Objašnjena 4 jednostavna kruga napajanja bez transformatora

U ovom postu raspravljamo o 4 jednostavna, kompaktna, jednostavna kruga napajanja bez transformatora. Svi ovdje predstavljeni krugovi izgrađeni su pomoću teorije kapacitivne reaktancije za silazni ulazni izmjenični napon. Svi ovdje predstavljeni dizajni djeluju neovisno bez ikakvog transformatora ili bez transformatora .

Koncept bežičnog transformatora

Kao što naziv definira, strujni krug za napajanje bez transformatora pruža nisku istosmjernu struju iz mrežnog visokonaponskog napona, bez upotrebe bilo kakvog oblika transformatora ili prigušnice.

Radi pomoću visokonaponskog kondenzatora da se mrežna izmjenična struja spusti na potrebnu nižu razinu, što može biti prikladno za priključeni elektronički krug ili opterećenje.

Specifikacija napona ovog kondenzatora odabrana je tako da je njegov RMS vršni napon znatno veći od vrha mrežnog napona izmjenične struje kako bi se osiguralo sigurno funkcioniranje kondenzatora. Primjer kondenzatora koji se obično koristi bez transformatora, prikazan je u nastavku:

Ovaj se kondenzator primjenjuje serijski na jedan od glavnih ulaza, po mogućnosti na fazni vod izmjeničnog napona.

Kada mrežni napon uđe u ovaj kondenzator, ovisno o vrijednosti kondenzatora, reaktancija kondenzatora stupa u akciju i ograničava mrežnu izmjeničnu struju da prelazi zadanu razinu, kako je određeno vrijednošću kondenzatora.

Međutim, iako je struja ograničena, napon nije, stoga, ako izmjerite ispravljeni izlaz bešavnog transformatora, naći ćete da je napon jednak vršnoj vrijednosti mrežnog napajanja, to je oko 310V , a ovo bi moglo biti alarmantno za svakog novog hobista.

Ali s obzirom da kondenzator može dovoljno smanjiti struju, ovaj visoki vršni napon mogao bi se lako riješiti i stabilizirati upotrebom zener diode na izlazu mostovskog ispravljača.

The vata zener diode mora biti odgovarajuće odabran prema dopuštenoj razini struje iz kondenzatora.

OPREZ: Molimo pročitajte poruku upozorenja na kraju posta

Prednosti upotrebe bežičnog transformatorskog kruga napajanja

Ideja je jeftina, ali vrlo učinkovita za aplikacije kojima je za rad potrebna mala snaga.

Korištenje transformatora u DC napajanja vjerojatno je prilično uobičajena i čuli smo puno o tome.

Međutim, jedan nedostatak upotrebe transformatora je taj što jedinicu ne možete učiniti kompaktnom.

Čak i ako je trenutni zahtjev za vašom primjenom sklopa nizak, morate uključiti teški i glomazni transformator koji stvari čini stvarno glomaznima i neurednima.

Ovdje opisan strujni krug napajanja bez transformatora vrlo učinkovito zamjenjuje uobičajeni transformator za primjene kojima je potrebna struja ispod 100 mA.

Ovdje je visok napon metalizirani kondenzator koristi se na ulazu za traženo silazno napajanje mreže, a prethodni krug nije ništa drugo nego samo jednostavne konfiguracije mosta za pretvaranje spuštenog izmjeničnog napona u istosmjerni.

Sklop prikazan na gornjem dijagramu klasičnog je dizajna i može se koristiti kao DC napajanje od 12 volti izvor za većinu elektroničkih sklopova.

Međutim, nakon rasprave o prednostima gornjeg dizajna, vrijedi se usredotočiti na nekoliko ozbiljnih nedostataka koje ovaj koncept može sadržavati.

Mane kruga napajanja bez transformatora

Prvo, sklop ne može proizvesti jake strujne izlaze, ali to neće predstavljati problem za većinu aplikacija.

Još jedan nedostatak koji svakako treba razmotriti jest taj da koncept ne izolira krug od opasnih mrežnih potencijala.

Ovaj nedostatak može imati ozbiljne posljedice za dizajne kojima su završeni izlazi ili metalni ormarići, ali neće biti važan za jedinice koje imaju sve pokriveno u neprovodnom kućištu.

