4 enkla transformatorlösa strömförsörjningskretsar förklarade

Prova Vårt Instrument För Att Eliminera Problem





I det här inlägget diskuterar vi 4 enkla, kompakta enkla transformatorlösa strömförsörjningskretsar. Alla kretsar som presenteras här är byggda med kapacitiv reaktanssteori för att trappa ner ingångsströmmen. Alla mönster som presenteras här fungerar oberoende utan någon transformator eller ingen transformator .

Transformerless Power Supply Concept

Som namnet definierar ger en transformatorlös strömförsörjningskrets en låg likström från elnätets högspänning utan att använda någon form av transformator eller induktor.



Det fungerar med hjälp av en högspänningskondensator för att släppa nätströmmen till önskad lägre nivå som kan vara lämplig för den anslutna elektroniska kretsen eller belastningen.

Spänningsspecifikationen för denna kondensator väljs så att den är RMS-toppspänning är mycket högre än toppen för växelströmsspänningen för att säkerställa att kondensatorn fungerar säkert. Ett exempel på kondensator som normalt används transformatorlösa strömförsörjningskretsar visas nedan:



105 / 400V kondensator 1uF 400V kondensator för transformatorlös strömförsörjning

Denna kondensator appliceras i serie med en av nätingångarna, företrädesvis fasledningen för växelströmmen.

När nätströmmen kommer in i denna kondensator, beroende på värdet på kondensatorn, kondensatorns reaktans kommer till handling och begränsar nätströmmen från att överstiga den angivna nivån, som anges av kondensatorns värde.

Men även om strömmen är begränsad är spänningen inte, så om du mäter den likriktade utgången från en transformatorfri strömförsörjning kommer du att hitta spänningen att vara lika med toppvärdet för nätströmmen, det är cirka 310V , och detta kan vara alarmerande för alla nya hobbyister.

Men eftersom strömmen kan tappas tillräckligt av kondensatorn, kan denna höga toppspänning lätt tacklas och stabiliseras med hjälp av en zenerdiod vid utgången från brygglikriktaren.

De zenerdiodeffekt måste väljas på lämpligt sätt enligt den tillåtna strömnivån från kondensatorn.

VARNING: Läs varningsmeddelandet i slutet av inlägget

Fördelar med att använda en transformatorlös strömförsörjningskrets

Tanken är billig men ändå mycket effektiv för applikationer som kräver låg effekt för sin verksamhet.

Använda en transformator i DC-strömförsörjning är nog ganska vanligt och vi har hört mycket om det.

En nackdel med att använda en transformator är dock att du inte kan göra enheten kompakt.

Även om det nuvarande kravet för din kretsapplikation är lågt måste du inkludera en tung och skrymmande transformator som gör saker riktigt besvärliga och röriga.

Den transformatorlösa strömförsörjningskretsen som beskrivs här ersätter mycket effektivt en vanlig transformator för applikationer som kräver ström under 100 mA.

Här en högspänning metalliserad kondensator används vid ingången för erforderlig avstängning av elnätet och den föregående kretsen är inget annat än bara enkla bryggkonfigurationer för att omvandla den nedstegda växelspänningen till DC.

Kretsen som visas i diagrammet ovan är en klassisk design som kan användas som en 12 volt likströmsförsörjning källa för de flesta elektroniska kretsar.

Men efter att ha diskuterat fördelarna med ovanstående design är det värt att fokusera på några allvarliga nackdelar som detta koncept kan innehålla.

Nackdelar med en transformatorlös strömförsörjningskrets

För det första kan kretsen inte producera höga strömutgångar, men det kommer inte att göra något problem för de flesta applikationer.

En annan nackdel som verkligen behöver övervägas är att konceptet inte isolerar kretsen från farliga nätströmspotentialer.

Denna nackdel kan ha allvarliga konsekvenser för konstruktioner som har avslutat utgångar eller metallskåp, men spelar ingen roll för enheter som har allt täckt i ett icke-ledande hölje.

