3 circuiti di alimentazione regolabili da 220 V a CI singolo a stato solido

Questi alimentatori da CA a CC utilizzano un singolo chip per convertire la rete di alimentazione da 220 V o 120 V CA in 12 V o 5 V CC senza dipendere da un trasformatore.

Qui vengono discussi tre circuiti di alimentazione a stato solido regolabili senza trasformatore a stato solido basati su chip singolo da 220 V semplici ma efficienti.

Il primo funziona utilizzando un singolo IC SR087. Il design non dipende da condensatori o induttori di valore elevato e tuttavia è in grado di fornire una corrente di 100 mA al carico dell'attacco.

1) Caratteristiche principali e layout della scheda

Le caratteristiche principali di questo alimentatore che utilizza l'IC SR087 sono:

Alta efficienza senza incorporare induttori. Non necessita di condensatori ad alta tensione per la caduta della corrente di rete. Può essere utilizzato con ingressi da 120 V CA e 220 V CA. Uscita regolabile da 9V a 50VDC Ha una circuiteria interna a stat soft Il consumo in stand by è inferiore a 200mW

Il Supertex SR087 è un chip regolatore di commutazione senza trasformatore appositamente progettato per funzionare direttamente da una linea rettificata da 220 V o 120 V CA.

Il principio di funzionamento è quello di accendere un pass transistor ogni volta che la corrente alternata raddrizzata raggiunge il livello di uscita impostato e spegnerlo non appena il livello di uscita viene mantenuto al livello impostato.

Un regolatore lineare da 5 V impostato internamente offre un'uscita fissa aggiuntiva da 5 V dall'IC per i dispositivi operativi che richiedono ingressi rigorosi a 5 V.

L'IC facilita anche una funzione di 'disabilitazione' attivata da un ingresso logico esterno, che può essere utilizzata per disabilitare il circuito quando non è in uso e mantenere il sistema in modalità standby.

AVVERTIMENTO! L'isolamento galvanico non è incluso nel design. Le tensioni e gli shock potenzialmente letali possono fluttuare quando si accende la linea CA. Il progettista che impiega l'SR087 deve garantire che siano adottate misure di sicurezza adeguate per proteggere l'utente finale da incidenti mortali.

I circuiti qui descritti non sono garantiti per soddisfare i requisiti di conduzione EMI e sovratensioni.

Il funzionamento di questi circuiti potrebbe variare a seconda di una data applicazione. Si consiglia al progettista di implementare test per verificare la conformità agli standard e ai regolamenti mondiali stabiliti.

Schema elettrico

Elenco delle parti

Descrizione piedinatura

VIN - Deve essere collegato su una linea 120 / 230VAC. Lo stadio di ingresso CA del circuito è protetto dalle correnti di picco da un varistore in ossido di metallo (MOV) da 275 V e anche da un 1,25 A
fusibile lento.

Non utilizzare mai un trasformatore sulla linea di ingresso. L'elevata induttanza potrebbe generare un back EMF induttivo, sovraccaricando il
MOV e distruggendolo. Si prega di notare che l'alimentatore senza trasformatore regolabile da 50 V proposto non è progettato per funzionare attraverso l'ingresso di alimentazione da un gruppo di continuità a onda quadra, che di solito viene anche chiamato 'onda sinusoidale modificata'.

GND - Questa è la linea comune del circuito. E poiché il circuito non offre un isolamento galvanico dalla rete 220V o 120V, collegando questa linea comune a un'apparecchiatura con messa a terra,
(come un oscilloscopio), potrebbe causare un cortocircuito della linea CA, con conseguenti danni istantanei al circuito o anche all'apparecchiatura in uso.

Potresti anche notare che GND potrebbe essere a un livello di tensione elevato rispetto
a terra, anche quando l'ingresso AC è spento. Stai attento a questo!

VOUT - Si riferisce all'uscita principale dello stadio del circuito.

L'IC SR087 è progettato per regolare la tensione di uscita di picco e non il valore medio, quindi il
la tensione media mostrerà una tendenza a diminuire quando viene collegato un carico.

VOUT può essere regolato da 9.0 a 50V variando il valore di R1 secondo la formula riportata nello schema elettrico

VREG - È l'uscita regolata a 5V fissa, dall'IC. Poiché questa uscita è derivata dalla linea a 50 V, qualsiasi carico su VREG potrebbe causare una caduta di corrente equivalente su VOUT.

VREG richiederà almeno 4.0V di headroom
per generare i 5V, che è un minimo di 9V a VOUT.

Poiché l'IC è tipicamente un regolatore lineare, l'SR087 si dissiperà
la potenza corrente sull'uscita VREG o VOUT arriva fino a circa 460 mW a 60 mA.

ABILITA - Se una logica bassa (<0.2V) is applied on this pinout it enables Q1
commutazione e VOUT si accende.

Tuttavia una logica
alto (> 0,75 • VREG) su questo pinout disabilita rapidamente Q1
, interrompendo l'alimentazione VOUT e anche l'uscita VREG.

Tuttavia, se esiste una tensione esterna tra i terminali VOUT nello stato disabilitato, il VREG continuerà a funzionare consentendo la generazione di 5,0V tra i terminali specificati.
L'ingresso ENABLE è dotato di una resistenza pull-down da 20kΩ. Nel caso in cui non sia richiesto o non utilizzato, potrebbe essere semplicemente lasciato scollegato o collegato a terra.

2) Alimentazione a stato solido da 12 V, 5 V con IC LR645

Nel secondo progetto a stato solido basato su un singolo IC che segue, studiamo come la tensione di rete sia controllata a 12V e 5V usando un solo IC LR645G e alcuni altri semiconduttori attivi ordinari di supporto.