Stoga novi hobisti moraju vrlo pažljivo raditi s ovim krugom kako bi izbjegli bilo kakve električne nesreće. Posljednje, ali ne najmanje važno, gornji sklop omogućuje prenaponski naponi za ulazak kroz njega, što može prouzročiti ozbiljnu štetu krugu s napajanjem i samom krugu napajanja.

Međutim, u predloženom jednostavnom dizajnu sklopa napajanja bez transformatora ovaj se nedostatak razumno riješio uvođenjem različitih vrsta stabilizirajućih stupnjeva nakon ispravljača mosta.

Ovaj kondenzator zasniva trenutne visokonaponske udare, čime učinkovito štiti povezanu elektroniku s njim.

Kako krug radi

Rad ovog bešavnog napajanja može se razumjeti sa sljedećim točkama:

1. Kad je mrežni ulaz mrežne struje UKLJUČEN, blokovi kondenzatora C1 ulazak mrežne struje i ograničava je na nižu razinu određenu vrijednošću reaktancije C1. Ovdje se može grubo pretpostaviti da iznosi oko 50mA.
2. Međutim, napon nije ograničen, pa stoga punih 220 V ili bilo što drugo što može biti na ulazu može doseći sljedeći stupanj ispravljača mosta.
3. The ispravljač mosta ispravlja ovih 220V C na viši 310V DC, zbog RMS do vršne konverzije izmjeničnog valnog oblika.
4. Ovaj 310 V DC se trenutno smanjuje na istosmjernu struju niske razine do sljedećeg stupnja zener diode, koji ga preusmjerava na cijener vrijednost. Ako se koristi 12V zener, to će postati 12V i tako dalje.
5. C2 napokon filtrira 12V DC s mreškanjem u relativno čistih 12V DC.

1) Osnovni dizajn bez transformatora

Pokušajmo detaljnije razumjeti funkciju svakog od dijelova koji se koriste u gore navedenom krugu:

1. Kondenzator C1 postaje najvažniji dio kruga, jer on smanjuje veliku struju iz mreže 220 V ili 120 V na željenu nižu razinu, kako bi odgovarao izlaznom istosmjernom opterećenju. Kao pravilo, svaki pojedini mikroFarad iz ovog kondenzatora će pružiti oko 50 mA struje izlaznom opterećenju. To znači da će 2uF osigurati 100 mA i tako dalje. Ako želite preciznije naučiti izračune, možete pogledajte ovaj članak .
2. Otpornik R1 služi za osiguravanje putanje pražnjenja za visokonaponski kondenzator C1 kad god je krug odspojen od mrežnog ulaza. Jer, C1 ima sposobnost pohranjivanja mrežnog potencijala od 220 V u njega kad se odvoji od mreže, i mogao bi riskirati visokonaponski udar onome tko dodirne utikače. R1 brzo prazni C1 sprečavajući bilo kakve takve nezgode.
3. Diode D1 --- D4 rade poput mostovnog ispravljača za pretvorbu slabe struje izmjeničnog napona iz kondenzatora C1 u istosmjernu struju slabe struje. Kondenzator C1 ograničava struju na 50 mA, ali ne ograničava napon. To implicira da je istosmjerna struja na izlazu mostovskog ispravljača vršna vrijednost 220 V izmjeničnog napona. To se može izračunati kao: 220 x 1,41 = 310 V DC približno. Tako imamo 310 V, 50 mA na izlazu iz mosta.
4. Međutim, DC od 310 V može biti previsok za bilo koji niskonaponski uređaj, osim za relej. Stoga, odgovarajuće ocijenjeno zener dioda koristi se za usmjeravanje 310V istosmjerne struje na željenu nižu vrijednost, poput 12 V, 5 V, 24 V itd., ovisno o specifikacijama opterećenja.
5. Otpornik R2 koristi se kao otpornik za ograničavanje struje . Možda ćete osjetiti, kad je C1 već tu za ograničavanje struje, zašto nam treba R2. To je zato što, tijekom trenutačnog uključivanja prekidača napajanja, što znači kada se ulazni napon prvi put primijeni na krug, kondenzator C1 jednostavno djeluje poput kratkog spoja nekoliko milisekundi. Ovih nekoliko početnih milisekundi razdoblja uključivanja omogućuje punoj struji izmjeničnog napona 220 V da uđe u krug, što može biti dovoljno za uništavanje osjetljivog istosmjernog opterećenja na izlazu. Da bismo to spriječili uvodimo R2. Međutim, bolja opcija bi mogla biti upotreba NTC umjesto R2.
6. C2 je kondenzator filtra , koji zaglađuje valove od 100 Hz od ispravljenog mosta do čistijeg DC-a. Iako je na dijagramu prikazan visokonaponski kondenzator od 10 uF 250 V, možete ga jednostavno zamijeniti s 220 uF / 50 V zbog prisutnosti zener diode.

