3 szilárdtestű egyszeres IC 220V állítható tápegység

Ezek az AC-DC tápegységek egyetlen chipet használnak arra, hogy a 220 V vagy 120 V AC váltakozó áramot 12 V vagy 5 V DC-vé alakítsák transzformátor függvényében.

Három egyszerű, de mégis hatékony, 220 V egy chipes szilárdtest transzformátor nélküli állítható szilárdtest áramellátási áramkört tárgyalunk itt.

Az első egyetlen IC SR087 segítségével működik. A kialakítás nem függ nagy értékű kondenzátoroktól vagy induktivitásoktól, és mégis képes 100mA áram leadására az attasé terhelésére.

1) Főbb jellemzők és tábla elrendezés

Ennek az áramellátásnak a fő jellemzői az SR SR087 IC használatával:

Nagy hatékonyság induktorok beépítése nélkül. Nem igényel nagyfeszültségű kondenzátorokat a hálózati áram leeséséhez. Használható 120 V AC és 220 V AC bemenetekkel A kimenet állítható 9 V-tól 50 VDC-ig Belső soft stat áramkörrel rendelkezik. A készenléti állapot fogyasztása kevesebb, mint 200 mW

A Supertex SR087 egy transzformátor nélküli kapcsolószabályozó chip, amelyet kifejezetten egy egyenirányított 220 V vagy 120 V váltakozó áramú vezetékről való működésre terveztek.

A működés elve az, hogy egy áthaladó tranzisztort bekapcsolunk minden egyes alkalommal, amikor az egyenirányított váltóáram elérte a beállított kimeneti szintet, és KIKAPCSOLJUK, amint a kimeneti szintet a beállított szinten tartjuk.

A belsőleg beállított 5 V-os lineáris szabályozó további 5 V-os fix kimenetet kínál az IC-től szigorú 5 V-os bemenetet igénylő eszközök működtetéséhez.

Az IC emellett megkönnyíti egy külső logikai bemenet által kiváltott 'tiltás' funkciót, amely az áramkör letiltására szolgál, ha nincs használatban, és készenléti állapotban tartja a rendszert.

FIGYELEM! A tervezés nem tartalmazza a galvanikus szigetelést. Életveszélyes feszültségek és sokkok úszhatnak, ha bekapcsolják a váltóáramú vezetékre. Az SR087-et alkalmazó tervezőnek meg kell győződnie arról, hogy megfelelő biztonsági intézkedéseket alkalmaznak a végfelhasználó halálos védelme érdekében.

Az itt leírt áramkörök nem garantáltan felelnek meg a túlfeszültség és az EMI vezetési követelményeinek.

Ezen áramkörök működése az adott alkalmazástól függően eltérő lehet. A tervezőnek javasoljuk, hogy végezzen teszteket a megállapított világszabványoknak és előírásoknak való megfelelés ellenőrzésére.

Kördiagramm

Alkatrész lista

Pinout leírása

VIN - 120 / 230VAC vezetékre kell csatlakoztatni. Az áramkör váltakozó áramú bemeneti szakaszait egy 275 V-os fémoxid-varisztor (MOV) és egy 1,25 A-os áram védi a túlfeszültségtől.
lassú ütésű biztosíték.

Soha ne használjon transzformátort a bemeneti vonalon. A magas induktivitás induktív hátsó EMF-et generálhat, ami túlterheli a
MOV és megsemmisítése. Felhívjuk figyelmét, hogy a javasolt 50 V-os, transzformátor nélküli tápegységet nem úgy tervezték, hogy egy négyzethullámú szünetmentes tápegység bemenetén keresztül működjön, amelyet általában 'módosított szinuszhullámnak' is neveznek.

GND - Ez az áramkör közös vonala. Mivel az áramkör nem kínál galvánikus leválasztást a 220V vagy 120V hálózatról, ezt a közös vezetéket földelt berendezéssel összekötve,
(például oszcilloszkóp) rövidzárlatot okozhat a váltakozó áramú vezetékben, ami az áramkör vagy akár a használt berendezés azonnali károsodását okozhatja.

Megjegyezheti azt is, hogy a GND a megemelkedett feszültség szintjén lehet
a földre, még akkor is, ha az AC bemenet ki van kapcsolva. Figyelmeztetni kell erre!

VOUT - Ez az áramkör fő kimenetére vonatkozik.

