4 enkle transformerløse strømforsyningskredsløb forklaret

4 enkle transformerløse strømforsyningskredsløb forklaret

I dette indlæg diskuterer vi 4 let at bygge, kompakte enkle transformerløse strømforsyningskredsløb. Alle de kredsløb, der præsenteres her, er bygget ved hjælp af kapacitiv reaktanssteori til at nedtrappe indgangsstrømmen. Alle de designs, der præsenteres her, fungerer uafhængigt uden nogen transformer eller ingen transformer .



Det transformerløse strømforsyningskoncept

Som navnet definerer, tilvejebringer et transformerløst strømforsyningskredsløb en lav DC fra hovedets højspændings AC uden brug af nogen form for transformer eller induktor.

Det fungerer ved hjælp af en højspændingskondensator til at droppe lysnetstrømmen til det krævede lavere niveau, hvilket kan være egnet til det tilsluttede elektroniske kredsløb eller belastning.



Spændingsspecifikationen for denne kondensator er valgt således, at dens RMS-spænding er meget højere end vekselstrømsnetspændingens top for at sikre, at kondensatoren fungerer korrekt. Et eksempel på kondensator, der normalt anvendes transformerløse strømforsyningskredsløb, er vist nedenfor:

105 / 400V kondensator 1uF 400V kondensator til transformerfri strømforsyning

Denne kondensator påføres i serie med en af ​​hovedindgangene, fortrinsvis faseledningen på AC.



Når lysnettet kommer ind i denne kondensator, afhængigt af kondensatorens værdi, kondensatorens reaktans kommer i aktion og begrænser vekselstrømmen fra at overskride det givne niveau, som specificeret af kondensatorens værdi.

Men selvom strømmen er begrænset, er spændingen ikke, så hvis du måler den udlignede udgang fra en transformerfri strømforsyning, vil du finde spændingen til at være lig med spidsværdien for lysnettet, det er omkring 310 V. , og dette kan være alarmerende for enhver ny hobby.

Men da strømmen kan være tilstrækkeligt faldet niveau af kondensatoren, kunne denne høje spids spænding let tackles og stabiliseres ved hjælp af en zenerdiode ved udgangen af ​​broensretteren.

Det zener diode watt skal vælges korrekt i henhold til det tilladte strømniveau fra kondensatoren.

FORSIGTIG: Læs venligst advarselsmeddelelsen i slutningen af ​​indlægget

Fordele ved at bruge et transformerløst strømforsyningskredsløb

Ideen er billig, men alligevel meget effektiv til applikationer, der kræver lav strøm til deres drift.

Brug af en transformer i DC strømforsyninger er sandsynligvis ret almindeligt, og vi har hørt meget om det.

En ulempe ved at bruge en transformer er imidlertid, at du ikke kan gøre enheden kompakt.

Selvom det nuværende krav til din kredsløbsapplikation er lavt, skal du medtage en tung og omfangsrig transformer, der gør tingene virkelig besværlige og rodet.

Det transformerløse strømforsyningskredsløb, der er beskrevet her, erstatter meget effektivt en almindelig transformer til applikationer, der kræver strøm under 100 mA.

Her en højspænding metaliseret kondensator bruges ved indgangen til den krævede nedtrapning af lysnettet, og det foregående kredsløb er intet andet end blot enkle brokonfigurationer til konvertering af den nedskrevne vekselstrøm til jævnstrøm.

Kredsløbet vist i diagrammet ovenfor er et klassisk design, der kan bruges som en 12 volt jævnstrømsforsyning kilde til de fleste elektroniske kredsløb.

Men efter at have diskuteret fordelene ved ovenstående design, vil det være værd at fokusere på et par alvorlige ulemper, som dette koncept kan omfatte.

Ulemper ved et transformerløst strømforsyningskredsløb

For det første er kredsløbet ikke i stand til at producere høje strømudgange, men det gør ikke noget for de fleste applikationer.

En anden ulempe, der bestemt kræver en vis overvejelse, er, at konceptet ikke isolerer kredsløbet fra farlige vekselstrømspotentialer.

Denne ulempe kan have alvorlige konsekvenser for design, der har afsluttet output eller metalskabe, men betyder ikke noget for enheder, der har alt dækket af i et ikke-ledende hus.