Izgled PCB-a za gore objašnjeno jednostavno napajanje bez transformatora prikazan je na sljedećoj slici. Imajte na umu da sam na PCB-u, na ulaznoj strani, uključio i prostor za MOV.

Primjer kruga za primjenu LED svjetla za ukras

Sljedeći krug napajanja bez transformatora ili kapacitivnog napajanja mogao bi se koristiti kao krug LED žarulje za sigurno osvjetljavanje manjih LED krugova, poput malih LED žarulja ili LED žarulja.

Ideju je zatražio gospodin Jayesh:

Specifikacije zahtjeva

Struna se sastoji od otprilike 65 do 68 LED dioda od 3 Volta u seriji, otprilike na udaljenosti od, recimo, 2 metra ,,, takvih 6 žica su uže povezane da bi se napravila jedna žica, tako da položaj žarulje izlazi na 4 inča u završnom užetu. pa preko svih 390 - 408 LED žarulja u završnom užetu.
Stoga, molim vas, predložite mi najbolji mogući upravljački krug za rad
1) jedan niz od 65-68 niza.
ili
2) cjelovito uže od 6 žica zajedno.
imamo još jedno uže od 3 žice. Žica se sastoji od otprilike 65 do 68 LED od 3 Volta u seriji otprilike na udaljenosti od, recimo, 2 metra, takve 3 žice su uže povezane da bi se napravila jedna žica tako da dolazi do postavljanja žarulje na zadnjem užetu od 4 inča. pa preko svih 195 - 204 LED žarulja u završnom užetu.
Stoga, molim vas, predložite mi najbolji mogući upravljački krug za rad
1) jedan niz od 65-68 niza.
ili
2) cjelovito uže od 3 žice zajedno.
Predložite najbolji robusni krug s prenaponskom zaštitom i savjetujte sve dodatne stvari koje treba spojiti za zaštitu krugova.
i imajte na umu da sheme sklopova imaju vrijednosti potrebne za iste jer uopće nismo tehnička osoba u ovom polju.

Dizajn sklopa

Sastav vozača prikazan dolje pogodan je za vožnju bilo koji niz žarulja LED s manje od 100 LED dioda (za ulaz od 220 V), svaka LED dioda nominalne vrijednosti 20 mA, 3,3 V 5 mm LED diode:

Ovdje ulazni kondenzator 0,33uF / 400V odlučuje o količini struje koja se dovodi u LED žicu. U ovom primjeru iznosit će oko 17mA, što je točno za odabrani LED niz.

Ako se paralelno koristi više pokretača za sličan broj sličnih LED žica 60/70, tada bi se jednostavno spomenuta vrijednost kondenzatora mogla proporcionalno povećati za održavanje optimalnog osvjetljenja LED-a.

Stoga bi za paralelno 2 žice potrebna vrijednost bila 0,68uF / 400V, za 3 žice mogli biste ga zamijeniti s 1uF / 400V. Slično za 4 žice ovo bi trebalo nadograditi na 1,33uF / 400V, i tako dalje.

Važno :Iako u dizajnu nisam prikazao ograničavajući otpor, bilo bi dobro dodati serijski otpornik od 33 ohma od 2 W za svaku sigurnost radi dodatne sigurnosti. To se može umetnuti bilo gdje u nizu s pojedinačnim žicama.

UPOZORENJE: SVI KRUGOVI NAVEDENI U OVOJ ČLANKU NISU IZOLIRANI OD GLAVNIH MJERA, DAKLE SU SVI ODJELJCI KOLA IZUZETNO OPASNI ZA DODIRIVANJE KAD SU VEZANI SA GLAVNIM AC ........

2) Nadogradnja na naponsko stabilizirano napajanje bez transformatora

Sada ćemo vidjeti kako se obično kapacitivno napajanje može transformirati u napajanje bez napona stabilizirano ili bez transformatora s promjenjivim naponom, primjenjivo za gotovo sva standardna elektronička opterećenja i sklopove. Ideju je zatražio gospodin Chandan Maity.