Az SR087 IC-t a csúcs kimeneti feszültség és nem az átlagos érték szabályozására tervezték, ezért a
az átlagos feszültség csökkenési tendenciát mutat, ha terhelés van rögzítve.

A VOUT 9,0-ról 50 V-ra állítható az R1 értékének a kapcsolási rajzon megadott képlet szerinti megváltoztatásával

VREG - Ez a fix 5 V-os szabályozott kimenet az IC-től. Mivel ez a kimenet az 50 V-os vezetékből származik, a VREG bármely terhelése egyenértékű áramcsökkenést okozhat a VOUT-on.

A VREG-hez legalább 4,0 V fejtérre lesz szükség
az 5 V előállításához, ami minimum 9 V a VOUT-nál.

Mivel az IC tipikusan lineáris szabályozó, az SR087 eloszlik
a VREG kimeneten vagy a VOUT függvényében a feszültség kb. 460 mW-ra nő 60 mA-nél.

ENABLE - Ha logika alacsony (<0.2V) is applied on this pinout it enables Q1
kapcsolás és a VOUT bekapcsolása.

Azonban logika
magas (> 0,75 • VREG) ezen a pinouton gyorsan letiltja a Q1-et
, a VOUT táp és a VREG kimenet kikapcsolása.

Ha azonban a VOUT terminálokon külső feszültség van kikapcsolt állapotban, akkor a VREG továbbra is működni fog, lehetővé téve az 5,0 V generálását a megadott terminálokon.
Az ENABLE bemenet 20kΩ lehúzható ellenállással van ellátva. Abban az esetben, ha nincs rá szükség vagy nem használjuk, egyszerűen nem lehet csatlakoztatni, vagy a földhöz lehet csatlakoztatni.

2) 12 V, 5 V szilárdtest-tápegység az LR645 IC-vel

A következő második, IC-alapú szilárdtest-tervezésben azt vizsgáljuk, hogy a hálózati feszültséget 12 V-ra és 5 V-ra szabályozzák, egyetlen LR645G IC és néhány más támogató hétköznapi aktív félvezető segítségével.

Az egyik korábbi bejegyzésemben bemutattam egy hasonló áramkört, de nagyfeszültségű kondenzátort használt a hálózati feszültség csökkentésére a használható szintek csökkentésére.

Köszönet Supertex ic. azért, hogy rendelkezésünkre bocsátja ezt a csodálatos kis LR645G chipet, amely egyedül kezeli a 24 és 270 V AC közötti feszültséget, és a kimeneten 15 volt alatti DC feszültséget állít elő, amely ideálisan alkalmas érzékeny, kompakt elektronikus áramkörök működtetésére.

Az áramkör legjobb része, hogy nem tartalmaz nagy mennyiségű nehéz alkatrészt, például transzformátort vagy nem poláris nagyfeszültségű kondenzátort.

Noha mindannyian ismerjük a transzformátor nélküli tápegységek egyszerű felépítésének módját nagyfeszültségű kondenzátorok használatával, ezeknek a nagyfeszültségű kondenzátoroknak egyetlen nagy hátrányuk van.

BE álláskor ezek a kupakok lehetővé teszik a nagy túlfeszültségű bemenetek áthaladását rajtuk, és a köztes tranziensek is megállíthatatlanná válnak ezekkel az eszközökkel.

A hátrány pusztítást okozhat minden olyan áramkörön, amely ilyen áramellátási konfigurációkhoz kapcsolódhat.

Hogyan működik az LR645G

Az LR645G használatával a fenti fenyegetés teljesen semmissé válik. Az eszközről elérhető maximális áram meglehetősen alacsony, 3 mA körüli, azonban ez soha nem jelent problémát, mert az áram 150 mA-ig is felvehető, az áramkörben lévő fet DN2540N5 egyszerű hozzáadásával.

A fenti ábra egy klasszikus szilárdtest áramkör, amely egy 12 V és 5 V transzformátor nélküli tápegységből áll, amely 15 és 5 V kimenetet képes szolgáltatni.

15 volt elérhető az LR645 kimenetének és az Ic 7805 bemenetének találkozásánál.
Ha nem szükséges az 5 voltos opció, akkor az 5 voltos szabályozó körüli konfiguráció csak megszüntethető, ami még egyszerűbbé és kompaktabbá teszi az áramkört.