Därför måste nya hobbyister arbeta med denna krets mycket noggrant för att undvika elektriska olyckor. Sist men inte minst tillåter ovanstående krets spänningssteg för att komma in genom den, vilket kan orsaka allvarlig skada på den strömförsörjda kretsen och själva matningskretsen.

Men i den föreslagna enkla transformatorlösa strömförsörjningskretsutformningen har denna nackdel rimligen tacklats genom att införa olika typer av stabiliseringssteg efter brygglikriktaren.

Denna kondensator jordar ögonblickliga högspänningsbågar och skyddar därmed effektivt tillhörande elektronik med den.

Hur kretsen fungerar

Arbetet med denna transformlösa strömförsörjning kan förstås med följande punkter:

  1. När nätströmmen är påslagen, kondensator C1-block inmatningen av nätströmmen och begränsar den till en lägre nivå som bestäms av reaktansvärdet för Cl. Här kan det grovt antas vara cirka 50 mA.
  2. Spänningen är emellertid inte begränsad och därför får hela 220V eller vad som helst vid ingången nå det efterföljande brygglikriktarsteget.
  3. De Brygglikriktare korrigerar denna 220V C till en högre 310V DC, på grund av RMS till toppkonvertering av AC-vågformen.
  4. Detta 310V DC reduceras direkt till en låg DC genom nästa zenerdiodsteg, som skiftar det till zenervärdet. Om en 12V zener används kommer den att bli 12V och så vidare.
  5. C2 filtrerar slutligen 12V DC med krusningar, till en relativt ren 12V DC.

1) Grundläggande transformerfri design

Enkel transformatorlös strömförsörjningskrets

Låt oss försöka förstå funktionen hos var och en av delarna som används i ovanstående krets, i mer detaljer:

  1. Kondensatorn C1 blir den viktigaste delen av kretsen eftersom den är den som reducerar den höga strömmen från 220 V eller 120 V nät till önskad lägre nivå för att passa uteffekten DC. Som en tumregel kommer varje enskild microFarad från denna kondensator att ge cirka 50 mA ström till utgångsbelastningen. Detta innebär att en 2uF ger 100 mA och så vidare. Om du vill lära dig beräkningarna mer exakt kan du se den här artikeln .
  2. Motståndet R1 används för att tillhandahålla en urladdningsväg för högspänningskondensatorn Cl när kretsen kopplas bort från nätingången. Eftersom C1 har förmågan att lagra 220 V-nätets potential i den när den är bortkopplad från elnätet och kan riskera en högspänningschock för den som vidrör stickkontakterna. R1 urladdar snabbt C1 och förhindrar sådant missöde.
  3. Dioder D1 --- D4 fungerar som en brygglikriktare för omvandling av lågström AC från C1-kondensatorn till en lågström DC. Kondensatorn C1 begränsar strömmen till 50 mA men begränsar inte spänningen. Detta innebär att likströmmen vid utgången från brygglikriktaren är toppvärdet för 220 V AC. Detta kan beräknas som: 220 x 1,41 = 310 V DC ungefär. Så vi har 310 V, 50 mA vid bryggans utgång.
  4. 310V DC kan dock vara för hög för alla lågspänningsenheter utom ett relä. Därför en lämpligt betyg zenerdiod används för att växla 310V DC till önskat lägre värde, såsom 12 V, 5 V, 24 V etc, beroende på belastningsspecifikationerna.
  5. Motstånd R2 används som en strömbegränsande motstånd . Du kanske känner när C1 redan finns för att begränsa strömmen varför behöver vi R2. Det beror på att kondensatorn C1 helt enkelt fungerar som en kortslutning under några millisekunder under de momentana strömbrytare PÅ-perioderna, vilket betyder att ingången AC appliceras först på kretsen. Dessa få inledande millisekunder av PÅ-perioden gör att hela AC 220 V hög ström kan komma in i kretsen, vilket kan vara tillräckligt för att förstöra den sårbara DC-belastningen vid utgången. För att förhindra detta introducerar vi R2. Det bättre alternativet kan dock vara att använda en NTC i stället för R2.
  6. C2 är filterkondensator , som jämnar ut 100 Hz-krusningar från den korrigerade bron till en renare DC. Även om en högspänning 10uF 250V kondensator visas i diagrammet kan du helt enkelt ersätta den med en 220uF / 50V på grund av närvaron av zenerdioden.