Derfor skal nye hobbyfolk arbejde meget omhyggeligt med dette kredsløb for at undgå elektrisk ulykke. Sidst men ikke mindst tillader ovenstående kredsløb spændingsstød at komme ind gennem det, hvilket kan forårsage alvorlig skade på det strømforsynede kredsløb og selve forsyningskredsløbet.

Imidlertid er den ulempe med det foreslåede enkle transformerløse strømforsyningskredsløb rimeligt tacklet ved at indføre forskellige typer stabiliseringstrin efter broensretteren.

Denne kondensator begrunder øjeblikkelige højspændingsspændinger og beskytter dermed den tilknyttede elektronik effektivt med den.

Sådan fungerer kredsløbet

Funktionen af ​​denne transformløse strømforsyning kan forstås med følgende punkter:

  1. Når lysnettet er tændt, kondensator C1-blokke indgangen til hovedstrømmen og begrænser den til et lavere niveau som bestemt af reaktansværdien af ​​C1. Her kan det groft antages at være omkring 50 mA.
  2. Spændingen er imidlertid ikke begrænset, og derfor får den fulde 220V eller hvad der måtte være ved indgangen lov til at nå det efterfølgende bro-ensrettertrin.
  3. Det bro ensretter korrigerer denne 220V C til en højere 310V DC på grund af RMS til topkonvertering af AC-bølgeformen.
  4. Det her 310V DC reduceres øjeblikkeligt til et lavt niveau DC ved det næste zener-diodetrin, som skifter det til zener-værdien. Hvis der anvendes en 12V zener, bliver denne til 12V og så videre.
  5. C2 filtrerer endelig 12V DC med krusninger i en relativt ren 12V DC.

1) Grundlæggende transformerløst design

Simpel transformerløs strømforsyningskreds

Lad os prøve at forstå funktionen af ​​hver af de dele, der bruges i ovenstående kredsløb, i flere detaljer:

  1. Kondensatoren C1 bliver den vigtigste del af kredsløbet, da det er den, der reducerer den høje strøm fra 220 V eller 120 V lysnettet til det ønskede lavere niveau for at passe til udgangs-DC-belastningen. Som en tommelfingerregel vil hver eneste microFarad fra denne kondensator give omkring 50 mA strøm til outputbelastningen. Dette betyder, at en 2uF vil give 100 mA og så videre. Hvis du ønsker at lære beregningerne mere præcist, kan du henvises til denne artikel .
  2. Modstanden R1 bruges til at tilvejebringe en afladningsvej for højspændingskondensatoren C1, når kredsløbet trækkes ud af lysnettet. Fordi C1 har evnen til at gemme 220 V-netpotentialet i det, når det er frakoblet lysnettet, og det kan risikere et højspændingsstød for den, der rører ved stikket. R1 aflader hurtigt C1, hvilket forhindrer et sådant uheld.
  3. Dioder D1 --- D4 fungerer som en bro ensretter til konvertering af lavstrøm AC fra C1 kondensator til en lavstrøm DC. Kondensatoren C1 begrænser strømmen til 50 mA, men begrænser ikke spændingen. Dette indebærer, at jævnstrømmen ved udgangen af ​​broensretteren er spidsværdien af ​​220 V AC. Dette kan beregnes som: 220 x 1,41 = 310 V DC rundt regnet. Så vi har 310 V, 50 mA ved udgangen af ​​broen.
  4. 310V DC kan dog være for høj til enhver lavspændingsenhed undtagen et relæ. Derfor en passende vurderet zener-diode bruges til at skifte 310V DC til den ønskede lavere værdi, såsom 12 V, 5 V, 24 V osv., afhængigt af belastningsspecifikationerne.
  5. Modstand R2 bruges som en strømbegrænsende modstand . Du kan føle, når C1 allerede er der for at begrænse strømmen, hvorfor har vi brug for R2. Det skyldes, at kondensatoren C1 simpelthen fungerer som en kortslutning i nogle få millisekunder i løbet af de øjeblikkelige tændingsperioder, hvilket betyder, at når input AC først tilføres til kredsløbet. Disse få indledende millisekunder af tændingsperioden gør det muligt for den fulde AC 220 V høj strøm at komme ind i kredsløbet, hvilket kan være nok til at ødelægge den sårbare DC-belastning ved udgangen. For at forhindre dette introducerer vi R2. Den bedre mulighed kan dog være at bruge en NTC i stedet for R2.
  6. C2 er filterkondensator , som udglatter 100 Hz krusninger fra den udbedrede bro til en renere DC. Selvom en højspændings 10uF 250V kondensator er vist i diagrammet, kan du simpelthen udskifte den med en 220uF / 50V på grund af tilstedeværelsen af ​​zenerdioden.

