Generelt elektroniske produkter, DC Strømforsyning konverterer vekselstrømsspændingen til en lille jævnstrømsspænding ved hjælp af en step-down transformer. Switch-mode strømforsyning eller step down transformer konverterer højere AC til lavere AC-spænding og derefter til den ønskede DC-lavspænding. Denne proces har den største ulempe, at omkostningerne vil være høje og kræver mere plads under fremstilling og design af et produkt. Så for at overvinde disse ulemper anvendes en transformerfri strømforsyning. Det er intet andet end en switchbaseret strømforsyning. Denne artikel beskriver den transformerløse strømforsyning med 12V.
Hvad er en transformerløs strømforsyning?
Definition: En transformerfri strømforsyning konverterer høj AC-indgangsspænding (120V eller 230V) til den ønskede udgangs-DC-lavspænding (3V eller 5V eller 12V) med lav strømudgang i milliampere. Det bruges i elektroniske applikationer med lav effekt som f.eks LED pærer, legetøj og husholdningsapparater. Det er omkostningseffektivt og har brug for mindre plads.
Arbejdsprincip
Det basale funktionsprincip for den transformerløse strømforsyning er en spændingsdelerkredsløb der konverterer enfaset AC højspænding til en ønsket lav DC spænding uden brug af transformer og induktor. Hele konceptet med denne strømforsyning involverer afhjælpning, spændingsdeling, regulering og indgangsbegrænsning. Det grundlæggende kredsløb for den transformerløse strømforsyning er vist nedenfor.
Grundlæggende kredsløbsdiagram over transformerløs strømforsyning
Enfaset AC højspænding (120V eller 230V) konverteres til lav DC spænding (12V eller 3V eller 5V). Dioder bruges til at rette og regulere den ønskede jævnstrømsspænding. Kondensatoren, der er forbundet i serie med AC, begrænser strømmen af AC-strøm på grund af dens reaktans. Den styrer strømmen af strøm til en bestemt værdi afhængigt af dens type.
Generelt anvendes en X-klassificeret kondensator i denne strømforsyning. Modstanden bruges til at sprede overskydende energi i form af varme og strøm. Dioder bruges til at rette vekselstrøm højspænding til jævnstrøm lavspænding. Det bro ensretter kredsløb fjerner den negative spænding og stabiliserer topspændingen ved udbedring. En Zener-diode bruges til at fjerne krusninger og regulere spændingen. En LED er tilsluttet for at teste kredsløbet.
Transformerfri strømforsyningskonstruktion / design
Opbygningen af denne strømforsyning er meget enkel. Den bruger en ikke-polariseret kondensator 225k / 400v i serie med hovedstrømforsyningsspænding og forbundet med en modstand 470k / 1W parallelt for at aflade strømmen (kredsløbet er slukket) og forhindre stød. Kondensatoren opretholder strømmen til en konstant værdi på grund af dens reaktans. Da kondensatorens reaktans er højere end modstanden. X-klassificeret kondensator bruges til at droppe strømmen, og dens driftsspænding er 250V til 600V.
Broensretterens kredsløb med 4 dioder til udbedringsformålet. Det koncerter AC til DC (220VAC til 310VDC). Kondensatoren C2 470μF / 100V bruges til filtrering. Det fjerner krusninger fra den opnåede udgangsspænding og opretholder spidsen. En Zener-diode bruges som regulator til at konvertere til ønsket jævnstrømsspænding (5V eller 3V eller 12V) afhængigt af applikationen. Modstanden R3 220Ώ / 1W er til startbegrænsning og fungerer som en strømbegrænsende modstand.
Transformerløs strømforsyningsdiagram
Kredsløbsdiagrammet for denne strømforsyning er vist nedenfor.
Transformerløs strømforsyningsdiagram
Denne type strømforsyning konverterer høj AC-spænding til lav DC-spænding uden brug af transformer og induktor. Det bruges hovedsageligt i elektroniske applikationer med lav effekt. Brug af en transformerfri strømforsyning reducerer omkostningerne ved elektroniske produkter og bruger mindre plads under fremstilling og design. Disse fås i lille størrelse og lille vægt sammenlignet med de transformerbaserede eller switchbaserede strømforsyninger. Den største ulempe ved denne type er, at der ikke er nogen isolation mellem den primære AC-højspænding til output, og dette resulterer i fejl og sikkerhedsproblemer i kredsløbet.
Typer af transformerløs strømforsyning
Disse fås i to typer, der inkluderer følgende.
Modstandsdygtig transformerfri strømforsyning
Modstanden bruges på tværs af en spændingsfaldende modstand til at tabe overskydende energi som varme. Det begrænser overskydende strøm på grund af dets modstand. Spændingsfaldmodstanden afleder strømmen. Modstanden med dobbelt nominel effekt bruges, fordi mere effekt spredes over den.
Kapacitiv transformerfri strømforsyning
det er mere effektivt, fordi varmeafledningen og effekttabet er lave. I denne type er en X-klassificeret kondensator med 230V eller 600V eller 400V forbundet i serie med lysnettet for at droppe spændingen og fungerer som en spændingsfaldskondensator.
Den største forskel mellem den resistive og kapacitive type er, at overskydende energi spredes som varme over spændingsfaldmodstanden, og mens den i den kapacitive type, overskydes spænding over spændingsfaldmodstanden uden varmeafledning og energitab
Transformerfri strømforsyning 12v
Ovenstående diagram repræsenterer den transformerløse strømforsyning 12V. Det er intet andet end at konvertere 220V vekselstrøm til 12V jævnstrøm ved brug af kondensatoren , modstand, bro-ensretter og Zener-diode. Fra ovenstående figur bruges C1 som en X-klassificeret kondensator til at droppe den høje AC-spænding. Broensretteren (D1, D2, D3, D4) konverterer AC til DC ved hjælp af udbedring. Det konverterer 230V AC til høj 310V DC på grund af Peak RMS i AC-signalet. Kondensatoren C2 fjerner krusninger fra den opnåede jævnstrømsspænding.
Modstanden R1 fjerner den lagrede strøm, når kredsløbet er slukket. Modstanden R2 begrænser strømmen af overskydende strøm og bruges til begrænsning af start. EN Zener-diode bruges til at fjerne top invers spænding, stabiliserer og regulerer udgangs DC spænding til 12V. En LED er tilsluttet kredsløbet for at kontrollere, om den fungerer eller ej. Hele kredsløbet er lukket med en stødsikker kasse for at undgå elektriske stød og skader. Af isoleringsformål fra hovedstrømforsyningen kan der tilsluttes en lille isoleret transformer ved forsyningens indgang.
Ansøgninger
Det anvendelser af transformerløs strømforsyning 12v inkluderer applikationer med lav effekt og billige omkostninger som f.eks
- Mobil opladere
- LED-pærer
- Elektronisk legetøj
- Nødlys
- Spændingsdeler og regulator kredsløb
- Tv-modtagere
- Analog til digitale konvertere
- Telekommunikationssystemer
- Digitale kommunikationssystemer mv.
Således handler det hele om transformerløs strømforsyning 12V -definition, teori, konstruktion, typer og applikationer. Her er et spørgsmål til dig, “Hvad er fordele og ulemper ved transformerfri strømforsyning