Tehničke specifikacije

Ako se sjećate, priopćio sam vam nešto prije s komentarima na vašem blogu.

Sklopovi bez transformatora su stvarno dobri i testirao sam nekoliko njih i rade sa 20W, 30W LED. Sada pokušavam dodati neki kontroler, VENTILATOR i LED sve zajedno, stoga mi treba dvostruko napajanje.

Gruba specifikacija je:

Struja 300 mAP1 = 3,3-5 V 300 mA (za regulator itd.) P2 = 12-40 V (ili veći domet), 300 mA (za LED)
Mislio sam upotrijebiti vaš drugi krug kao što je spomenutohttps: //homemade-circuits.com/2012/08/high-current-transformerless-power.html

Ali, nisam u stanju zamrznuti se kako doći do 3.3V bez upotrebe dodatnog kondenzatora. 1. Može li se drugi krug smjestiti s izlaza prvog? 2. Ili, drugi TRIAC most koji treba postaviti paralelno s prvim, nakon kondenzatora da dobije 3.3-5V

Bit će mi drago ako ljubazno pomognete.

Hvala.

Dizajn

Funkcija različitih komponenata korištenih u različitim fazama gore prikazanog naponski upravljanog kruga može se razumjeti iz sljedećih točaka:

Mrežni napon ispravlja se pomoću četiri diode 1N4007 i filtrira pomoću kondenzatora 10uF / 400V.

Izlaz preko 10uF / 400V sada doseže oko 310V, što je vršni ispravljeni napon postignut iz mreže.

Mreža djelitelja napona konfigurirana na dnu TIP122 osigurava da se taj napon smanji na očekivanu razinu ili prema potrebi na cijelom izlazu napajanja.

Također možete koristiti MJE13005 umjesto TIP122 radi veće sigurnosti.

Ako je potrebno 12V, može se postaviti lonac od 10K kako bi se to postiglo preko emitera / zemlje TIP122.

Kondenzator 220uF / 50V osigurava da se tijekom UKLJUČENJA baza trenutno prikazuje nulti napon kako bi bila isključena i sigurna od početnog naleta.

Prigušnica nadalje osigurava da tijekom razdoblja uključivanja zavojnica nudi veliki otpor i zaustavlja bilo kakvu udarnu struju kako bi ušla u krug, sprječavajući moguće oštećenje kruga.

Za postizanje napona od 5 V ili bilo kojeg drugog priključenog silaznog napona, regulator napona kao što je prikazani 7805 IC može se koristiti za postizanje istog.

Kružni dijagram

Korištenje MOSFET kontrole

Gornji krug pomoću sljednika emitora može se dodatno poboljšati primjenom a MOSFET napajanje sljedničkog izvora , zajedno s dodatnim stupnjem upravljanja strujom pomoću BC547 tranzistora.

Kompletni dijagram sklopa možete vidjeti u nastavku:

Video dokaz o prenaponskoj zaštiti

3) Strujni krug napajanja bez transformatora bez prijelaza

Treće zanimljivo objašnjava važnost otkrivanja prelaska nule u kapacitivnim napajanjima bez transformatora kako bi se učinilo potpuno sigurnim od mrežnih prekidačkih prenaponskih struja. Ideju je predložio gospodin Franjo.

Tehničke specifikacije

S velikim zanimanjem čitam o člancima o transformatoru bez napajanja i ako dobro razumijem, glavni problem je moguća nalet struje u krugu nakon uključivanja, a to je uzrokovano uključivanjem ne javljaju se uvijek kada je ciklus na nultoj volti (prelazak nule).

Početnik sam u elektronici i moje znanje i praktično iskustvo vrlo su ograničeni, ali ako se problem može riješiti ako se provede prelazak nule, zašto ga ne biste koristili za upravljanje komponentom prelaska nule, kao što je Optotriac s prijelazom nule.

Ulazna strana Optotriaca je male snage, stoga se otpor male snage može koristiti za smanjenje mrežnog napona za rad Optotiaca. Stoga se na ulazu Optotriaca ne koristi kondenzator. Kondenzator je spojen na izlaznu stranu koju će uključiti TRIAC koji se uključuje pri prelasku nule.

Ako je to primjenjivo, također će riješiti probleme sa visokom strujom, jer Optotriac zauzvrat može bez ikakvih poteškoća upravljati još jednim TRIAC-om veće struje i / ili napona. Istosmjerni krug spojen na kondenzator više ne bi trebao imati problema s naletnom strujom.

