3 полупроводникови единични интегрални схеми за захранване 220V

Опитайте Нашия Инструмент За Премахване На Проблемите





Тези източници на променлив ток към постоянен ток използват един чип за преобразуване на мрежови 220 V или 120 V входящи AC в 12 V или 5 V DC, без да зависи от трансформатор.

Тук са разгледани три прости, но ефективни 220V едночипови твърдотелни безтрансформаторни регулируеми полупроводникови схеми за захранване.



Първият работи с помощта на единична интегрална схема SR087. Дизайнът не зависи от кондензатори или индуктори с висока стойност и въпреки това е в състояние да достави 100 mA ток към натоварването.

1) Основни характеристики и оформление на дъската

Основните характеристики на това захранване с помощта на IC SR087

Основните характеристики на това захранване, използващо IC SR087, са:



Висока ефективност без вграждане на индуктори. Не изисква кондензатори с високо напрежение за спадане на мрежовия ток. Може да се използва с 120V AC, както и 220V AC входове Изходът може да се регулира от 9V до 50VDC Има вътрешна мека статична верига Потреблението в режим на готовност е по-малко от 200mW

The Supertex SR087 е чип без трансформатор на превключващ регулатор, специално проектиран да работи директно от ректифицирана 220V или 120V AC линия.

Принципът на работа е да включите преминаващ транзистор всеки път, когато коригираният променлив ток достигне под зададеното ниво на изход, и да го изключите веднага щом изходното ниво се поддържа на зададеното ниво.

Вътрешно настроен 5V линеен регулатор предлага допълнителен 5V фиксиран изход от интегралната схема за работещи устройства, изискващи строги 5V входове.

IC също така улеснява функция за деактивиране на задействания външен логически вход, която може да се използва за деактивиране на веригата, когато не се използва, и поддържа системата в режим на готовност.

ВНИМАНИЕ! Галваничната изолация не е включена в проекта. При включване на променливотоковото напрежение може да плават животозастрашаващи напрежения и удари. Проектантът, използващ SR087, трябва да гарантира, че се прилагат подходящи мерки за безопасност, за да се предпази крайният потребител от смъртни случаи.

Описаните тук схеми не са гарантирани да отговарят на изискванията за пренапрежение и EMI проводимост.

Работата на тези вериги може да се различава в зависимост от дадено приложение. Дизайнерът се съветва да приложи тестове, за да провери съответствието със заложените световни стандарти и разпоредби.

Електрическа схема

Твърдо захранваща верига, използваща IC SR087

Списък с части

Списък с части

Описание на пиновете

VIN - трябва да бъде свързан през 120 / 230VAC линия. AC входните stgae на веригата са защитени от импулсни токове чрез варистор от метален оксид 275V (MOV), а също и 1.25A
бавен предпазител.

Никога не използвайте трансформатор на входната линия. Високата индуктивност може да генерира индуктивна обратна ЕМП, претоварвайки
MOV и го унищожава. Моля, обърнете внимание, че предложеното 50V регулируемо безтрансформаторно захранване не е проектирано да работи чрез захранващ вход от непрекъсваема квадратна вълна, която също обикновено се нарича 'модифицирана синусоидална вълна'.

GND - това е общата линия на веригата. И тъй като веригата не предлага галванична изолация от мрежа 220V или 120V, свързвайки тази обща линия със заземено оборудване,
(като осцилоскоп), може да причини късо съединение на променливотоковата линия, което да доведе до незабавна повреда на веригата или дори на използваното оборудване.

Може също да забележите, че GND може да е на повишено ниво на напрежение по отношение
към земята, дори когато AC входът е изключен. Бъдете предупредени за това!

VOUT - Това се отнася до основния изход на етапа на веригата.

IC SR087 е проектиран да регулира пиковото изходно напрежение, а не средната стойност, следователно
средното напрежение ще покаже тенденция към намаляване, когато е прикрепен товар.

VOUT може да се регулира от 9,0 до 50V чрез промяна на стойността на R1 според формулата, дадена в схемата

VREG - Това е фиксираният 5V регулиран изход от IC. Тъй като този изход се извежда от 50V линия, всяко натоварване на VREG може да причини еквивалентен спад на тока през VOUT.

VREG ще изисква поне 4.0V пространство за главата
за генериране на 5V, това е минимум 9V при VOUT.

Тъй като IC обикновено е линеен регулатор, SR087 ще се разсейва
мощност като текуща мощност на изхода VREG или VOUT достига до около 460mW при 60mA.

ENABLE - Ако логиката е ниска (<0.2V) is applied on this pinout it enables Q1
превключване и VOUT включен.

Обаче логика
висока (> 0,75 • VREG) на този пиноут бързо деактивира Q1
, затваряйки VOUT захранването, а също и VREG изхода.

Ако обаче съществува външно напрежение на терминалите VOUT в деактивирано състояние, VREG ще продължи да функционира, позволявайки да се генерира 5.0V през посочените терминали.
ВХОДЪТ ENABLE е оборудван с 20kΩ падащ резистор. В случай, че не се изисква или не се използва, той може просто да остане несвързан или свързан към земята.

2) 12V, 5V SSD захранване с помощта на IC LR645

В следващия втори единичен IC базиран полупроводников дизайн ние изучаваме как мрежовото напрежение се контролира до 12V и 5V, използвайки само една IC LR645G и някои други поддържащи обикновени активни полупроводници.