Printkortlayout til den ovenfor forklarede enkle transformerløse strømforsyning er vist i det følgende billede. Bemærk, at jeg også har medtaget en plads til en MOV i printkortet på netindgangssiden.

transformerfri strømforsyning Printkortlayout

Eksempel på kredsløb til anvendelse af LED-dekorationslys

Følgende transformerløse eller kapacitive strømforsyningskredsløb kunne bruges som et LED-lampekredsløb til sikker belysning af mindre LED-kredsløb, såsom små LED-pærer eller LED-strenglys.

Idéen blev anmodet af Mr. Jayesh:

Kravspecifikationer

Strengen består af ca. 65 til 68 LED på 3 Volt i serie omtrent i en afstand af lad os sige 2 fod ,,, sådanne 6 strenge er rebet sammen for at lave en streng, så pærens placering kommer ud til at være 4 inches i sidste reb. så over alle 390 - 408 LED-pærer i sidste reb.
Så vær venlig at foreslå mig det bedst mulige driver kredsløb til at fungere
1) en streng på 65-68 streng.
eller
2) komplet reb på 6 strenge sammen.
Vi har et andet reb på 3 strenge. Strengen består af ca. 65 til 68 LED på 3 Volt i serie omtrent i en afstand af lad os sige 2 fod, sådanne 3 strenge er rebet sammen for at lave en streng, så pærens placering kommer ud til at være 4 inches i sidste reb. så over alle 195 - 204 LED-pærer i sidste reb.
Så vær venlig at foreslå mig det bedst mulige driver kredsløb til at fungere
1) en streng på 65-68 streng.
eller
2) komplet reb med 3 strenge sammen.
Foreslå det bedste robuste kredsløb med overspændingsbeskytter og rådgive eventuelle yderligere ting, der skal tilsluttes for at beskytte kredsløbene.
og se venligst, at kredsløbsdiagrammer er med værdier, der kræves for det samme, da vi slet ikke er tekniske personer i dette felt.

Circuit Design

Førerkredsløbet vist nedenfor er velegnet til kørsel enhver LED-pærestreng med mindre end 100 lysdioder (til 220V-indgang), hver LED er klassificeret til 20mA, 3,3V 5mm lysdioder:

kapacitiv transformerfri strømforsyning til LED-lys

Her bestemmer indgangskondensatoren 0.33uF / 400V mængden af ​​strøm, der leveres til LED-strengen. I dette eksempel vil det være omkring 17mA, hvilket er lige godt for den valgte LED-streng.

Hvis en enkelt driver bruges til flere antal lignende 60/70 LED-strenge parallelt, kan den nævnte kondensatorværdi ganske enkelt øges forholdsmæssigt for at opretholde optimal belysning på LED'erne.

Derfor for 2 strenge parallelt ville den krævede værdi være 0,68 uF / 400V, for 3 strenge kan du erstatte den med en 1uF / 400V. Tilsvarende for 4 strenge skal dette opgraderes til 1,33uF / 400V og så videre.

Vigtig :Selvom jeg ikke har vist en begrænsende modstand i designet, ville det være en god ide at medtage en 33 Ohm 2 watt modstand i serie med hver LED-streng for ekstra sikkerhed. Dette kunne indsættes hvor som helst i serie med de enkelte strenge.

ADVARSEL: ALLE Kredsløb, der er nævnt i denne artikel, er ikke isoleret fra hovedstrømmen, derfor er alle sektionerne i kredsløbet ekstremt farligt at røre ved tilslutning til hovedstrømmen ........

2) Opgradering til spændingsstabiliseret transformerfri strømforsyning

Lad os nu se, hvordan en almindelig kapacitiv strømforsyning kan omdannes til en overspændingsfri, spændingsstabiliseret eller variabel spænding, transformerfri strømforsyning, der gælder for næsten alle standard elektroniske belastninger og kredsløb. Idéen blev anmodet om af Mr. Chandan Maity.

Tekniske specifikationer

Hvis du husker det, kommunikerede jeg dig engang før med kommentarer på din blog.

