Zema sprieguma līdzstrāvas ģenerēšana no 220v vai 110v maiņstrāvas ir ļoti noderīga un nepieciešama elektronikas jomā. Zemsprieguma līdzstrāvu, piemēram, 5v, 6v, 9v, 12v, izmanto elektronikas ķēdēs, LED spuldzēs, rotaļlietās un daudzos sadzīves elektronikas priekšmetos. Parasti to darbināšanai tiek izmantotas baterijas, taču tās laiku pa laikam ir jāmaina, kas nav rentabli un prasa arī mūsu laiku un enerģiju. Tātad alternatīva ir līdzstrāvas ģenerēšana no maiņstrāvas tīkla, kurai ir pieejami daudzi maiņstrāvas-līdzstrāvas adapteri, bet kādas shēmas viņi izmanto iekšpusē?
Viegla un tieša pieeja ir izmantot pazeminošu transformatoru, lai pazeminātu maiņstrāvu, taču transformatora izmantošanas trūkumi ir tādi, ka tie ir dārgi, smagi un lieli. Mēs jau esam apskatījuši šāda veida maiņstrāvas līdz līdzstrāvas pārveidošanu, izmantojot Transformatoru šajā rakstā Mobilā tālruņa lādētāja shēma. Jā, mēs varam arī pārveidot augstsprieguma maiņstrāvu par zemsprieguma līdzstrāvu, neizmantojot transformatoru, to sauc par strāvas padevi bez transformatora. Beztransformatora barošanas ķēdes galvenā sastāvdaļa ir sprieguma samazināšanas kondensators vai X kategorijas kondensators, kas īpaši paredzēti maiņstrāvas tīklam. Šis X nominālais kondensators ir savienots ar maiņstrāvas fāzes līnijas virkni, lai pazeminātu spriegumu. Tiek saukts šāda veida transformators ar mazāk enerģijasKondensatora barošanas avots.
X-novērtēts kondensators
Kā jau minēts, tie ir savienoti virknē ar maiņstrāvas fāzes līniju, lai pazeminātu spriegumu, un tie ir pieejami 230v, 400v, 600v maiņstrāvā vai augstāk.
Zemāk ir tabula par X-nominālo kondensatoru dažādu vērtību izejas strāvu un izejas spriegumu (bez slodzes):
|
Kondensatora kods |
Kondensatora vērtība |
spriegums |
Pašreizējais |
|
104 tūkst |
0,1 uF |
4 v |
8 mA |
|
334 tūkst |
0,33 uF |
10 v |
22 mA |
|
474 tūkst |
0,47 uF |
12 v |
25 mA |
|
684 tūkst |
0,68 uF |
18 v |
100 mA |
|
105 tūkst |
1 uF |
24 v |
40 mA |
|
225k |
2,2 uF |
24 v |
100 mA |
Svarīga ir sprieguma samazināšanas kondensatora izvēle, kuras pamatā ir kondensatora reakcija un izņemamās strāvas daudzums. Kondensatora reakcija tiek aprēķināta pēc šādas formulas:
X = 1 / 2¶fC
X = kondensatora reakcija
f = maiņstrāvas frekvence
C = X nominālā kondensatora kapacitāte
Mēs izmantojām 474k, kas nozīmē 0,47uF kondensatoru, un AV tīkla frekvence ir 50 Hz, tāpēc reaktivitāte X ir:
X = 1/2 * 3,14 * 50 * 0,47 * 10-6 = 6776 omi (aptuveni)
Tagad mēs varam aprēķināt strāvu (I) ķēdē:
I = V / X = 230/6775 = 34 mA
Tātad šādi tiek aprēķināta reakcija un strāva.
Ķēdes skaidrojums
Ķēde ir vienkārša, 0,47uF sprieguma samazināšanas kondensators ir sērijveidā savienots ar maiņstrāvas fāzes līniju, tas ir nepolarizēti kondensatori, tāpēc to var savienot no jebkuras puses. Paralēli kondensatoram ir pievienots 470 k omu rezistors, lai izlādētu kondensatorā saglabāto strāvu, kad ķēde ir izslēgta, tādējādi novēršot elektrisko šoku. Šo pretestību sauc par Bleeder pretestību.
Lai noņemtu maiņstrāvas negatīvo puskomponentu, ir izmantots papildu tilta taisngriezis (4 diodu kombinācija). Šo procesu sauc par labošanu. Filtrēšanai ir izmantots 1000uF / 50v kondensators , kas nozīmē viļņu noņemšanu. Visbeidzot, Zenera diode 6,2v / 1w tiek izmantota kā sprieguma regulators. Kā mēs zinām, šī shēma nodrošina apm. 12v izeja (skat. Tabulu iepriekš), tāpēc šis Zenera diode to regulē līdz apm. 6,2 V spriegums un ieplūst papildu strāva. Dažādu Zener diode vērtību var izmantot arī vēlamajam spriegumam, piemēram, 5.1v, 8v utt. Indikācijas un pārbaudes vajadzībām ir pievienota LED. R3 (100 omi) tiek izmantots kā strāvas ierobežojošais rezistors.
Izmantojiet 1 vatu vai lielāku (5w) nominālo rezistoru, īpaši rezistoru R4. Pretējā gadījumā tas pēc kāda laika sadedzinās. Parasti tie ir biezāki nekā parasti rezistori. Zemāk ir diagramma dažādu veidu rezistoriem:
Šīs beztransformatora barošanas avota priekšrocības salīdzinājumā ar transformatoru balstītu barošanu ir šādas: tā ir rentabla, vieglāka un mazāka.
Piezīmes
- Izgatavojiet to uz savu risku, jo tas ir ārkārtīgi bīstami strādāt ar maiņstrāvas tīkliem bez pienācīgas pieredzes un piesardzības. Esiet ļoti piesardzīgs, veidojot šo ķēdi.
- Nomainiet X-Rated kondensatoru ar parasto kondensatoru, pretējā gadījumā tas pārsprāgs.
- Ja nepieciešams lielāks izejas spriegums un izejas strāva, saskaņā ar tabulu izmantojiet atšķirīgu X-Rated kondensatora vērtību.
- Izmantojiet tikai 1 vatu vai lielāku (5w) nominālo rezistoru un Zenera diode.
- Drošības nolūkos pirms X vērtējuma kondensatora virknē ar fāzes līniju var izmantot arī 1 ampēra drošinātāju.
- Zenera diodes vietā sprieguma regulēšanai var izmantot arī IC sprieguma regulatoru.