Bilo bi lijepo znati vaše praktično mišljenje i zahvaliti vam što ste pročitali moju poštu.

Pozdrav,
Franjo

Dizajn

Kao što je s pravom istaknuto u gornjem prijedlogu, AC ulaz bez a kontrola prelaska nule može biti glavni uzrok udara prenaponske struje u kapacitivnim napajanjima bez transformatora.

Danas s pojavom sofisticiranih optičkih izolatora triac driver-a, prebacivanje AC mreže s regulacijom prelaska preko nule više nije složena stvar i jednostavno se može implementirati pomoću ovih jedinica.

O optičkim spojnicama MOCxxxx

Pokretači triaka MOC serije dolaze u obliku optičkih sprežnika i u tom su pogledu stručnjaci i mogu se koristiti s bilo kojim trijakom za upravljanje mrežom izmjeničnog napona kroz otkrivanje i kontrolu nule.

Triac pokretački programi MOC serije uključuju MOC3041, MOC3042, MOC3043 itd. Svi su oni gotovo identični sa svojim karakteristikama performansi uz samo male razlike u njihovim naponskim razmacima, a bilo koji od njih može se koristiti za predloženu primjenu kontrole prenapona u kapacitivnim izvorima napajanja.

Detekcija i izvršenje prelaska nule svi su interno obrađeni u ovim jedinicama opto pogona, a s njim treba konfigurirati samo trijak snage za svjedočenje namjeravanom pucanju kontroliranog prelaska nule integriranog trijačnog kruga.

Prije nego što istražimo krug napajanja triaka bez transformatora bez prenapona pomoću koncepta upravljanja nulom, prije svega shvatimo ukratko što je križanje nule i njegove značajke.

Što je nulti prijelaz u AC mreži

Znamo da se mrežni potencijal izmjenične struje sastoji od naponskih ciklusa koji rastu i padaju s promjenom polariteta od nule do maksimuma i obrnuto na danoj skali. Na primjer, u našem mrežnom napajanju od 220 V, napon se prebacuje s 0 na + 310 V vrha) i natrag na nulu, a zatim preusmjeravanjem prema dolje s 0 na -310 V i natrag na nulu, to se nastavlja kontinuirano 50 puta u sekundi što čini izmjenični napon od 50 Hz ciklus.

Kada je mrežni napon blizu trenutnog vrhunca ciklusa, odnosno blizu 220 V (za 220 V) mrežnog ulaza, on je u najjačoj zoni u smislu napona i struje i ako se tijekom toga uključi kapacitivni izvor napajanja trenutno se može očekivati ​​da će se čitavi 220V probiti kroz napajanje i s tim povezano ranjivo istosmjerno opterećenje. Rezultat bi mogao biti ono čemu smo obično svjedoci u takvim jedinicama napajanja .... to je trenutno sagorijevanje priključenog tereta.

Navedena posljedica može se obično vidjeti samo u kapacitivnim napajanjima bez transformatora, jer kondenzatori imaju svojstvo da se djeliću sekunde ponašaju kao kratki kada su podvrgnuti opskrbnom naponu, nakon čega se napune i prilagode svojoj točno određenoj izlaznoj razini

Vraćajući se na problem mrežnog prelaska s nulom, u obrnutoj situaciji dok se mreža približava ili prelazi nultu crtu svog faznog ciklusa, može se smatrati da je u najslabijoj zoni u pogledu struje i napona, a svaki je uređaj uključen u ovom se trenutku može očekivati ​​da je potpuno siguran i bez prenaponskih udara.

Stoga, ako je kapacitivni izvor napajanja UKLJUČEN u situacijama kada ulaz izmjenične struje prolazi kroz svoju fazu nulu, možemo očekivati ​​da će izlaz iz napajanja biti siguran i bez prenaponske struje.

Kako radi

Gore prikazani krug koristi pokretački sklop trijačkog optoizolatora MOC3041 i konfiguriran je na takav način da kad god je napajanje UKLJUČENO, on aktivira i pokreće povezani trijak samo tijekom prvog prelaska nule faze izmjenične struje, a zatim drži AC uključenim normalno za ostatak razdoblja dok se napajanje ne isključi i ponovno uključi.

Pozivajući se na sliku, možemo vidjeti kako je maleni 6-pinski MOC 3041 IC povezan s trijakom za izvršavanje postupaka.