In uno dei miei post precedenti ho fornito un circuito simile ma utilizzava un condensatore ad alta tensione per abbassare la tensione di rete a livelli utilizzabili inferiori.

Grazie a Supertex ic. per averci fornito questo meraviglioso piccolo chip LR645G, che controlla da solo qualsiasi tensione tra 24 e 270 V CA e produce tensioni CC inferiori a 15 volt in uscita, che diventa idealmente adatto per il funzionamento di circuiti elettronici sensibili e compatti.

La parte migliore del circuito è che non incorpora componenti ingombranti o pesanti come un trasformatore o condensatori ad alta tensione non polari.

Sebbene tutti conosciamo il modo semplice di costruire unità di alimentazione senza trasformatore utilizzando condensatori ad alta tensione, questi condensatori ad alta tensione hanno un grosso inconveniente.

All'accensione, questi cappucci consentono il passaggio di elevate sovratensioni e anche i transitori intermedi diventano inarrestabili con questi dispositivi.

L'inconveniente può causare danni a qualsiasi circuito elettronico che possa essere collegato a tali configurazioni di alimentazione.

Come funziona LR645G

Utilizzando LR645G la minaccia di cui sopra viene assolutamente annullata. La corrente massima disponibile da questo dispositivo è piuttosto bassa, intorno ai 3 mA, tuttavia non è mai un problema, perché la corrente può essere portata fino a 150 mA, tramite una semplice aggiunta di un fet DN2540N5 nel circuito.

La figura mostrata sopra è un classico circuito a stato solido costituito da un circuito di alimentazione senza trasformatore da 12V e 5V che può fornire uscite di 15 volt e 5 volt.

15 volt sono disponibili solo alla giunzione tra l'uscita di LR645 e l'ingresso di Ic 7805.
Se l'opzione 5 volt non è richiesta, la configurazione attorno al regolatore a 5 volt può essere semplicemente eliminata, il che rende il circuito ancora più semplice e compatto.

Descrizione

In breve, lo schema elettrico può essere interpretato nel modo seguente:

• La rete AC ad alta tensione viene rettificata dalla configurazione a ponte utilizzando quattro diodi in ingresso.
• La tensione raddrizzata viene livellata dal condensatore di filtro introdotto subito dopo la rete a ponte.
• L'alta tensione rettificata e filtrata viene fornita all'IC LR645LG, che riduce efficacemente la tensione a 15 volt a 3 mA.
• Il FET porta l'uscita di corrente da 3 mA a 150 mA e la alimenta allo stadio successivo che incorpora lo stadio del regolatore a 5 volt.

Tuttavia un grosso inconveniente di non incorporare un trasformatore è il PERICOLO di shock ad alta tensione che si blocca attivamente con tutti i punti nudi del circuito.

Pertanto è necessario prestare la massima attenzione durante la costruzione e il test di questo circuito e di altri circuiti collegati.

Elenco delle parti

Diodi - 1N4007

Condensatore di ingresso - 4,7 uF / 400 V,

I condensatori di uscita sono 1uF / 25V

I circuiti integrati sono LR645LG e 7805,

FET - DN2540N5

3) Circuito di alimentazione a chip singolo 0-400V

Un circuito di alimentazione senza trasformatore variabile da 0 a 400 V può essere costruito utilizzando un solo chip LR8 e alcune resistenze. L'IC è dotato di uno stadio di controllo della corrente incorporato che rende il design estremamente sicuro anche per circuiti elettronici critici.

Come LR8 IC è progettato per funzionare

L'IC LR8 è abbastanza simile al nostro LM317 o LM338 IC tranne la loro tensione di ingresso massima e le specifiche di capacità di erogazione della corrente che sono molto distanti, gli altri attributi sono esattamente simili.

Poiché l'IC LR8 è progettato per funzionare con tensioni enormi fino a 430 V, la sua capacità di gestione della corrente è di conseguenza molto inferiore a 20 mA massimo, ma tuttavia a 400 V questa corrente potrebbe sembrare significativamente utile.

Poiché il circuito di alimentazione senza trasformatore 0-400 V proposto è valutato per funzionare con oltre 400 V CA, implica che questo circuito potrebbe essere semplicemente collegato alla nostra presa di rete direttamente senza doversi preoccupare di picchi di picco o altre situazioni catastrofiche correlate.

Come funziona

Riferendosi alla progettazione del circuito dello 0-400V alimentatore senza trasformatore sopra, possiamo vedere che è esattamente identico ai regolatori di tensione tipo LM317, dove R1 viene utilizzato per impostare la tensione di riferimento per il pin ADJ, mentre R2 è posizionato per determinare la tensione di uscita prevista su C2.

Nel diagramma si suppone che il resistore da 18K produca un preciso 5V in uscita fintanto che la tensione di ingresso è 12V al di sopra del valore di uscita .... il che significa che per acquisire 5V la tensione di alimentazione minima in ingresso dovrebbe essere 17V. Allo stesso modo, per garantire un minimo di 1,25 V in uscita, la sorgente di ingresso dovrà essere di circa 13,2 V. In breve, la tensione differenziale deve essere + 12V oltre il valore di uscita desiderato.

Per acquisire un'uscita variabile 0-400 V o 0-300 V CC da una sorgente di ingresso rettificata da 220 V, l'R2 potrebbe essere sostituito con un potenziometro da 100 K.

Per altri valori fissi è possibile utilizzare la formula specificata come suggerito nel diagramma.

Il diagramma di pinout per l'IC LR8 può essere appreso dalla seguente immagine:

Dato che sai come costruire un circuito di alimentazione senza trasformatore 0-400V, come pensi di usarlo per le tue esigenze specifiche? .... pensa e condividi se possibile attraverso la casella dei commenti.