Transformerløse kredsløb er rigtig gode, og jeg testede et par af dem og kørte 20W, 30W LED. Nu prøver jeg at tilføje nogle controller, FAN og LED alt sammen, derfor har jeg brug for en dobbelt forsyning.

Den grove specifikation er:

Nuværende vurdering 300 mAP1 = 3.3-5V 300mA (til controller osv.) P2 = 12-40V (eller højere rækkevidde), 300mA (til LED)
Jeg tænkte at bruge dit 2. kredsløb som nævnt https://homemade-circuits.com/2012/08/high-current-transformerless-power.html

Men jeg er ikke i stand til at fryse, hvordan man får 3.3V uden at bruge ekstra kondensator. 1. Kan et andet kredsløb placeres fra udgangen fra det første? 2. Eller en anden TRIAC, bro, der skal placeres parallelt med den første, efter kondensator for at få 3,3-5V

Jeg vil være glad, hvis du venligt hjælper.

Tak,

Designet

Funktionen af ​​de forskellige komponenter, der anvendes på tværs af de forskellige faser af det ovenfor viste spændingsstyrede kredsløb, kan forstås ud fra følgende punkter:

Netspændingen udbedres af de fire 1N4007-dioder og filtreres af 10uF / 400V kondensatoren.

Outputtet over 10uF / 400V når nu omkring 310V, hvilket er den maksimale udlignede spænding opnået fra lysnettet.

Spændingsdelernetværket konfigureret i bunden af ​​TIP122 sørger for, at denne spænding reduceres til det forventede niveau eller efter behov på tværs af strømforsyningsoutputtet.

Du kan også bruge MJE13005 i stedet for TIP122 for bedre sikkerhed.

Hvis der kræves en 12V, kan 10K potten indstilles til at opnå dette på tværs af emitteren / jorden på TIP122.

220uF / 50V kondensatoren sørger for, at basen under tænding gøres en øjeblikkelig nulspænding for at holde den slukket og være sikker fra den indledende bølge.

Induktoren sikrer endvidere, at spolen under tændingsperioden giver en høj modstand og stopper enhver indgangsstrøm for at komme ind i kredsløbet, hvilket forhindrer en mulig skade på kredsløbet.

Til opnåelse af en 5V eller en hvilken som helst anden tilsluttet nedadspænding kan en spændingsregulator såsom den viste 7805 IC anvendes til at opnå den samme.

Kredsløbsdiagram

spændingsstabiliseret transformerløst strømforsyningskredsløb

Brug af MOSFET Control

Ovenstående kredsløb ved hjælp af emitterfølger kan forbedres yderligere ved at anvende en MOSFET strømforsyning til kildefølger sammen med et supplerende strømstyringstrin ved hjælp af BC547-transistor.

Det komplette kredsløbsdiagram kan ses nedenfor:

Kapacitivt og MOSFET-styret transformerløst strømforsyningskredsløb

Videobevis for overspændingsbeskyttelse

3) Zero Crossing Transformerless Power Supply Circuit

Det tredje interessante forklarer vigtigheden af ​​en nulkrydsningsdetektering i kapacitive transformerløse strømforsyninger for at gøre det helt sikkert fra hovedafbryderen ON til startstrøm. Ideen blev foreslået af Mr. Francis.

Tekniske specifikationer

Jeg har læst om transformatoren mindre strømforsyningsartikler på dit websted med stor interesse, og hvis jeg forstår det rigtige, er hovedproblemet den mulige strøm i strømmen i kredsløbet ved tænding, og dette skyldes, at tænding gør forekommer ikke altid, når cyklussen er på nul volt (nul krydsning).

Jeg er en novice inden for elektronik, og min viden og praktiske erfaring er meget begrænset, men hvis problemet kan løses, hvis nul krydsning implementeres, hvorfor ikke bruge en nul krydsningskomponent til at kontrollere det, såsom en Optotriac med nul krydsning.

Indgangssiden af ​​Optotriac har lav effekt, derfor kan en modstand med lav effekt bruges til at sænke netspændingen til Optotiac-drift. Derfor anvendes der ingen kondensator ved Optotriac's input. Kondensatoren er tilsluttet på udgangssiden, som vil blive tændt af TRIAC, der tænder ved nul krydsning.

