3 Solid State Single IC 220V justerbare strømforsyningskretser

Disse vekselstrømforsyningene bruker en enkelt brikke til å konvertere 220 V eller 120 V vekselstrøm til 12 V eller 5 V DC uten å avhenge av en transformator.

Tre enkle, men effektive 220V enkeltbaserte solid state transformerløse justerbare solid state strømforsyningskretser er diskutert her.

Den første fungerer med en enkelt IC SR087. Utformingen avhenger ikke av kondensatorer med høy verdi eller induktorer, og er likevel i stand til å levere 100mA strøm til festelasten.

1) Hovedfunksjoner og brettoppsett

Hovedfunksjonene til denne strømforsyningen ved bruk av IC SR087 er:

Høy effektivitet uten å inkludere induktorer. Krever ikke høyspenningskondensatorer for strømstrøm. Kan brukes med 120V AC samt 220V AC-innganger Utgang justerbar fra 9V til 50VDC Har en intern myk stat kretsløp Standby forbruk er mindre enn 200mW

De Supertex SR087 er en transformatorfri koblingsregulatorbrikke spesielt designet for å operere direkte fra en rettet 220V eller 120V vekselstrømledning.

Prinsippet for operasjonen er å slå PÅ en passeringstransistor hver gang den utbedrede vekselstrømmen når under det innstilte utgangsnivået, og slå den AV så snart utgangsnivået opprettholdes på det innstilte nivået.

En internt innstilt 5V lineær regulator tilbyr en ekstra 5V fast utgang fra IC for operasjonsenheter som krever strenge 5V-innganger.

IC muliggjør også en ekstern logisk inngang utløst 'deaktivere' funksjon, som kan brukes til å deaktivere kretsen når den ikke er i bruk og holde systemet i standby-modus.

ADVARSEL! Galvanisk isolasjon er ikke inkludert i designet. Livstruende spenninger og støt kan være flytende når de slås PÅ på strømledningen. Designeren som bruker SR087 må sørge for at det brukes riktige sikkerhetstiltak for å beskytte sluttbrukeren mot dødsfall.

Kretsene som er beskrevet her oppfyller ikke garantert spennings- og EMI-ledningskrav.

Arbeidet til disse kretsene kan variere avhengig av en gitt applikasjon. Designeren rådes til å gjennomføre tester for å verifisere samsvar med fastsatte verdens standarder og forskrifter.

Kretsdiagram

Deleliste

Pinout Beskrivelse

VIN - Bør kobles over en 120 / 230VAC-ledning. Vekselstrøminngangen til kretsen er beskyttet mot overspenningsstrømmer av en 275V metalloksydvaristor (MOV) og også en 1,25A
sakte sikring.

Bruk aldri en transformator ved inngangslinjen. Den høye induktansen kan generere en induktiv rygg EMF, som overbelaster
MOV og ødelegge det. Vær oppmerksom på at den foreslåtte 50V justerbare transformatorløse strømforsyningen ikke er konstruert for å fungere gjennom forsyningsinngangen fra en avbruddsfri firkantbølge, som også vanligvis kalles “modifisert sinusbølge”.

GND - Dette er kretsens felleslinje. Og fordi kretsen ikke tilbyr en galvanisk isolasjon fra 220V eller 120V, ved å koble denne fellesledningen til et jordet utstyr,
(for eksempel et oscilloskop), kan forårsake kortslutning av vekselstrømsledningen, noe som fører til øyeblikkelig skade på kretsen eller til og med utstyret i bruk.

Det kan også være lurt å merke seg at GND kan være på et hevet spenningsnivå med respekt
til jord, selv mens AC-inngangen er slått av. Vær advart om dette!

VOUT - Dette refererer til hovedutgangen fra kretsstadiet.

SR087 IC er designet for å regulere topputgangsspenningen, og ikke gjennomsnittsverdien, derfor
gjennomsnittlig spenning vil vise en tendens til å synke når en last er festet.

VOUT kan justeres fra 9,0 til 50V ved å endre verdien på R1 i henhold til formelen gitt i kretsskjemaet

VREG - Det er den faste 5V-regulerte utgangen, fra IC. Siden denne utgangen kommer fra 50V-linjen, kan enhver belastning på VREG forårsake et tilsvarende strømfall over VOUT.

VREG vil kreve minst 4,0 V takhøyde
å generere 5V, det er minimum 9V på VOUT.

Siden IC vanligvis er en lineær regulator, vil SR087 forsvinne
strøm som nåværende på VREG-utgang eller VOUT går opp til rundt 460mW ved 60mA.

AKTIVER - Hvis en logikk er lav (<0.2V) is applied on this pinout it enables Q1
bytte og VOUT slått PÅ.

Imidlertid en logikk
høy (> 0,75 • VREG) på denne pinout deaktiverer raskt Q1
, stenger VOUT-forsyningen og også VREG-utgangen.

Imidlertid, hvis en ekstern spenning eksisterer over VOUT-terminaler i deaktivert tilstand, vil VREG fortsette å fungere slik at en 5.0V kan genereres over de spesifiserte terminalene.
ENABLE-inngangen er utstyrt med 20 kΩ nedtrekksmotstand. I tilfelle det ikke er påkrevd eller ubrukt, kan det ganske enkelt være uten forbindelse eller koblet til bakken.

2) 12V, 5V Solid State-strømforsyning ved bruk av IC LR645

I den påfølgende andre enkelt-IC-baserte solid state-design studerer vi hvordan nettspenningen styres til 12V og 5V ved bruk av bare en enkelt IC LR645G og noen andre støttende vanlige aktive halvledere.