Ulaz u triac primjenjuje se kroz visokonaponski kondenzator za ograničavanje struje 105 / 400V, a opterećenje se može vidjeti pričvršćeno na drugi kraj napajanja putem konfiguracije mostovskog ispravljača za postizanje čistog istosmjernog napona do predviđenog opterećenja koje bi moglo LED .

Kako se kontrolira prenaponska struja

Kad god je napajanje UKLJUČENO, u početku triak ostaje ISKLJUČEN (zbog odsutnosti pogonskog vrata), a isto tako i opterećenje povezano na mrežu mosta.

Napon napajanja izveden iz izlaza kondenzatora 105 / 400V doseže unutarnju IR LED kroz pin1 / 2 opto IC-a. Ovaj se ulaz interno nadgleda i obrađuje u odnosu na LED IR svjetlosni odziv .... i čim se utvrdi da napajani izmjenični ciklus doseže nultu točku prijelaza, unutarnja sklopka trenutno prebacuje i uključuje triak i održava sustav uključenim za ostatak razdoblja dok se jedinica još jednom ne isključi i ne uključi.

S gore postavljenim, kad god se napajanje uključi, MOC optički izolator triak osigurava da se trijak pokreće samo tijekom tog razdoblja kada mrežna naizmjenična struja prelazi nultu crtu svoje faze, što zauzvrat održava opterećenje savršeno sigurnim i oslobođen opasnog naleta u naletu.

Poboljšanje gore navedenog dizajna

Ovdje se raspravlja o sveobuhvatnom kapacitivnom krugu napajanja s detektorom prelaska nule, prigušivačem napona i regulatorom napona, ideju je podnio gospodin Chamy

Projektiranje poboljšanog kapacitivnog kruga napajanja s detekcijom nultih križanja

Pozdrav Swagatam.

Ovo je moj prelazak preko nule, zaštićen od prenaponske zaštite, s kapacitivnim napajanjem s stabilizatorom napona, pokušat ću navesti sve svoje sumnje.
(Znam da će ovo biti skupo za kondenzatore, ali ovo je samo za potrebe ispitivanja)

1-Nisam siguran da li BT136 treba mijenjati za BTA06 za smještaj više struje.

2-Q1 (TIP31C) može podnijeti samo 100 V maks. Možda bi ga trebalo promijeniti za tranzistor od 200 V 2-3A?, Poput 2SC4381.

3-R6 (200R 5W), znam da je ovaj otpor prilično mali i da je moj
kvar, zapravo sam htio staviti 1k otpornik.Ali s 200R 5W
otpornik bi radio?

4-Neki otpornici promijenjeni su prema vašim preporukama kako bi ih osposobili za 110 V. Možda 10K treba biti manji?

Ako znate kako ispravno raditi, vrlo rado ću ga ispraviti. Ako uspije, mogu izraditi PCB za njega i mogli biste ga objaviti na svojoj stranici (naravno besplatno).

Hvala vam što ste odvojili vrijeme i pogledali moj krug punih kvarova.

Ugodan vam dan.

Chamy

Procjena dizajna

Pozdrav Chamy,

tvoj krug mi izgleda u redu. Evo odgovora na vaša pitanja:

1) da BT136 treba zamijeniti trijakom više ocjene.
2) TIP31 treba zamijeniti Darlingtonovim tranzistorom kao što je TIP142 itd. Inače možda neće raditi ispravno.
3) kada se koristi Darlington, osnovni otpornik može imati visoku vrijednost, možda je otpor 1K / 2 vata sasvim u redu.
Međutim, sam dizajn izgleda kao pretjerano, u nastavku se može vidjeti puno jednostavnija verzija https://homemade-circuits.com/2016/07/scr-shunt-for-protecting-capacitive-led.html
Pozdrav

Swagatam

Referenca:

Krug nultog prijelaza

4) Prebacivanje napajanja bez transformatora pomoću IC 555

Ovo četvrto jednostavno, ali pametno rješenje ovdje je implementirano pomoću IC 555 u njegovom monostabilnom načinu rada za kontrolu naleta u beskonfumernom napajanju putem koncepta preklopnog kruga nultog križanja, pri čemu ulazna snaga iz mreže smije ulaziti u krug samo tijekom nula prijelaza izmjeničnog signala, čime se eliminira mogućnost prenaponskih udara. Ideju je predložio jedan od strastvenih čitatelja ovog bloga.

