3 Solid State-enkla IC 220V justerbara strömförsörjningskretsar

Dessa AC till DC-strömförsörjningar använder ett enda chip för att omvandla nätanslutning 220 V eller 120 V AC till 12 V eller 5 V DC utan att bero på en transformator.

Tre enkla men ändå effektiva 220V enstaka chipbaserade solid state transformatorlösa justerbara solid state-strömförsörjningskretsar diskuteras här.

Den första fungerar med en enda IC SR087. Konstruktionen är inte beroende av högkvalitativa kondensatorer eller induktorer och kan ändå leverera 100mA ström till anslutningsbelastningen.

1) Huvudfunktioner och kortlayout

Huvudfunktionerna för denna strömförsörjning med IC SR087 är:

Hög effektivitet utan att använda induktorer. Kräver inte högspänningskondensatorer för att strömmen tappar. Kan användas med 120V AC liksom 220V AC ingångar Utgång justerbar från 9V till 50VDC Har en intern mjukstatisk krets Standby-förbrukning är mindre än 200mW

De Supertex SR087 är ett transformatorlöst switchregulatorchip speciellt utformat för att fungera direkt från en likriktad 220V- eller 120V växelströmsledning.

Funktionsprincipen är att slå PÅ en passeringstransistor varje gång den rättade växelströmmen når under den inställda utgångsnivån och stänga av den så snart utgångsnivån upprätthålls på den inställda nivån.

En internt inställd 5V linjärregulator erbjuder ytterligare 5V fast utgång från IC för manöverdon som kräver strikta 5V-ingångar.

IC underlättar också en extern inloggningsingång utlöst 'inaktivera' funktion, som kan användas för att inaktivera kretsen när den inte används och hålla systemet i standby-läge.

VARNING! Galvanisk isolering ingår inte i konstruktionen. Livshotande spänningar och stötar kan flyta när de slås PÅ till växelströmsledningen. Konstruktören som använder SR087 måste säkerställa att lämpliga säkerhetsåtgärder används för att skydda slutanvändaren från dödsfall.

Kretsarna som beskrivs här uppfyller inte garanterat överspänningskrav och EMI-ledningskrav.

Arbetet med dessa kretsar kan variera beroende på en given applikation. Konstruktören rekommenderas att genomföra tester för att verifiera överensstämmelse med fastställda världsstandarder och regler.

Kretsschema

Dellista

Pinout Beskrivning

VIN - Bör anslutas över en 120 / 230VAC-ledning. AC-ingångsstegen i kretsen skyddas från överspänningsströmmar med en 275V metalloxidvaristor (MOV) och även en 1,25A
långsam säkring.

Använd aldrig en transformator vid ingångsraden. Den höga induktansen kan generera en induktiv EMF, som överbelastar
MOV och förstöra det. Observera att den föreslagna 50V-justerbara transformatorlösa strömförsörjningen inte är utformad för att fungera via matningsingången från en avbrottsfri fyrkantvåg som vanligtvis kallas ”modifierad sinusvåg”.

GND - Detta är kretsens gemensamma linje. Och eftersom kretsen inte erbjuder en galvanisk isolering från 220V eller 120V, genom att ansluta denna gemensamma ledning till en jordad utrustning,
(som ett oscilloskop) kan orsaka kortslutning av växelströmsledningen, vilket leder till en omedelbar skada på kretsen eller till och med den utrustning som används.

Du kanske också vill notera att GND kan vara på en höjd spänningsnivå med respekt
till jord, även när AC-ingången är avstängd. Varna om detta!

VOUT - Detta refererar till kretsstegets huvudutgång.

SR087 IC är utformad för att reglera topputgångsspänningen, och inte medelvärdet, därför
medelspänningen visar en tendens att sjunka när en last ansluts.

VOUT kan justeras från 9,0 till 50 V genom att ändra värdet på R1 enligt formeln i kretsschemat

VREG - Det är den fasta 5V-reglerade utgången från IC. Eftersom denna utgång härrör från 50V-linjen kan varje belastning på VREG orsaka ett ekvivalent strömfall över VOUT.

VREG kommer att behöva minst 4,0 V utrymme
för att generera 5V, det är minst 9V vid VOUT.

Eftersom IC vanligtvis är en linjär regulator kommer SR087 att försvinna
ström som nuvarande på VREG-utgång eller VOUT går upp till cirka 460mW vid 60mA.

AKTIVERA - Om en logisk låg (<0.2V) is applied on this pinout it enables Q1
växla och VOUT slås PÅ.

Men en logik
hög (> 0,75 • VREG) på denna pinout inaktiverar snabbt Q1
, stänger av VOUT-matningen och även VREG-utgången.

Men om en extern spänning existerar över VOUT-terminaler i inaktiverat tillstånd kommer VREG att fortsätta att fungera så att en 5.0V kan genereras över de angivna terminalerna.
ENABLE-ingången är utrustad med 20 kΩ neddragningsmotstånd. Om det inte krävs eller är oanvänt kan det helt enkelt lämnas fritt eller anslutet till marken.

2) 12V, 5V halvledare med IC LR645

I följande andra enskilda IC-baserade solid state-design studerar vi hur nätspänningen styrs till 12V och 5V med bara en IC LR645G och några andra stödjande vanliga aktiva halvledare.