I et av mine tidligere innlegg ga jeg en lignende krets, men den brukte en høyspenningskondensator for å slippe netspenningen til lavere brukbare nivåer.

Takk til Supertex ic. for å gi oss denne fantastiske lille brikken LR645G, som enkelt kontrollerer hvilken som helst spenning mellom 24 og 270 V AC og produserer DC-spenninger under 15 volt ved utgangen, som blir ideell for drift av følsomme, kompakte elektroniske kretser.

Den beste delen av kretsen er at den ikke inneholder tunge komponenter som en transformator eller ikke-polære høyspenningskondensatorer.

Selv om vi alle vet den enkle måten å konstruere transformerløse strømforsyningsenheter ved hjelp av høyspenningskondensatorer, har disse høyspentkondensatorene en stor ulempe.

Når du slår PÅ, tillater disse hettene høye spenningsinnganger å passere gjennom dem, og mellomliggende transienter blir ustoppelige med disse enhetene.

Ulempen kan forårsake kaos med enhver elektronisk krets som kan være koblet til slike strømforsyningskonfigurasjoner.

Hvordan fungerer LR645G

Ved å bruke LR645G blir ovennevnte trussel absolutt opphevet. Maksimal strøm tilgjengelig fra denne enheten er ganske lav, rundt 3 mA, men det er aldri et problem, fordi strømmen kan skytes opp til 150 mA, gjennom et enkelt tillegg av en fet DN2540N5 i kretsen.

Figuren vist ovenfor er en klassisk solid state-krets satt opp av en 12V og 5V transformatorfri strømforsyningskrets som kan gi utganger på 15 volt og 5 volt.

15 volt er tilgjengelig like ved krysset mellom utgangen til LR645 og inngangen til Ic 7805.
Hvis 5 volt-alternativet ikke er nødvendig, kan konfigurasjonen rundt 5 volt-regulatoren bare elimineres, noe som gjør kretsen enda enklere og kompakt.

Beskrivelse

Kort fortalt kan kretsskjemaet forstås på følgende måte:

• Høyspenningsnettet blir rettet opp av brokonfigurasjonen ved hjelp av fire dioder ved inngangen.
• Den utbedrede spenningen jevnes ut av filterkondensatoren som ble introdusert like etter bronettet.
• Den utbedrede, filtrerte høyspenningen mates til IC LR645LG, som effektivt reduserer spenningen til 15 volt ved 3 mA.
• FET trekker 3 mA strømutgangen til 150 mA og gir den til neste trinn som inkluderer 5 volt regulator trinnet.

En stor ulempe ved ikke å innlemme en transformator er imidlertid FARE for høyspenningssjokk som aktivt henger med alle de nakne punktene i kretsen.

Derfor må det utvises ekstrem forsiktighet når du bygger og tester denne kretsen og andre tilkoblede kretsløp.

Deleliste

Dioder - 1N4007

Inngangskondensator - 4.7uF / 400V,

Utgangskondensatorer er 1uF / 25V

IC-er er LR645LG og 7805,

FET - DN2540N5

3) Enkelt chip 0-400V strømforsyningskrets

En kul 0-400V variabel transformatorfri strømforsyningskrets kan bygges med bare en enkelt chip LR8 og noen få motstander. IC har et innebygd nåværende kontrolltrinn som gjør designet ekstremt sikker selv for kritiske elektroniske kretser.

Hvordan LR8 IC er designet for å fungere

IC LR8 er ganske lik vår helt egen LM317 eller LM338 IC-er bortsett fra deres maksimale inngangsspenning og strømspesifikasjonene som er bredt fra hverandre, er resten av attributtene nøyaktig like.

Siden IC LR8 er designet for å fungere med enorme spenninger opptil 430V, er den nåværende håndteringskapasiteten følgelig mye lavere ved 20mA maksimum, men likevel, ved 400V kan denne strømmen virke betydelig nyttig.

Siden den foreslåtte 0-400V transformatorløse strømforsyningskretsen er vurdert til å fungere med over 400V AC, betyr det at denne kretsen ganske enkelt kan kobles til strømuttaket vårt direkte uten å måtte bekymre deg for overgangsstrømmer , eller andre relaterte katastrofale situasjoner.

Hvordan det fungerer

Henviser til kretsutformingen til 0-400V transformerfri strømforsyning ovenfor kan vi se at den er nøyaktig identisk med spenningsregulatorer av typen LM317, hvor R1 brukes til å sette opp referansespenningen for ADJ-pinnen, mens R2 er posisjonert for å bestemme den tiltenkte utgangsspenningen over C2.

I diagrammet skal 18K-motstanden produsere en presis 5V ved utgangen så lenge inngangsspenningen er 12V over utgangsverdien .... noe som betyr at for å anskaffe 5V skal minimum inngangsspenning være 17V. På samme måte for å sikre minimum 1,25V ved utgangen, må inngangskilden være rundt 13,2V. Kort fortalt må differensialspenningen være + 12V over ønsket utgangsverdi.

For å skaffe en jevn variabel 0-400V eller 0-300V DC-utgang fra en 220V strømrettet inngangskilde, kan R2 erstattes med en 100K-pott.

For andre faste verdier kan den spesifiserte formelen brukes som foreslått i diagrammet.

Pinout-diagrammet for LR8 IC kan læres av følgende bilde:

Nå siden du vet hvordan du bygger en 0-400V transformatorfri strømforsyningskrets, hvordan planlegger du å bruke den til ditt spesifikke behov? .... tenk og del om mulig gjennom kommentarfeltet.