Tehničke specifikacije

Bi li nulti poprečni transformatorski krug radio na sprječavanju početne udarne struje ne dopuštajući uključivanje sve do točke 0 u ciklusu 60/50 herca?

Mnogi čvrsti releji koji su jeftini, manje od 10,00 INR i imaju tu sposobnost.

Također bih volio voditi 20watt LED diode s ovim dizajnom, ali nisam siguran koliko će struje ili vrućih kondenzatora dobiti Pretpostavljam da to ovisi o načinu na koji su LED ožičeni serijski ili paralelno, ali recimo da je kondenzator veličine 5 ampera ili 125 uf kondenzator se zagrijava i puše ???

Kako se očitavaju specifikacije kondenzatora da bi se utvrdilo koliko energije oni mogu rasipati.

Gornji zahtjev ponukao me da potražim srodni dizajn koji uključuje koncept prebacivanja nultog križanja na temelju IC 555 i naišao sam na sljedeći izvrsni bez transformatorski krug napajanja koji bi se mogao koristiti za uvjerljivo uklanjanje svih mogućih šansi od prenaponskog udara.

Što je prebacivanje bez prijelaza:

Važno je prvo naučiti ovaj koncept prije nego što istražite predloženi strujni krug bez transformatora.

Svi znamo kako izgleda sinusni val izmjeničnog mrežnog signala. Znamo da ovaj sinusni signal započinje od oznake nulte potencijala i eksponencijalno ili postupno raste do točke vršnog napona (220 ili 120), a odatle se eksponencijalno vraća na oznaku nulte potencijale.

Nakon ovog pozitivnog ciklusa, valni oblik pada i ponavlja gornji ciklus, ali u negativnom smjeru, sve dok se opet ne vrati na nulu.

Gore navedena radnja događa se oko 50 do 60 puta u sekundi, ovisno o specifikacijama mrežnog programa.
Budući da je ovaj valni oblik ono što ulazi u krug, bilo koja točka u valnom obliku, osim nule, predstavlja potencijalnu opasnost od prenaponskog prekidača zbog uključene velike struje u valnom obliku.

Međutim, gornju situaciju može se izbjeći ako se opterećenje suoči s prekidačem UKLJUČENO tijekom prelaska nule, nakon čega eksponencijalni uspon ne predstavlja nikakvu prijetnju opterećenju.

Upravo smo to pokušali implementirati u predloženi sklop.

Kružni rad

Pozivajući se na shemu spojeva u nastavku, 4 diode 1N4007 čine standardnu ​​konfiguraciju mostovnih ispravljača, katodni spoj stvara valovitost od 100 Hz preko linije.
Gornja frekvencija od 100 Hz ispušta se pomoću potencijalnog razdjelnika (47k / 20K) i primjenjuje na pozitivnu tračnicu IC555. Preko ove crte potencijal se prikladno regulira i filtrira pomoću D1 i C1.

Gore navedeni potencijal također se primjenjuje na bazu Q1 putem otpornika 100k.

IC 555 je konfiguriran kao monostabilni MV, što znači da će njegov izlaz biti visok svaki put kad njegov pin # 2 bude uzemljen.

Za razdoblja tijekom kojih je mrežna naizmjenična struja iznad (+) 0,6 V, Q1 ostaje ISKLJUČEN, ali čim izmjenični val dodirne nulu, odnosno dosegne ispod (+) 0,6 V, Q1 UKLJUČUJE uzemljenje # 2 IC-a i daje pozitivan izlaz IC pin-a 3.

Izlaz IC uključuje SCR i opterećenje i održava ga uključenim dok ne istekne MMV vrijeme, da započne novi ciklus.

Vrijeme UKLJ. Monostabiliteta može se postaviti promjenom postavke od 1M.

Veće vrijeme uključivanja osigurava veću struju opterećenja, čineći ga svjetlijim ako je LED, i obrnuto.

Uvjeti uključivanja ovog bežičnog transformatora, zasnovanog na IC 555, ograničeni su samo kada je izmjenični tok blizu nule, što zauzvrat osigurava nikakav prenaponski napon svaki put kada se uključi opterećenje ili krug.

Kružni dijagram

Za primjenu LED upravljačkih programa

Ako tražite napajanje bez transformatora za primjenu LED upravljačkih programa na komercijalnoj razini, vjerojatno možete isprobati ovdje objašnjeni pojmovi .