Transformerfri strømforsyningskreds med høj strøm

Transformerfri strømforsyningskreds med høj strøm

Den enkle konfiguration af et transformerløst strømforsyningskredsløb, der er vist nedenfor, er i stand til at levere høj strøm på ethvert tildelt fast spændingsniveau. Idéen ser ud til at have løst problemet med at få høj strøm fra kapacitive strømforsyninger, som tidligere syntes et vanskeligt forslag. Jeg antager, at jeg er den første person, der har opfundet dette.



Introduktion

Jeg har diskuteret et par transformerløse strømforsyningskredsløb i denne blog, som kun er gode med applikationer med lav effekt og har tendens til at blive mindre effektive eller ubrugelige med høje strømbelastninger.

Ovenstående koncept anvender højspænding PP kondensatorer til nedbringelse af netspændingen til det krævede niveau, men den er imidlertid ikke i stand til at hæve strømniveauerne i henhold til en ønsket applikation.



Selvom, da strømmen er direkte proportional med kondensatorernes reaktans betyder, at strømmen kan løftes bare ved at inkorporere flere kondensatorer parallelt. Men dette medfører en risiko for høje indledende overspændingsstrømme, som straks kan ødelægge det involverede elektroniske kredsløb.

Tilføjelse af kondensatorer for at øge strømmen

Derfor kan tilføjelse af kondensatorer måske hjælpe med at øge de aktuelle specifikationer for sådanne strømforsyninger, men overspændingsfaktoren skal først tages hånd om for at gøre kredsløbet muligt til praktisk brug.



Kredsløbet til en transformerfri strømforsyning med høj strøm, der forklares her forhåbentlig, håndterer effektivt bølge, der udvikler sig fra strømtransienter sådan at udgangen bliver fri for farerne og leverer den krævede strømforsyning ved de nominelle spændingsniveauer.

Alt i kredsløbet opbevares ligesom dets gamle modstykke, hvilket forhindrer inkluderingen af ​​triac- og zener-netværket, som faktisk er et koebernetværk , bruges til jordforbindelse alt, der går over nominel spænding.

I dette kredsløb vil udgangen forhåbentlig give en stabil spænding på omkring 12+ volt ved omkring 500 mA strøm uden farerne ved utilsigtet spænding eller strømtilstrømning.

FORSIGTIG: Kredsløbet er ikke isoleret fra hovedstrømmen og involverer derfor HØJ RISIKO for ELEKTROKUTION, HØRENDE FORHOLDSREGLER SKAL UDVÆRES.

OPDATERING: Et bedre og mere avanceret design kan læres i dette nul krydsning kontrolleret overspændingsfri transformerfri strømforsyning

Liste over dele

  • R1 = 1M, 1 / 4W
  • R2, R3 = 1K, 1/4 WATT
  • C1 ---- C5 = 2uF / 400V PPC, HVER
  • C6 = 100uF / 25V
  • Alle DIODER = 1N4007
  • Z1 = 15V, 1 watt
  • TRIAC = BT136

Et pænt tegnet printkort til ovenstående transformerfri strømforsyning med høj strøm kan ses nedenfor, det blev designet af Mr. Patrick Bruyn, en af ​​de ivrige tilhængere af denne blog.

Opdatering

En dybere analyse af kredsløbet viste, at triacen dumpede en betydelig mængde strøm, mens den begrænsede bølgen og styrede strømmen.

Den tilgang, der er taget i ovenstående kredsløb til styring af spænding og bølge, er negativ med hensyn til effektivitet.

For at opnå de tilsigtede resultater som foreslået i ovenstående design og uden shunting dyrebare forstærkere, et kredsløb med nøjagtigt modsat respons skal implementeres, som vist ovenfor

Interessant her er triac ikke konfigureret til at dumpe strøm, men den er kablet på en sådan måde, at den slukker for strøm, så snart udgangen når den specificerede sikre spændingsgrænse, som detekteres af BJT-trinnet.

Ny opdatering:

I det ovennævnte modificerede design kan triacen muligvis ikke fungere ordentligt på grund af sin ret akavede placering. Følgende diagram foreslår en korrekt konfigureret version af ovenstående, som kan forventes at fungere som forventet. I dette design har vi indarbejdet en SCR i stedet for en triac, da enhedens position er efter broensretteren, og derfor er indgangen i form af DC-krusninger og ikke AC.

Forbedring af ovenstående design:

I ovenstående SCR-baserede transformerløse strømforsyningskredsløb er udgangen overspændingsbeskyttet gennem SCR, men BC546 er ikke beskyttet. For at sikre en fuldstændig beskyttelse af hele kredsløbet sammen med BC546-førertrinet, skal der tilføjes et separat udløsende trin med lav effekt til B546-trinnet. Det ændrede design kan ses nedenfor:

SCR-baseret transformerløst strømforsyningskredsløb

Ovenstående design kan forbedres yderligere ved at ændre SCR's position som vist nedenfor:

Indtil videre har vi studeret et par transformerløse strømforsyningsdesign med høj strømspecifikationer og har også lært om deres forskellige konfigurationsformer.

Nedenfor vil vi gå lidt længere og lære at lave et variabelt versionskredsløb ved hjælp af en SCR. Det forklarede design giver ikke kun mulighed for at få et kontinuerligt variabelt output, men er også overspændingsbeskyttet og bliver derfor meget pålideligt med dets tilsigtede funktioner.

Kredsløbet kan forstås ud fra følgende beskrivelse:

Kredsløb

Venstre sidesektion af kredsløbet er ganske velkendt for os, indgangskondensatoren sammen med de fire dioder og filterkondensatoren udgør delene af et fælles, upålidelig transformerfri strømforsyningskredsløb med fast spænding.

Outputtet fra dette afsnit vil være ustabilt, tilbøjeligt til overspændingsstrømme og relativt farligt at betjene følsomme elektroniske kredsløb.

Den del af kredsløbet på højre side af sikringen forvandler det til et helt nyt, sofistikeret design.

Crowbar-netværket

Det er faktisk et kobbarnetværk, der er introduceret til nogle interessante funktioner.

Zenerdioden sammen med R1 og P1 danner en slags spændingsklemme, der bestemmer på hvilket spændingsniveau SCR skal affyre.

P1 varierer effektivt zenerspændingen fra nul til dens maksimale værdi, så her antages det at være nul til 24V.

Afhængig af denne justering bliver SCR's affyringsspænding indstillet.

Hvis vi antager, at P1 indstiller et 12V-interval til SCR-porten, så snart strømmen er tændt, begynder den udbedrede jævnstrømsspænding at udvikle sig over D1 og P1.

I det øjeblik det når 12V-mærket, får SCR tilstrækkelig udløsningsspænding og leder straks kortslutning af udgangsterminalerne.

Kortslutningen af ​​udgangen har tendens til at falde spændingen mod nul, men i det øjeblik spændingsfaldet går under det indstillede 12V-mærke, forhindres SCR fra den krævede portspænding, og den vender tilbage til den ikke-ledende tilstand ... lader endnu en gang spændingen stige, og SCR gentager processen og sørger for, at spændingen aldrig går over den indstillede tærskel.

Inkluderingen af ​​koebestangsdesignet sikrer også en bølgefri output, da SCR aldrig tillader nogen bølge at passere til output under alle omstændigheder og tillader også relativt højere strømoperationer.

Kredsløbsdiagram

variabelt kapacitivt strømforsyningskredsløb med høj strøm


Forrige: Batteri over opladet beskyttet nødlampekredsløb Næste: 220V lysdrevet LED-blitzkredsløb