PCB-layout för ovan förklarade enkla transformatorlösa nätaggregat visas i följande bild. Observera att jag har inkluderat ett utrymme för en MOV också i kretskortet, på nätingångssidan.

transformatorlös strömförsörjning PCB-layout

Exempel på krets för LED-dekorationsljusapplikation

Följande transformatorlösa eller kapacitiva strömförsörjningskrets kan användas som en LED-lampkrets för säker belysning av mindre LED-kretsar, såsom små LED-lampor eller LED-stränglampor.

Idén begärdes av Mr. Jayesh:

Kravspecifikationer

Strängen består av cirka 65 till 68 lysdioder med 3 volt i serie ungefär på ett avstånd av låt oss säga 2 fot ,,, sådana 6 strängar är repade ihop för att göra en sträng så att glödlampans placering blir 4 tum i sista repet. så över alla 390 - 408 LED-lampor i sista repet.
Så snälla föreslå mig bästa möjliga drivkrets för att fungera
1) en sträng av 65-68 sträng.
eller
2) komplett rep med 6 strängar tillsammans.
vi har ett annat rep med 3 strängar. Strängen består av cirka 65 till 68 LED med 3 volt i serie ungefär på ett avstånd av låt oss säga 2 fot, sådana 3 strängar repas samman för att göra en sträng så att glödlampans placering kommer ut att vara på 4 inches i slutlig rep. så över alla 195 - 204 LED-lampor i sista repet.
Så snälla föreslå mig bästa möjliga drivkrets för att fungera
1) en sträng av 65-68 sträng.
eller
2) komplett rep med 3 strängar tillsammans.
Föreslå den bästa robusta kretsen med överspänningsskydd och råd om ytterligare saker som ska anslutas för att skydda kretsarna.
och se att kretsscheman är med värden som krävs för samma eftersom vi inte alls är tekniska personer inom detta område.

Kretsdesign

Förarkretsen nedan är lämplig för körning vilken LED-lampsträng som helst med mindre än 100 lysdioder (för 220V-ingång), varje lysdiod har 20mA, 3,3V 5mm lysdioder:

kapacitiv transformatorlös strömförsörjning för LED-lampor

Här bestämmer ingångskondensatorn 0.33uF / 400V mängden ström som matas till LED-strängen. I det här exemplet kommer det att vara cirka 17 mA vilket är ungefär rätt för den valda LED-strängen.

Om en enda drivrutin används för fler antal liknande 60/70 LED-strängar parallellt, kan helt enkelt det nämnda kondensatorvärdet ökas proportionellt för att bibehålla optimal belysning på lysdioderna.

Därför för 2 strängar parallellt skulle det erforderliga värdet vara 0,68uF / 400V, för 3 strängar kan du ersätta det med en 1uF / 400V. På samma sätt för 4 strängar skulle detta behöva uppgraderas till 1,33uF / 400V, och så vidare.

Viktig :Även om jag inte har visat ett begränsande motstånd i designen, skulle det vara en bra idé att inkludera ett 33 Ohm 2 watt motstånd i serie med varje LED-sträng för ökad säkerhet. Detta kan sättas in var som helst i serie med de enskilda strängarna.

VARNING: Alla kretsar som nämns i den här artikeln är inte isolerade från huvudströmmen, därför är alla sektioner i kretsen extremt farliga för att röra vid anslutning till elnätet ........

2) Uppgradering till spänningsstabiliserad transformatorlös strömförsörjning

Låt oss nu se hur en vanlig kapacitiv strömförsörjning kan omvandlas till en överspänningsfri spänningsstabiliserad eller variabel spänning transformatorfri strömförsörjning som är tillämplig på nästan alla vanliga elektroniska belastningar och kretsar. Idén efterfrågades av Chandan Maity.

Tekniska specifikationer

Om du kommer ihåg kommunicerade jag dig någon gång tidigare med kommentarer på din blogg.

