Visokonapetostno napajalno vezje brez transformatorja

Preprosta konfiguracija napajalnega vezja brez transformatorja, predstavljena spodaj, lahko zagotovi visok tok pri kateri koli dodeljeni fiksni napetosti. Zdi se, da je ideja rešila problem pridobivanja visokega toka iz kapacitivnih napajalnikov, kar se je prej zdelo težko. Predvidevam, da sem prva oseba, ki si je to izmislila.

Uvod

Nekaj ​​sem že razpravljal napajalna vezja brez transformatorja v tem blogu, ki je dober le pri aplikacijah z majhno porabo energije in je ponavadi manj učinkovit ali neuporaben pri velikih trenutnih obremenitvah.

Zgornji koncept uporablja visoko napetost PP kondenzatorji za padec omrežne napetosti na zahtevano raven, vendar ne more dvigniti trenutne ravni, kot je določeno v določeni aplikaciji.

Čeprav je tok trenutno sorazmeren z reaktanca kondenzatorjev , pomeni, da je tok mogoče dvigniti samo z vzporednim vključevanjem več kondenzatorjev. Toda to predstavlja tveganje za visoke začetne prenapetostne tokove, ki bi lahko takoj uničili vključeno elektronsko vezje.

Dodajanje kondenzatorjev za povečanje toka

Zato lahko dodajanje kondenzatorjev pomaga povečati trenutne specifikacije takšnih napajalnikov, vendar je treba najprej poskrbeti za faktor prenapetosti, da je vezje izvedljivo za praktično uporabo.

Upajmo, da tukaj razloženo vezje visokotokovnega napajalnika brez transformatorja učinkovito obvladuje val, ki se razvija iz prehodnih sil tako, da izhod postane brez nevarnosti, in zagotavlja zahtevano dovod toka pri nazivni napetosti.

Vse v vezju je ohranjeno tako kot njegov stari kolega, pri čemer je prepovedano vključiti mrežo triaka in Zenerja, ki je pravzaprav omrežje crowbar , ki se uporablja za ozemljitev vsega, kar presega nazivno napetost.

Upajmo, da bi v tem vezju izhod zagotavljal stabilno napetost približno 12+ voltov pri približno 500 mA toka brez nevarnosti kakršne koli nenamerne napetosti ali dotoka toka.

POZOR: KOLO NI IZOLIRANO IZ GLAVNEGA MREŽJA, ZATO VKLJUČUJE VELIKO TVEGANJE ELEKTROREZE, POTREBEN JE PRIMERNI VARNOSTNI UKREP.

UPDATE: Pri tem se lahko naučimo boljše in naprednejše zasnove napajalno vezje brez transformatorja brez krmiljenja brez nadzora

Seznam delov

• R1 = 1M, 1 / 4W
• R2, R3 = 1K, 1/4 WATT
• C1 ---- C5 = 2uF / 400V PPC, VSAK
• C6 = 100uF / 25V
• Vse DIODE = 1N4007
• Z1 = 15V, 1 vata
• TRIAC = BT136

Spodaj si lahko ogledate lepo narisan PCB za zgoraj omenjeno visoko transformatorsko napajalno enoto, ki ga je zasnoval gospod Patrick Bruyn, eden od navdušenih sledilcev tega bloga.

Nadgradnja

Poglobljena analiza vezja je pokazala, da je triak odmetaval znatno količino toka, hkrati pa omejeval val in nadzoroval tok.

Pristop v zgornjem vezju za nadzor napetosti in prenapetosti je negativen glede učinkovitosti.

Da bi dosegli predvidene rezultate, kot je predlagano v zgornji zasnovi in ​​brez ranžiranje dragoceni ojačevalci, je treba izvesti vezje s popolnoma nasprotnim odzivom, kot je prikazano zgoraj

Zanimivo je, da tukaj triak ni konfiguriran tako, da oddaja moč, temveč je ožičen na tak način, da izklopi moč, takoj ko izhod doseže določeno mejo varne napetosti, ki jo zazna stopnja BJT.

Nova posodobitev:

V zgornji spremenjeni zasnovi se triak morda ne bo pravilno obnašal zaradi precej nerodnega položaja. Naslednji diagram kaže na pravilno konfigurirano različico zgoraj, za katero lahko pričakujemo, da bo delovala v skladu s pričakovanji. V to zasnovo smo namesto triaka vključili SCR, saj je naprava nameščena za mostnim usmernikom, zato je vhod v obliki enosmernega valovanja in ne izmeničnega toka.

Izboljšanje zgornje zasnove:

V zgornjem transformatorskem vezju brez transformatorja, ki temelji na SCR, je izhod prek SCR zaščiten pred prenapetostjo, BC546 pa ni zaščiten. Da bi zagotovili popolno zaščito celotnega vezja skupaj s stopnjo gonilnika BC546, je treba stopnji B546 dodati ločeno stopnjo sprožitve z nizko porabo energije. Spremenjena oblika je razvidna spodaj:

Zgornjo zasnovo je mogoče še izboljšati s spreminjanjem položaja SCR, kot je prikazano spodaj:

Doslej smo preučili nekaj modelov napajalnikov brez transformatorjev z visokimi trenutnimi specifikacijami in se tudi naučili o njihovih različnih načinih konfiguracije.

Spodaj bi šli malo dlje in se naučili, kako narediti spremenljivo različico vezja z uporabo SCR. Razložena zasnova ne samo, da omogoča neprekinjeno spremenljivo izhodno moč, temveč je tudi zaščitena pred prenapetostjo in je zato s svojimi predvidenimi funkcijami postala zelo zanesljiva.

Vezje lahko razumemo iz naslednjega opisa:

Delovanje vezja

Levi bočni del vezja nam je dobro znan, vhodni kondenzator skupaj s štirimi diodami in filtrirnim kondenzatorjem tvori dele skupnega, nezanesljivega napajalnega vezja brez transformatorja s fiksno napetostjo.

Izhod iz tega odseka bo nestabilen, nagnjen k prenapetostnim tokovom in razmeroma nevaren za delovanje občutljivih elektronskih vezij.

Del vezja na desni strani varovalke ga spremeni v popolnoma novo, dodelano zasnovo.

Mreža Crowbar

Pravzaprav gre za omrežje vitek, predstavljeno za nekatere zanimive funkcije.

Zener dioda skupaj z R1 in P1 tvori nekakšno napetostno objemko, ki odloča, na kateri napetostni ravni naj SCR sproži.

P1 učinkovito spreminja cenerjevo napetost od nič do najvišje vrednosti, zato se tu domneva, da je nič do 24V.

Glede na to nastavitev se nastavi napetost sprožitve SCR.

Če predpostavimo, da P1 nastavi območje 12V za vrata SCR, takoj ko se omrežno omrežje vklopi, se odpravljena enosmerna napetost začne razvijati čez D1 in P1.

V trenutku, ko doseže oznako 12V, SCR dobi zadostno sprožilno napetost in takoj sproži, pri čemer izhodne sponke kratko spoji.

Kratek stik izhoda ponavadi pade napetost proti ničli, toda v trenutku, ko padec napetosti pade pod nastavljeno oznako 12V, je SCR onemogočen od zahtevane napetosti vrat in se vrne v stanje, ki ne vodi .... situacija še enkrat dovoli, da napetost naraste, SCR pa postopek ponovi, tako da napetost nikoli ne preseže nastavljenega praga.

Vključitev zaslona za lok zagotavlja tudi izhod brez prenapetosti, saj SCR v nobenem primeru ne dovoli, da bi prenapetost prešla na izhod, in omogoča tudi relativno večje trenutne operacije.

Shema vezja