Hvis dette er relevant, løser det også problemer med høje strømbehov, da Optotriac igen kan betjene en anden højere strøm og / eller spænding TRIAC uden problemer. DC-kredsløbet, der er tilsluttet kondensatoren, bør ikke længere have det aktuelle strømproblem.

Det ville være rart at kende din praktiske mening og tak, fordi du læste min mail.

Hilsen,
Francis

Designet

Som med rette påpeget i ovenstående forslag, en AC-indgang uden en nul krydsningskontrol kan være en væsentlig årsag til en kraftig overgangsstrøm i kapacitive transformerløse strømforsyninger.

nul krydsning kontrolleret transformerløst strømforsyningskredsløb

I dag med fremkomsten af ​​sofistikerede triac-driveropto-isolatorer er det ikke længere en kompliceret affære at skifte en lysnettet med nul krydskontrol og kan simpelthen implementeres ved hjælp af disse enheder.

Om MOCxxxx Opto-koblinger

MOC-serien triac-drivere kommer i form af optokoblere og er specialister i denne henseende og kan bruges med enhver triac til styring af vekselstrøm via en nulkrydsningsdetektion og -kontrol.

Triac-drivere i MOC-serien inkluderer MOC3041, MOC3042, MOC3043 osv. Alle disse er næsten identiske med deres ydeevneegenskaber med kun mindre forskelle med deres spændingsspces, og ethvert af disse kan bruges til den foreslåede overspændingsstyringsapplikation i kapacitive strømforsyninger.

Nulkrydsningsdetektering og -udførelse behandles alle internt i disse opto-driverenheder, og man skal kun konfigurere effekttriacen med den for at være vidne til den tilsigtede nulkrydsningsstyrede affyring af det integrerede triac-kredsløb.

Før vi undersøger det spændingsfri triac transformerløse strømforsyningskredsløb ved hjælp af et kontrolkoncept med nul krydsning, lad os først forstå kort om, hvad der er en nulkrysning og dets involverede funktioner.

Hvad er nul krydsning i lysnettet

Vi ved, at et vekselstrømsnetspotentiale er sammensat af spændingscyklusser, der stiger og falder med skiftende polaritet fra nul til maksimum og omvendt over den givne skala. For eksempel i vores 220V lysnetadapter skifter spændingen fra 0 til + 310V spids) og tilbage til nul, derefter videresendes nedad fra 0 til -310V, og tilbage til nul, dette fortsætter kontinuerligt 50 gange pr. Sekund, hvilket udgør en 50 Hz AC cyklus.

Når netspændingen er nær dens øjeblikkelige spids af cyklussen, dvs. nær 220V (for en 220V), er den i den stærkeste zone med hensyn til spænding og strøm, og hvis en kapacitiv strømforsyning tilfældigvis er tændt under dette øjeblikkeligt kan hele 220V forventes at bryde igennem strømforsyningen og den tilknyttede sårbare DC-belastning. Resultatet kunne være, hvad vi normalt ser i sådanne strømforsyningsenheder .... det er øjeblikkelig afbrænding af den tilsluttede belastning.

Ovenstående konsekvens kan almindeligvis kun ses i kapacitive transformerløse strømforsyninger, fordi kondensatorer har egenskaberne ved at opføre sig som en kortslutning i en brøkdel af et sekund, når de udsættes for en forsyningsspænding, hvorefter de oplades og tilpasser sig det korrekte specificerede udgangsniveau

Kommer tilbage til nul-krydsningsproblemet i en omvendt situation, mens lysnettet nærmer sig eller krydser nullinjen i sin fasecyklus, kan det betragtes som i sin svageste zone med hensyn til strøm og spænding, og enhver gadget tændt på dette tidspunkt kan man forvente at være helt sikker og fri for en stigning.

Derfor, hvis en kapacitiv strømforsyning er tændt i situationer, hvor vekselstrømsindgangen passerer gennem sin fase nul, kan vi forvente, at udgangen fra strømforsyningen er sikker og uden en overspændingsstrøm.

Hvordan det virker

Kredsløbet vist ovenfor bruger en triac optoisolator-driver MOC3041 og er konfigureret på en sådan måde, at hver gang strømmen tændes, affyres og initieres den tilsluttede triac kun under den første nulkrysning af vekselstrømsfasen og derefter holder vekselstrømmen tændt. normalt i resten af ​​perioden, indtil strømmen slukkes og tændes igen.