Leírás

Röviden: a kapcsolási rajz a következő módon érthető:

• A nagyfeszültségű váltóáramú hálózatot a hídkonfiguráció kijavítja négy bemeneti diódával.
• Az egyenirányított feszültséget a hídhálózat után bevezetett szűrőkondenzátor kiegyenlíti.
• Az egyenirányított, szűrt nagyfeszültséget az LR645LG IC-re táplálják, amely 3 mA-nél hatékonyan 15 voltra csökkenti a feszültséget.
• A FET a 3 mA-es áramkimenetet 150 mA-re húzza, és a következő fokozatba táplálja, amely magában foglalja az 5 voltos szabályozó fokozatot.

A transzformátor be nem építésének egyik nagy hátránya a nagyfeszültségű sokk veszélye, amely aktívan lóg az áramkör minden meztelen pontján.

Ezért rendkívül körültekintően kell eljárni az áramkör és más csatlakoztatott áramkörök felépítése és tesztelése során.

Alkatrész lista

Diódák - 1N4007

Bemeneti kondenzátor - 4.7uF / 400V,

A kimeneti kondenzátorok 1uF / 25V

Az IC-k LR645LG és 7805,

FET - DN2540N5

3) Single Chip 0-400V tápegység

Hűvös, 0-400 V-os változó transzformátor nélküli áramellátási áramkör építhető csak egyetlen chip LR8 és néhány ellenállás felhasználásával. Az IC beépített áramvezérlési fokozattal rendelkezik, amely rendkívül biztonságosvá teszi a kialakítást még a kritikus elektronikus áramkörök számára is.

Hogyan tervezik az LR8 IC működését

Az IC LR8 nagyon hasonlít a miénkre LM317 vagy LM338 IC-k, kivéve a maximális bemeneti feszültséget és az áramszolgáltató teljesítmény-specifikációkat, amelyek nagy távolságra vannak egymástól, a többi attribútum pontosan hasonló.

Mivel az IC LR8-at úgy tervezték, hogy 430 V-ig terjedő óriási feszültségekkel működjön, a jelenlegi kezelési kapacitása következésképpen jóval alacsonyabb 20 mA-nél, de ennek ellenére 400 V-nál ez az áram jelentősen hasznosnak tűnhet.

Mivel a javasolt 0–400 V-os transzformátor nélküli áramellátási áramkör 400 V-os váltakozó áramú AC felett működik, ez azt jelenti, hogy ezt az áramkört egyszerűen be lehet dugni a hálózati aljzathoz, anélkül, hogy aggódnia kellene. túlfeszültség rohan , vagy más kapcsolódó katasztrofális helyzetek.

Hogyan működik

Hivatkozva a 0-400V áramkör kialakítására transzformátor nélküli tápegység fent láthatjuk, hogy pontosan megegyezik az LM317 típusú feszültségszabályozókkal, ahol R1-et használnak az ADJ-tű referenciafeszültségének beállításához, míg R2-t a C2-es keresztirányú kimeneti feszültség meghatározásához használják.

A diagramban a 18K-os ellenállásnak pontosan 5 V-ot kell produkálnia a kimeneten, mindaddig, amíg a bemeneti feszültség 12 V-tal meghaladja a kimeneti értéket. Az 5 V megszerzéséhez a minimális bemeneti tápfeszültségnek 17 V-nak kell lennie. Hasonlóképpen, ha a kimeneten legalább 1,25 V-ot biztosítunk, a bemeneti forrásnak 13,2 V körül kell lennie. Röviden: a differenciális feszültségnek + 12 V-nak kell lennie a kívánt kimeneti érték felett.

A sima változó 0-400V vagy 0-300V DC kimenet 220 V-os egyenirányított bemeneti forrásból történő megszerzéséhez az R2 helyettesíthető egy 100K-os potral.

Egyéb rögzített értékeknél a megadott képlet használható, ahogy azt az ábra javasolja.

Az LR8 IC kihúzási diagramja a következő képen tanulható meg:

Most, hogy tudja, hogyan kell felépíteni egy 0-400 V-os transzformátor nélküli áramellátási áramkört, hogyan tervezi azt felhasználni sajátos igényeihez? ... gondolkodjon el, és ossza meg, ha lehetséges, a megjegyzés rovatban.