenzátorů mohlo pomoci zvýšit aktuální specifikace těchto napájecích zdrojů, ale je třeba se nejprve postarat o faktor přepětí, aby byl obvod proveditelný pro praktické použití.



Zde vysvětlený obvod vysokonapěťového beztransformátorového napájecího zdroje, doufejme, účinně zvládá přepětí vznikající z přechodových jevů tak, aby se výstup zbavil nebezpečí a poskytoval požadovaný proudový proud při jmenovitých úrovních napětí.

Všechno v obvodu je udržováno stejně jako jeho starý protějšek, což brání začlenění triakové a zenerové sítě, což je ve skutečnosti síť páčidla , slouží k uzemnění všeho, co překročí jmenovité napětí.

V tomto obvodu by výstup snad poskytoval stabilní napětí kolem 12+ voltů při proudu přibližně 500 mA bez nebezpečí náhodného přílivu napětí nebo proudu.



UPOZORNĚNÍ: OKRUH NENÍ IZOLOVÁN ZE SÍTĚ, A TÝM NEZAHRNUJE VYSOKÉ RIZIKO ELEKTRICKÉHO PROUDU, JE TŘEBA PROVÁDĚT VHODNOU BEZPEČNOSTNÍ OPATŘENÍ.

UPDATE: V tomto se můžete naučit lepší a pokročilejší design obvod beznapěťového beztransformátorového napájení bez přepětí

Seznam dílů

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

Níže je vidět úhledně nakreslená deska plošných spojů pro výše uvedené beznapěťové transformátory, kterou navrhl pan Patrick Bruyn, jeden z vášnivých stoupenců tohoto blogu.

Aktualizace

Hlubší analýza obvodu ukázala, že triak vypouštěl značné množství proudu, přičemž omezoval přepětí a kontroloval proud.

Přístup přijatý ve výše uvedeném obvodu pro řízení napětí a přepětí je negativní z hlediska účinnosti.

Za účelem získání zamýšlených výsledků navržených ve výše uvedeném návrhu a bez nich posunovací drahých zesilovačů, je třeba implementovat obvod s přesně opačnou odezvou, jak je uvedeno výše

Zajímavé je, že zde triak není nakonfigurován k vypouštění energie, ale je zapojen takovým způsobem, že vypíná napájení, jakmile výstup dosáhne stanoveného bezpečného limitu napětí, který je detekován fází BJT.

Nová aktualizace:

Ve výše uvedené upravené konstrukci nemusí triak fungovat správně kvůli jeho poněkud nepříjemnému umístění. Následující diagram navrhuje správně nakonfigurovanou verzi výše uvedeného, ​​u kterého lze očekávat, že bude fungovat podle očekávání. V tomto návrhu jsme začlenili SCR namísto triaku, protože umístění zařízení je za můstkovým usměrňovačem, a proto je vstup ve formě stejnosměrného vlnění a ne střídavého proudu.

Vylepšení výše uvedeného designu:

Ve výše uvedeném beztransformátorovém napájecím obvodu založeném na SCR je výstup chráněn proti přepětí přes SCR, ale BC546 není chráněn. Aby byla zajištěna úplná ochrana celého obvodu spolu s fází budiče BC546, je třeba do fáze B546 přidat samostatný spouštěcí stupeň s nízkým výkonem. Pozměněný design je uveden níže:

Napájecí obvod bez transformátoru založený na SCR

Výše uvedený design lze dále vylepšit úpravou polohy SCR, jak je znázorněno níže:

Zatím jsme studovali několik návrhů napájecích zdrojů bez transformátoru s vysokými proudovými specifikacemi a také jsme se naučili, co se týče jejich různých režimů konfigurací.

Níže bychom šli trochu dále a naučili jsme se, jak vytvořit obvod s variabilní verzí pomocí SCR. Vysvětlený design poskytuje nejen možnost získání plynule proměnlivého výstupu, ale je také chráněn proti přepětí, a proto se díky jeho zamýšleným funkcím stává mnohem spolehlivějším.

Obvod lze pochopit z následujícího popisu:

Obvodový provoz

Levá část obvodu je nám docela známá, vstupní kondenzátor spolu se čtyřmi diodami a filtrační kondenzátor tvoří části společného nespolehlivého napájecího obvodu bez transformátoru s pevným napětím.

Výstup z této části bude nestabilní, náchylný k rázovým proudům a relativně nebezpečný pro provoz citlivých elektronických obvodů.

Část obvodu na pravé straně pojistky ji transformuje do zcela nového, sofistikovaného designu.

Síť páčidla

Je to ve skutečnosti síť páčidla, představená pro některé zajímavé funkce.

Zenerova dioda spolu s R1 a P1 tvoří druh napěťové kleště, která rozhoduje, na jaké napěťové úrovni by měl SCR vystřelit.

P1 účinně mění zenerovo napětí od nuly po maximální hodnotu, takže zde se předpokládá, že bude nula až 24V.

V závislosti na této úpravě se nastaví vypalovací napětí SCR.

Předpokládejme, že P1 nastaví rozsah 12 V pro bránu SCR, jakmile se zapne síťové napájení, usměrněné stejnosměrné napětí se začne vyvíjet napříč D1 a P1.

V okamžiku, kdy dosáhne značky 12V, dostane SCR dostatečné spouštěcí napětí a okamžitě vede a zkratuje výstupní svorky.

Zkrat na výstupu má tendenci klesat napětí k nule, avšak v okamžiku, kdy pokles napětí klesne pod nastavenou značku 12V, je SCR blokováno z požadovaného hradlového napětí a vrátí se do nevodivého stavu .... situace opět umožňuje vzrůst napětí a SCR proces opakuje a zajišťuje, že napětí nikdy nepřekročí nastavenou prahovou hodnotu.

Zahrnutí konstrukce páčidla také zajišťuje výstup bez přepětí, protože SCR nikdy za žádných okolností neumožňuje průchod žádného přepětí na výstup, a také umožňuje relativně vyšší proudové operace.

Kruhový diagram

variabilní vysokonapěťový kapacitní napájecí obvod


Dvojice: Obvod nouzového osvětlení chráněný proti přebití baterie Další: Obvod LED blikače napájený ze sítě 220V