Under henvisning til figuren kan vi se, hvordan den lille 6-polede MOC 3041 IC er forbundet med en triac til udførelse af procedurerne.

Indgangen til triacen tilføres via en højspænding, strømbegrænsende kondensator 105 / 400V, belastningen kan ses fastgjort til den anden ende af forsyningen via en bro-ensretterkonfiguration for at opnå en ren jævnstrøm til den tilsigtede belastning, som kunne være en LED .

Sådan styres overspændingsstrømmen

Når strømmen er tændt, forbliver triacen oprindeligt slukket (på grund af manglende portdrev), og det samme gør belastningen, der er forbundet til bronetværket.

En tilførselsspænding, der stammer fra udgangen fra 105 / 400V kondensatoren, når den interne IR-LED gennem pin1 / 2 på opto IC. Denne indgang overvåges og behandles internt med henvisning til LED IR-lysresponsen .... og så snart den tilførte vekselstrømscyklus detekteres og når nulkrydsningspunktet, skifter og udløser en intern switch øjeblikkeligt triac og holder systemet tændt i resten af ​​perioden, indtil enheden slukkes og tændes igen.

Med ovenstående opsætning sørger MOC opto isolator triac, når strømmen er tændt, for, at triacen kun startes i den periode, hvor lysnettet krydser nullinjen i sin fase, hvilket igen holder lasten helt sikker og fri for den farlige stigning i rush.

Forbedring af ovenstående design

Et omfattende kapacitivt strømforsyningskredsløb med en nulkrydsningsdetektor, en overspændingsdæmper og spændingsregulator diskuteres her, ideen blev indsendt af Mr. Chamy

Design af et forbedret kapacitivt strømforsyningskredsløb med detektion af nul krydsning

Hej Swagatam.

Dette er min nul krydsning, overspændingsbeskyttet kapacitiv strømforsyningsdesign med spændingsstabilisator, jeg vil prøve at liste alle mine tvivl.
(Jeg ved, dette vil være dyrt for kondensatorerne, men dette er kun til testformål)

1-Jeg er ikke sikker på, om BT136 skal ændres til en BTA06 for at rumme mere strøm.

2-Q1 (TIP31C) kan kun håndtere 100V maks. Måske skal det ændres til en 200V 2-3A transistor?, Ligesom 2SC4381.

3-R6 (200R 5W), jeg ved, at denne modstand er ret lille og dens min
fejl, jeg ville faktisk sætte en 1k modstand, men med en 200R 5W
modstand ville det fungere?

4-Nogle modstande er blevet ændret i henhold til dine anbefalinger for at gøre det 110V-kompatibelt. Måske skal 10K være mindre?

Hvis du ved, hvordan du får det til at fungere korrekt, vil jeg meget gerne rette det. Hvis det fungerer, kan jeg lave et printkort til det, og du kan offentliggøre det på din side (gratis selvfølgelig).

Tak fordi du tog dig tid og så mit fulde af fejlkredsløb.

Hav en god dag.

Chamy

Vurdering af designet

Hej Chamy,

dit kredsløb ser godt ud for mig. Her er svarene på dine spørgsmål:

1) ja BT136 skal udskiftes med en triac med højere rating.
2) TIP31 skal udskiftes med en Darlington-transistor som TIP142 osv. Ellers fungerer den muligvis ikke korrekt.
3) når en Darlington bruges, kan basismodstanden have en høj værdi, kan en 1K / 2 watt modstand være helt OK.
Imidlertid ligner designet i sig selv som en overkill, en meget enklere version kan ses nedenfor https://homemade-circuits.com/2016/07/scr-shunt-for-protecting-capacitive-led.html
Hilsen

Swagatam

Reference:

Zero Crossing Circuit

4) Skift af transformerløs strømforsyning ved hjælp af IC 555

Denne 4. enkle, men alligevel smarte løsning er implementeret her ved hjælp af IC 555 i sin monostabile tilstand til at styre i rush-bølge i en transfomerfri strømforsyning via et nul krydsningskoblingskoncept, hvor indgangseffekten fra lysnettet kun får lov til at komme ind i kredsløbet under nul krydsninger af vekselstrømssignalet, hvorved muligheden for overspændingsindfald elimineres. Ideen blev foreslået af en af ​​de ivrige læsere af denne blog.