I ett av mina tidigare inlägg tillhandahöll jag en liknande krets men den använde en högspänningskondensator för att släppa nätspänningen till lägre användbara nivåer.

Tack vare Supertex ic. för att förse oss med det här underbara lilla chipet LR645G, som på egen hand kontrollerar alla spänningar mellan 24 och 270 V AC och producerar likspänningar under 15 volt vid utgången, vilket blir idealiskt lämpligt för drift av känsliga, kompakta elektroniska kretsar.

Den bästa delen av kretsen är att den inte innehåller några skrymmande tunga komponenter som en transformator eller icke-polära högspänningskondensatorer.

Även om vi alla känner till det enkla sättet att konstruera transformatorlösa strömförsörjningsenheter med högspänningskondensatorer, har dessa högspänningskondensatorer en stor nackdel.

När du slår på PÅ tillåter dessa kepsar höga överspänningsingångar att passera genom dem och även mellanliggande transienter blir ostoppbara med dessa enheter.

Nackdelen kan orsaka kaos med alla elektroniska kretsar som kan anslutas till sådana strömförsörjningskonfigurationer.

Hur LR645G fungerar

Med hjälp av LR645G upphävs ovanstående hot absolut. Den maximala strömmen som finns tillgänglig från den här enheten är ganska låg, cirka 3 mA, men det är aldrig ett problem, eftersom strömmen kan skjutas upp till 150 mA genom ett enkelt tillägg av en fet DN2540N5 i kretsen.

Figuren som visas ovan är en klassisk halvledarkrets med en 12V och 5V transformatorlös strömförsörjningskrets som kan ge utgångar på 15 volt och 5 volt.

15 volt är tillgängliga precis vid korsningen av utgången på LR645 och ingången till Ic 7805.
Om 5 volt-alternativet inte krävs kan konfigurationen runt 5 volt-regulatorn bara elimineras, vilket gör kretsen ännu enklare och kompaktare.

Beskrivning

Kort sagt kan kretsschemat förstås på följande sätt:

• Högspänningsnätet korrigeras av bryggkonfigurationen med fyra dioder vid ingången.
• Den likriktade spänningen utjämnas av filterkondensatorn som införs strax efter bryggnätverket.
• Den korrigerade, filtrerade högspänningen matas till IC LR645LG, vilket effektivt minskar spänningen till 15 volt vid 3 mA.
• FET drar 3 mA strömutgång till 150 mA och matar den till nästa steg som innehåller 5 volt regulatorsteget.

Men en stor nackdel med att inte använda en transformator är FARAN för högspänningschock som aktivt hänger med alla de nakna punkterna i kretsen.

Därför måste man vara ytterst försiktig när man bygger och testar denna krets och andra anslutna kretsar.

Dellista

Dioder - 1N4007

Ingångskondensator - 4.7uF / 400V,

Utgångskondensatorer är 1uF / 25V

IC: er är LR645LG och 7805,

FET - DN2540N5

3) Enkrets 0-400V strömförsörjningskrets

En cool 0-400V variabel transformatorlös strömförsörjningskrets kan byggas med bara ett chip LR8 och några motstånd. IC har ett inbyggt nuvarande kontrollsteg som gör designen extremt säker även för kritiska elektroniska kretsar.

Hur LR8 IC är utformat för att fungera

IC LR8 är ganska lik vår helt egen LM317 eller LM338 IC: er utom deras maximala ingångsspänning och strömtillförselkapacitetsspecifikationerna som är långt ifrån varandra, resten av attributen är exakt lika.

Eftersom IC LR8 är konstruerad för att arbeta med enorma spänningar upp till 430V är dess nuvarande hanteringskapacitet följaktligen mycket lägre vid 20mA maximalt, men ändå vid 400V kan denna ström verka betydligt användbar.

Eftersom den föreslagna 0-400V transformatorlösa strömförsörjningskretsen är klassad för att fungera med över 400V AC, innebär det att den här kretsen helt enkelt kan anslutas till vårt eluttag direkt utan att behöva oroa sig för kraftiga stigningar eller andra relaterade katastrofala situationer.

Hur det fungerar

Med hänvisning till kretskonstruktionen för 0-400V transformatorlös strömförsörjning ovan kan vi se att det är exakt identiskt med spänningsregulatorerna av LM317-typ, där R1 används för att ställa in referensspänningen för ADJ-stiftet, medan R2 är positionerad för att bestämma den avsedda utspänningen över C2.

I diagrammet ska 18K-motståndet producera en exakt 5V vid utgången så länge ingångsspänningen är 12V över utgångsvärdet .... vilket betyder att för att få 5V ska den minsta ingångsspänningen vara 17V. På samma sätt för att säkerställa ett minimum av 1,25V vid utgången måste ingångskällan vara cirka 13,2V. Kort sagt måste differentialspänningen vara + 12V över önskat utgångsvärde.

För att skaffa en jämn variabel 0-400V eller 0-300V DC-utgång från en 220V nätkorrigerad ingångskälla kan R2 ersättas med en 100K-pott.

För andra fasta värden kan den angivna formeln användas som föreslagits i diagrammet.

Pinout-diagrammet för LR8 IC kan läras av följande bild:

Nu eftersom du vet hur man bygger en transformatorlös strömförsörjningskrets 0-400V, hur planerar du att använda den för ditt specifika behov? .... tänk och dela om möjligt genom kommentarrutan.