Transformerless-kretsarna är riktigt bra och jag testade några av dem och körde 20W, 30W LED. Nu försöker jag lägga till lite styrenhet, FAN och LED tillsammans, därför behöver jag en dubbel försörjning.

Den grova specifikationen är:

Strömvärde 300 mAP1 = 3,3-5V 300mA (för styrenhet etc) P2 = 12-40V (eller högre intervall), 300mA (för LED)
Jag tänkte använda din andra krets som nämnts https://homemade-circuits.com/2012/08/high-current-transformerless-power.html

Men jag kan inte frysa hur man får 3,3 V utan att använda extra kondensator. 1. Kan en andra krets placeras från utgången från den första? 2. Eller en andra TRIAC, bro som ska placeras parallellt med den första, efter kondensator för att få 3,3-5V

Jag blir glad om du vänligen hjälper till.

Tack,

Designen

Funktionen hos de olika komponenterna som används över de olika stadierna i den ovan visade spänningsstyrda kretsen kan förstås från följande punkter:

Nätspänningen korrigeras av de fyra 1N4007-dioderna och filtreras av 10uF / 400V kondensator.

Utgången över 10uF / 400V når nu cirka 310V, vilket är den högsta likriktade spänningen som uppnås från elnätet.

Spänningsdelningsnätverket som är konfigurerat vid basen av TIP122 ser till att denna spänning reduceras till den förväntade nivån eller som krävs över strömförsörjningsutgången.

Du kan också använda MJE13005 i stället för TIP122 för bättre säkerhet.

Om en 12V krävs kan 10K-potten ställas in för att uppnå detta över sändaren / marken på TIP122.

Kondensatorn 220uF / 50V säkerställer att basen görs under en tillfällig nollspänning för att hålla den avstängd och säker från den inledande överspänningen.

Induktorn säkerställer vidare att spolen under påslagsperioden har ett högt motstånd och stoppar eventuell startström för att komma in i kretsen, vilket förhindrar en eventuell skada på kretsen.

För att uppnå en 5V eller någon annan ansluten nedgångsspänning kan en spänningsregulator såsom den visade 7805 IC användas för att uppnå densamma.

Kretsschema

spänningsstabiliserad transformatorlös strömförsörjningskrets

Använda MOSFET Control

Ovanstående krets med emitterföljare kan förbättras ytterligare genom att använda en Strömförsörjning från MOSFET-källan , tillsammans med ett kompletterande strömstyrningssteg med BC547-transistor.

Det fullständiga kretsschemat kan ses nedan:

Kapacitiv och MOSFET-styrd transformatorlös strömförsörjningskrets

Videobevis för överspänningsskydd

3) Zero Crossing Transformerless Power Supply Circuit

Det tredje intressanta förklarar vikten av en nollkorsningsdetektering i kapacitiva transformatorlösa strömförsörjningar för att göra det helt säkert från huvudströmbrytarens PÅ-startström. Idén föreslogs av Francis.

Tekniska specifikationer

Jag har läst om transformatorn mindre strömförsörjningsartiklar på din webbplats med stort intresse och om jag förstår rätt är huvudproblemet den möjliga brådskande strömmen i kretsen vid påslagning, och detta orsakas av att inkoppling gör inträffar inte alltid när cykeln är vid noll volt (nollkorsning).

Jag är nybörjare inom elektronik och mina kunskaper och praktiska erfarenheter är mycket begränsade, men om problemet kan lösas om nollkorsning genomförs, varför inte använda en nollkorsningskomponent för att styra den, till exempel en Optotriac med nollkorsning.

Ingångssidan av Optotriac har låg effekt, därför kan ett motstånd med låg effekt användas för att sänka nätspänningen för Optotiac-drift. Därför används ingen kondensator vid Optotriacs ingång. Kondensatorn är ansluten på utgångssidan som slås på av TRIAC som slås på vid nollkorsning.

Om detta är tillämpligt kommer det också att lösa problem med höga strömkrav, eftersom Optotriac i sin tur kan driva en annan högre ström och / eller spänning TRIAC utan problem. DC-kretsen som är ansluten till kondensatorn borde inte längre ha problem med strömströmmen.

