Circuito di alimentazione senza trasformatore ad alta corrente

La semplice configurazione di un circuito di alimentazione senza trasformatore presentata di seguito è in grado di fornire corrente elevata a qualsiasi livello di tensione fisso assegnato. L'idea sembra aver risolto il problema di derivare alta corrente da alimentatori capacitivi che prima sembrava una proposta difficile. Presumo di essere la prima persona ad averlo inventato.

introduzione

Ne ho discusso alcuni circuiti di alimentazione senza trasformatore in questo blog che vanno bene solo con applicazioni a bassa potenza, e tendono a diventare meno efficaci o inutili con carichi di corrente elevata.

Il concetto di cui sopra utilizza l'alta tensione Condensatori in PP per abbassare la tensione di rete al livello richiesto, tuttavia non è in grado di aumentare i livelli di corrente come per qualsiasi particolare applicazione desiderata.

Tuttavia, poiché la corrente è direttamente proporzionale al reattanza dei condensatori , significa che la corrente può essere aumentata semplicemente incorporando più condensatori in parallelo. Ma ciò comporta il rischio di elevate correnti di picco iniziale che potrebbero distruggere istantaneamente il circuito elettronico coinvolto.

Aggiunta di condensatori per aumentare la corrente

Pertanto l'aggiunta di condensatori potrebbe aiutare ad aumentare le specifiche di corrente di tali alimentatori, ma il fattore di sovratensione deve essere prima curato per rendere il circuito fattibile per l'uso pratico.

Il circuito di un alimentatore senza trasformatore ad alta corrente spiegato qui si spera, gestisca efficacemente il sovratensione che si sviluppa da transitori di potenza in modo tale che l'uscita sia libera dai pericoli e fornisca l'alimentazione di corrente richiesta ai livelli di tensione nominale.

Tutto nel circuito è mantenuto esattamente come la sua vecchia controparte, salvo l'inclusione della rete triac e zener che in realtà è un rete di piede di porco , utilizzato per la messa a terra di tutto ciò che supera la tensione nominale.

In questo circuito l'uscita fornirebbe, si spera, una tensione stabile di circa 12+ volt a circa 500 mA di corrente senza i pericoli di alcuna tensione accidentale o afflusso di corrente.

ATTENZIONE: IL CIRCUITO NON E 'ISOLATO DALLA RETE E PERTANTO COMPORTA UN ELEVATO RISCHIO DI FOLGORAZIONE, E' NECESSARIO ESERCITARE LE PRECAUZIONI ADEGUATE.

AGGIORNAMENTO: in questo si può apprendere un design migliore e più avanzato Circuito di alimentazione senza trasformatore controllato da zero crossing controllato

Elenco delle parti

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

Di seguito è possibile vedere un PCB ben disegnato per l'alimentatore senza trasformatore ad alta corrente sopra, è stato progettato da Mr. Patrick Bruyn, uno degli avidi seguaci di questo blog.

Aggiornare

Un'analisi più approfondita del circuito ha mostrato che il triac scaricava una quantità significativa di corrente limitando il picco e controllando la corrente.

L'approccio adottato nel circuito di cui sopra per controllare la tensione e il picco è negativo in termini di efficienza.

Al fine di ottenere i risultati desiderati come proposto nel disegno di cui sopra e senza manovra preziosi amplificatori, è necessario implementare un circuito con risposta esattamente opposta, come mostrato sopra

È interessante notare che qui il triac non è configurato per scaricare la potenza, ma è cablato in modo tale da spegnere l'alimentazione non appena l'uscita raggiunge il limite di tensione di sicurezza specificato, che viene rilevato dallo stadio BJT.

Nuovo aggiornamento:

Nel progetto modificato sopra il triac potrebbe non condurre correttamente a causa del suo posizionamento piuttosto scomodo. Il diagramma seguente suggerisce una versione configurata correttamente di quanto sopra, che ci si può aspettare che funzioni secondo le aspettative. In questo progetto abbiamo incorporato un SCR invece di un triac poiché il posizionamento del dispositivo è dopo il raddrizzatore a ponte e quindi l'ingresso è sotto forma di ondulazioni DC e non AC.

Migliorare il design di cui sopra:

Nel circuito di alimentazione senza trasformatore basato su SCR sopra, l'uscita è protetta da sovratensioni attraverso l'SCR, ma il BC546 non è protetto. Al fine di garantire una protezione completa per l'intero circuito insieme allo stadio driver BC546, è necessario aggiungere uno stadio di attivazione a bassa potenza separato allo stadio B546. Il design modificato può essere visto di seguito:

Il design di cui sopra può essere ulteriormente migliorato modificando la posizione dell'SCR come mostrato di seguito:

Finora abbiamo studiato alcuni modelli di alimentatori senza trasformatore con specifiche ad alta corrente e abbiamo anche imparato le loro diverse modalità di configurazione.

Di seguito andremo un po 'più in là e impareremo come creare un circuito a versione variabile usando un SCR. Il design spiegato non solo offre la possibilità di ottenere un'uscita variabile in modo continuo, ma è anche protetto da sovratensioni e quindi diventa molto affidabile con le funzioni previste.

Il circuito può essere compreso dalla seguente descrizione:

Funzionamento del circuito

La sezione del lato sinistro del circuito ci è abbastanza familiare, il condensatore di ingresso insieme ai quattro diodi e il condensatore di filtro formano le parti di un circuito di alimentazione senza trasformatore a tensione fissa comune e inaffidabile.

L'uscita da questa sezione sarà instabile, soggetta a picchi di corrente e relativamente pericolosa per il funzionamento di circuiti elettronici sensibili.

La parte del circuito sul lato destro del fusibile lo trasforma in un design completamente nuovo e sofisticato.

La rete Crowbar

Si tratta infatti di una rete a palanchino, introdotta per alcune funzioni interessanti.

Il diodo zener insieme a R1 e P1 forma una sorta di pinza di tensione che decide a quale livello di tensione deve attivarsi l'SCR.

P1 varia effettivamente la tensione zener da zero al valore massimo, quindi qui si assume che sia da zero a 24V.

A seconda di questa regolazione, viene impostata la tensione di accensione dell'SCR.

Supponendo che P1 imposti un intervallo di 12V per il gate SCR, non appena l'alimentazione di rete viene attivata, la tensione CC raddrizzata inizia a svilupparsi tra D1 e P1.

Nel momento in cui raggiunge il segno 12V, l'SCR riceve una tensione di attivazione sufficiente e conduce istantaneamente, cortocircuitando i terminali di uscita.

Il cortocircuito dell'uscita tende a far cadere la tensione verso zero, tuttavia nel momento in cui la caduta di tensione scende al di sotto del segno 12V impostato, l'SCR viene inibito dalla tensione di gate richiesta e ritorna allo stato non conduttivo .... la situazione ancora una volta consente alla tensione di aumentare e l'SCR ripete il processo assicurandosi che la tensione non superi mai la soglia impostata.

L'inclusione del design del piede di porco garantisce anche un'uscita priva di picchi poiché l'SCR non consente mai il passaggio di picchi all'uscita in tutte le circostanze e consente anche operazioni con correnti relativamente più elevate.

Schema elettrico