Tekniske specifikationer

Ville et nulkors-transformerløst kredsløb arbejde for at forhindre den indledende startstrøm ved ikke at tillade at tænde indtil 0-punktet i 60/50 hertz-cyklussen?

Mange solid state-relæer, der er billige, mindre end INR 10,00 og har denne mulighed indbygget.

Jeg vil også gerne køre 20 watt lysdioder med dette design, men er usikker på, hvor meget strøm eller hvor varme kondensatorer, jeg antager, det afhænger af, hvordan lysdioderne er kablede serier eller parallelle, men lad os sige, at kondensatoren er dimensioneret til 5 ampere eller 125uf vil kondensatoren varmer op og blæser ???

Hvordan læser man kondensatorspecifikationer for at bestemme, hvor meget energi de kan sprede sig.

Ovenstående anmodning fik mig til at lede efter et relateret design, der inkorporerede et IC 555-baseret nulkrydsningsomskiftningskoncept, og stødte på det følgende fremragende transformerløse strømforsyningskredsløb, som kunne bruges til overbevisende at eliminere alle mulige chancer for stigning.

Hvad er en nul krydsningskobling:

Det er vigtigt at lære dette koncept først, før man undersøger det foreslåede bølge-frie transformerløse kredsløb.

Vi ved alle, hvordan en sinusbølge af et AC-netsignal ser ud. Vi ved, at dette sinussignal starter fra et nulpotentialemærke og stiger eksponentielt eller gradvist til topspændingspunktet (220 eller 120) og derfra vender eksponentielt til nulpotentialemærket.

Efter denne positive cyklus dypper bølgeformen og gentager ovenstående cyklus, men i negativ retning, indtil den igen kommer tilbage til nulmærket.

Ovenstående handling sker ca. 50 til 60 gange i sekundet afhængigt af netværksspecifikationerne.
Da denne bølgeform er det, der kommer ind i kredsløbet, udgør ethvert punkt i bølgeformen bortset fra nulet en potentiel fare for en tændt bølge på grund af den involverede høje strøm i bølgeformen.

Ovenstående situation kan dog undgås, hvis lasten konfronterer kontakten ON under nulovergangen, hvorefter den eksponentielle stigning ikke udgør nogen trussel mod belastningen.

Dette er præcis, hvad vi har forsøgt at implementere i det foreslåede kredsløb.

Kredsløb

Idet der henvises til kredsløbsdiagrammet nedenfor, udgør 4 1N4007-dioderne standardbro-ensrettere-konfiguration, katodeforbindelsen frembringer en 100Hz krusning over linjen.
Ovenstående 100Hz-frekvens falder ved hjælp af en potentiel skillevæg (47k / 20K) og påføres den positive skinne på IC555. På tværs af denne linje er potentialet passende reguleret og filtreret ved hjælp af D1 og C1.

Ovenstående potentiale anvendes også til basen Q1 via 100k modstanden.

IC 555 er konfigureret som en monostabil MV, hvilket betyder, at dens output vil gå højt, hver gang pin nr. 2 er jordforbundet.

I de perioder, hvor lysnettet er over (+) 0,6V, forbliver Q1 slukket, men så snart vekselstrømsbølgeformen rører ved nulmærket, der når under (+) 0,6 V, tænder Q1 jordforbindelse nr. 2 af IC og gengiver en positiv output fra IC-pin nr. 3.

Udgangen fra IC tænder for SCR og belastningen og holder den tændt, indtil MMV-timingen forløber for at starte en ny cyklus.

ON-tiden for den monostabile kan indstilles ved at variere 1M-forudindstillingen.

Større ON-tid sikrer mere strøm til belastningen, hvilket gør den lysere, hvis den er en LED, og ​​omvendt.

Tændingsbetingelserne for dette IC 555-baserede transformerløse strømforsyningskredsløb er således kun begrænset, når vekselstrømmen er nær nul, hvilket igen sikrer ingen overspænding hver gang belastningen eller kredsløbet tændes.

Kredsløbsdiagram

Transformerløs strømforsyning ved hjælp af IC 555

Til applikation af LED-drivere

Hvis du leder efter en transformerløs strømforsyning til LED-driverapplikation på kommercielt niveau, kan du sandsynligvis prøve begreber forklaret her .




Forrige: Fjernbetjeningskredsløb ved hjælp af FM-radio Næste: Sådan laver du kraftige billygter ved hjælp af lysdioder