Det skulle vara trevligt att få veta din praktiska åsikt och tack för att du läste min post.

Hälsningar,
Francis

Designen

Som med rätta påpekades i ovanstående förslag, en AC-ingång utan en nollkorsningskontroll kan vara en viktig orsak till en kraftig strömtillförsel i kapacitiva transformatorlösa nätaggregat.

nollövergångsstyrd transformatorlös strömförsörjningskrets

I dag, med tillkomsten av sofistikerade triac-drivopto-isolatorer, är det inte längre en komplicerad affär att växla nätström med nollkorsningskontroll och kan enkelt implementeras med dessa enheter.

Om MOCxxxx optokopplare

Triac-drivrutinerna i MOC-serien finns i form av optokopplare och är specialister i detta avseende och kan användas med vilken triac som helst för att styra växelström via en nollkorsningsdetektering och kontroll.

Triac-drivrutinerna i MOC-serien inkluderar MOC3041, MOC3042, MOC3043 etc, alla dessa är nästan identiska med deras prestandaegenskaper med endast mindre skillnader med deras spänningsspecies, och något av dessa kan användas för den föreslagna överspänningsstyrningsapplikationen i kapacitiva strömförsörjningar.

Nollkorsningsdetektering och exekvering är alla internt bearbetade i dessa opto-drivenheter och man behöver bara konfigurera effekt-triacen för att bevittna den avsedda nollkorsningsstyrda avfyrningen av den integrerade triac-kretsen.

Innan vi undersöker den överspänningsfria triac transformatorlösa strömförsörjningskretsen med hjälp av ett nollkorsningskontrollkoncept, låt oss först förstå kort om vad som är en nollkorsning och dess involverade funktioner.

Vad är nollkorsning i AC-nät

Vi vet att en växelströmsnätpotential består av spänningscykler som stiger och faller med förändrad polaritet från noll till maximum och vice versa över den givna skalan. Till exempel i vår 220V nätström växlar spänningen från 0 till + 310V topp) och tillbaka till noll, fortsätter sedan nedåt från 0 till -310V, och tillbaka till noll, detta fortsätter kontinuerligt 50 gånger per sekund och utgör en 50 Hz AC cykel.

När nätspänningen är nära sin momentana topp under cykeln, det vill säga nära 220V (för en 220V) nätingång, är den i den starkaste zonen när det gäller spänning och ström, och om en kapacitiv strömförsörjning råkar vara PÅ under detta Omedelbart kan hela 220V förväntas bryta igenom strömförsörjningen och tillhörande sårbar DC-belastning. Resultatet kan bli det vi normalt ser i sådana strömförsörjningsenheter ... det är omedelbar förbränning av den anslutna belastningen.

Ovanstående konsekvens kan vanligtvis endast ses i kapacitiva transformatorlösa strömförsörjningar, eftersom kondensatorer har egenskaper som att de beter sig som en kortslutning i en bråkdel av en sekund när de utsätts för en matningsspänning, varefter de laddas och justerar sig till sin rätt angivna utgångsnivå

Kommer tillbaka till nollövergångsfrågan, i en omvänd situation medan elnätet närmar sig eller korsar nolllinjen i sin fascykel, kan den anses vara i sin svagaste zon när det gäller ström och spänning, och alla apparater är PÅ i detta ögonblick kan man förvänta sig att vara helt säker och fri från en kraftig stigning.

Därför, om en kapacitiv strömförsörjning slås PÅ i situationer då AC-ingången passerar genom sin fas-noll, kan vi förvänta oss att utgången från strömförsörjningen är säker och ogiltig för en överspänningsström.

Hur det fungerar

Kretsen som visas ovan använder en triac optoisolator-drivenhet MOC3041 och är konfigurerad på ett sådant sätt att när strömmen slås PÅ, tänds den och initierar den anslutna triacen endast under den första nollkorsningen av växelströmsfasen och håller sedan växelströmmen PÅ. normalt under resten av perioden tills strömmen stängs av och slås på igen.

Med hänvisning till figuren kan vi se hur den lilla 6-stifts MOC 3041 IC är ansluten till en triac för att utföra procedurerna.