В един от по-ранните си публикации предоставих подобна схема, но тя използва кондензатор с високо напрежение за спадане на мрежовото напрежение за понижаване на използваемите нива.

Благодарение на Supertex ic. за да ни предостави този прекрасен малък чип LR645G, който ръчно контролира всяко напрежение между 24 и 270 V AC и произвежда постояннотокови напрежения под 15 волта на изхода, което става идеално подходящо за работа с чувствителни, компактни електронни схеми.

Най-добрата част от веригата е, че тя не включва обемисти тежки компоненти като трансформатор или неполярни кондензатори с високо напрежение.

Въпреки че всички знаем простия начин за конструиране на трансформаторни захранващи блокове, използващи кондензатори с високо напрежение, тези кондензатори с високо напрежение имат един голям недостатък.

При включване тези капачки позволяват през тях да преминат входове с голям пренапрежение, а междинните преходни процеси стават неудържими с тези устройства.

Недостатъкът може да причини хаос с всяка електронна схема, която може да бъде свързана към такива конфигурации на захранването.

Как работи LR645G

Използването на LR645G горната заплаха става абсолютно обезсилена. Максималният ток, наличен от това устройство, е доста нисък, около 3 mA, но това никога не е проблем, тъй като токът може да бъде изстрелян до 150 mA, чрез просто добавяне на fet DN2540N5 във веригата.

Фигурата, показана по-горе, е класическа полупроводникова схема, изградена от 12V и 5V трансформаторна верига за захранване, която може да осигури изходи от 15 волта и 5 волта.

15 волта са налични точно на кръстовището на изхода на LR645 и входа на Ic 7805.
Ако не е необходима опция от 5 волта, конфигурацията около 5-волтовия регулатор може просто да бъде премахната, което прави веригата още по-опростена и компактна.

LR645G Пин връзки

Описание

Накратко схемата може да се разбере по следния начин:

  • Електрическата мрежа с високо напрежение се коригира от конфигурацията на моста, като се използват четири диода на входа.
  • Изправеното напрежение се изглажда от филтърния кондензатор, въведен непосредствено след мостовата мрежа.
  • Ректифицираното, филтрирано високо напрежение се подава към IC LR645LG, който ефективно намалява напрежението до 15 волта при 3 mA.
  • FET изтегля изходния ток от 3 mA до 150 mA и го подава към следващия етап, който включва 5-волтовия регулаторен етап.

Но един голям недостатък на невключването на трансформатор е ОПАСНОСТТА от ударно напрежение, което активно увисва с всички голи точки на веригата.

Следователно трябва да бъдете изключително внимателни при изграждането и тестването на тази верига и други свързани вериги.

IC LR645LG, който ефективно намалява 220V до 15 волта при 3 mA.

Списък с части

Диоди - 1N4007

Входен кондензатор - 4.7uF / 400V,

Изходните кондензатори са 1uF / 25V

ИС са LR645LG и 7805,

FET - DN2540N5

3) Захранваща верига с единичен чип 0-400V

Готина 0-400V променлива безтрансформаторна верига за захранване може да бъде изградена само с един чип LR8 и няколко резистора. IC има вграден текущ етап на управление, което прави дизайна изключително безопасен дори за критични електронни схеми.

Как LR8 IC е проектиран да работи

IC LR8 е доста подобен на нашия собствен LM317 или интегрални схеми LM338, с изключение на тяхното максимално входно напрежение и характеристиките на доставящия ток, които са широко раздалечени, останалите атрибути са точно подобни.

Тъй като IC LR8 е проектиран да работи с огромно напрежение до 430V, неговият текущ капацитет за обработка е много по-нисък при максимум 20mA, но въпреки това при 400V този ток може да изглежда значително полезен.

Тъй като предложената 0-400V безтрансформаторна захранваща верига е класирана да работи с над 400V AC, това означава, че тази схема може просто да бъде включена директно в нашия мрежов контакт, без да се притеснявате за пренапрежение или други свързани катастрофални ситуации.

едночипова трансформаторна 0-400V верига за захранване

Как работи

Позовавайки се на верижния дизайн на 0-400V безтрансформаторно захранване по-горе, можем да видим, че е точно идентичен с регулаторите на напрежение тип LM317, където R1 се използва за настройка на референтното напрежение за щифта ADJ, докато R2 е позициониран за определяне на предвиденото изходно напрежение в C2.

В диаграмата 18K резисторът трябва да произвежда точно 5V на изхода, стига входното напрежение да е 12V над изходната стойност .... което означава, че за придобиване на 5V минималното входно захранващо напрежение трябва да бъде 17V. По същия начин за осигуряване на минимум 1,25 V на изхода, входният източник ще трябва да бъде около 13,2 V. Накратко диференциалното напрежение трябва да бъде + 12V над желаната изходна стойност.

За придобиване на плавна променлива 0-400V или 0-300V DC изход от 220V мрежово коригиран входен източник, R2 може да бъде заменен с 100K пот.

За други фиксирани стойности посочената формула може да се използва, както е предложено в диаграмата.

Диаграмата на пиновете за LR8 IC може да се научи от следното изображение:

След като знаете как да изградите 0-400V безтрансформаторна верига за захранване, как планирате да я използвате за вашите специфични нужди? .... помислете и споделете, ако е възможно, чрез полето за коментари.




Предишна: Електронна машина за гласуване с модул SD карта Напред: 0-40V Регулируема верига за захранване - Урок за строителство