Ingången till triacen matas via en högspännings, strömbegränsande kondensator 105 / 400V, belastningen kan ses ansluten till den andra änden av matningen via en brygglikriktarkonfiguration för att uppnå en ren likström till den avsedda belastningen, vilket kan leda till en LED .

Hur överspänningsström styrs

När strömmen slås PÅ, förblir triac initialt AV (på grund av frånvaro av gate-drivenheten) och det gör också belastningen som är ansluten till bryggnätet.

En matningsspänning som härrör från utgången från 105 / 400V kondensatorn når den interna IR-lysdioden genom pin1 / 2 på opto IC. Denna ingång övervakas och bearbetas internt med hänvisning till LED IR-ljusresponsen .... och så snart den matade växelströmscykeln upptäcks når nollgenomgångspunkten, växlar en intern brytare omedelbart och avfyrar triac och håller systemet påslaget för resten av perioden tills enheten stängs av och PÅ igen.

Med ovanstående inställning, när strömmen slås PÅ, ser MOC opto isolator triac till att triac startas endast under den perioden när nätströmmen passerar nollinjen i sin fas, vilket i sin tur håller lasten helt säker och fri från den farliga ökningen i rusning.

Förbättra ovanstående design

En omfattande kapacitiv strömförsörjningskrets med en nollkorsningsdetektor, en överspänningsdämpare och spänningsregulator diskuteras här, idén lämnades in av Mr. Chamy

Designa en förbättrad kapacitiv strömförsörjningskrets med nollkorsningsdetektering

Hej Swagatam.

Detta är min nollkorsning, överspänningsskyddad kapacitiv strömförsörjningsdesign med spänningsstabilisator, jag kommer att försöka lista alla mina tvivel.
(Jag vet att detta kommer att bli dyrt för kondensatorerna, men det här är bara för teständamål)

1-Jag är inte säker på om BT136 måste ändras för en BTA06 för att rymma mer ström.

2-Q1 (TIP31C) klarar endast 100V Max. Kanske bör det ändras för en 200V 2-3A transistor?, Som 2SC4381.

3-R6 (200R 5W), jag vet att det här motståndet är ganska litet och det är mitt
fel, jag ville faktiskt sätta ett 1k motstånd, men med en 200R 5W
motstånd skulle det fungera?

4-Vissa motstånd har ändrats enligt dina rekommendationer för att göra den 110V kapabel. Kanske måste 10K vara mindre?

Om du vet hur du får det att fungera korrekt kommer jag gärna att korrigera det. Om det fungerar kan jag skapa ett kretskort för det och du kan publicera det på din sida (gratis naturligtvis).

Tack för att du tog dig tid och tittade på min fulla krets.

Ha en bra dag.

Chamy

Bedöma designen

Hej Chamy,

din krets ser bra ut för mig. Här är svaren på dina frågor:

1) ja BT136 bör ersättas med en triac med högre betyg.
2) TIP31 bör ersättas med en Darlington-transistor som TIP142 etc, annars fungerar det kanske inte korrekt.
3) när en Darlington används kan basmotståndet vara högt i värde, kan ett 1K / 2 watt motstånd vara helt OK.
Men designen i sig ser ut som en överdrift, en mycket enklare version kan ses nedan https://homemade-circuits.com/2016/07/scr-shunt-for-protecting-capacitive-led.html
Hälsningar

Swagatam

Referens:

Zero Crossing Circuit

4) Byta transformatorlös strömförsörjning med IC 555

Denna fjärde enkla men smarta lösning implementeras här med hjälp av IC 555 i sitt monostabila läge för att styra i rusningskraft i en transfomerlös strömförsörjning via ett nollkorsningskopplingskretskoncept, där ingångseffekten från elnätet får komma in i kretsen endast under nollkorsningar av växelströmssignalen, vilket eliminerar risken för kraftiga stigningar. Idén föreslogs av en av de ivriga läsarna på den här bloggen.

Tekniska specifikationer

Skulle en transformatorfri krets utan noll fungera för att förhindra den initiala startströmmen genom att inte tillåta att starta förrän 0-punkten i 60/50 hertz-cykeln?

Många halvledarreläer som är billiga, mindre än INR 10,00 och har den här förmågan inbyggd.

Jag skulle också vilja köra 20 watts lysdioder med den här designen men är osäker på hur mycket ström eller hur heta kondensatorer kommer att bli. Jag antar att det beror på hur lamporna är kopplade serier eller parallella, men låt oss säga att kondensatorn är dimensionerad för 5 ampere eller 125uf kommer kondensatorn värms upp och blåser ???

Hur läser man kondensatorspecifikationer för att bestämma hur mycket energi de kan släppa ut.

Ovanstående begäran uppmanade mig att leta efter en relaterad design med ett IC 555-baserat nollkorsningsomkopplingskoncept och kom över följande utmärkta transformatorlösa strömförsörjningskrets som kunde användas för att på ett övertygande sätt eliminera alla möjliga chanser för överströmning.

Vad är en Zero Crossing Switching:

Det är viktigt att lära sig detta koncept först innan du undersöker den föreslagna överspänningsfria transformatorlösa kretsen.

Vi vet alla hur en sinusvåg av en växelströmssignal ser ut. Vi vet att denna sinussignal börjar från en nollpotentialmarkering och exponentiellt eller gradvis stiger till toppspänningen (220 eller 120) och därifrån återgår den exponentiellt till nollpotentialmarkeringen.

Efter denna positiva cykel sjunker vågformen och upprepar ovanstående cykel men i negativ riktning tills den återigen återgår till nollmärket.

Ovanstående åtgärd sker cirka 50 till 60 gånger per sekund beroende på elnätets specifikationer.
Eftersom denna vågform är det som kommer in i kretsen, utgör någon annan punkt i vågformen än noll, en potentiell risk för en strömbrytare på grund av den höga strömmen i vågformen.

Ovanstående situation kan dock undvikas om lasten konfronterar strömbrytaren PÅ under nollkorsningen, varefter den exponentiella ökningen inte utgör något hot mot lasten.

Det är precis vad vi har försökt implementera i den föreslagna kretsen.

Kretsdrift

Med hänvisning till kretsschemat nedan bildar 4 1N4007-dioderna standardkonfiguratorer för brygglikriktare, vilket ger katodkorsningen en 100Hz krusning över linjen.
Ovanstående 100Hz-frekvens tappas med en potentialdelare (47k / 20K) och appliceras på den positiva skenan på IC555. Över denna linje regleras potentialen på lämpligt sätt och filtreras med D1 och C1.

Ovanstående potential appliceras också på basen Q1 via 100k-motståndet.

IC 555 är konfigurerad som en monostabil MV vilket innebär att dess uteffekt kommer att gå hög varje gång dess stift nr 2 jordas.

För de perioder under vilka nätströmmen är över (+) 0,6V, förblir Q1 avstängd, men så snart växelströmsformen berör nollmärket, som når under (+) 0,6 V, slår Q1 PÅ jordningsstift # 2 av IC och ger en positiv effekt av IC-stift # 3.

IC-utgången slår PÅ SCR och belastningen och håller den på tills MMV-timingen försvinner för att börja en ny cykel.

ON-tiden för den monostabila kan ställas in genom att variera 1M-förinställningen.

Större PÅ-tid säkerställer mer ström till lasten, vilket gör den ljusare om den är en LED och vice versa.

PÅ-villkoren för denna IC 555-baserade transformatorlösa strömförsörjningskrets är således endast begränsad när växelströmmen är nära noll, vilket i sin tur säkerställer ingen överspänning varje gång belastningen eller kretsen slås PÅ.

Kretsschema

Transformatorlös strömförsörjning med IC 555

För applikation av LED-drivrutiner

Om du letar efter en transformatorlös strömförsörjning för LED-drivrutinsapplikation på kommersiell nivå, kan du förmodligen prova begrepp som förklaras här .




Tidigare: Fjärrkontrollkrets med FM-radio Nästa: Hur man gör kraftfulla bilstrålkastare med hjälp av lysdioder