Блок питания на 12 вольт без трансформатора схема: Как из 220в получить 12в без трансформатора: варианты устройств, схемы

Содержание

Как из 220в получить 12в без трансформатора: варианты устройств, схемы

Автор otransformatore На чтение 7 мин Опубликовано 19.05.2019

Очень часто пользователей световых электроприборов и СБТ интересует: «Как без трансформатора из 220 вольт получить 12в или другое низкое напряжение?». Обычно этим вопросом задаются владельцы электронной техники и аппаратуры, работающей от источников питания на понижающем сетевом трансформаторе. Это тем более актуально, поскольку весогабаритные показатели блока питания (БП) нередко превосходят аналогичные параметры запитываемого гаджета или стационарного устройства.

Основные способы понижения

Например, «ходовой» трансформатор частоты 50 Гц с относительно небольшой мощностью 200 Вт, выполненный на трансформаторном железе, весит более 1 килограмма и стоит от 9–18 $. Это не только делает блок питания громоздким, но и значительно удорожает стоимость девайса.

На трансформаторах реализована классическая схема понижения и последующего преобразования переменного напряжения (АС) в постоянное (DС) по цепи «трансформатор → выпрямитель → стабилизатор».

Существует более сложная схема построения «выпрямитель → импульсный генератор → трансформатор → выпрямитель → стабилизатор» импульсного блока питания, обладающая меньшими габаритами.

Преимуществом приведенных схем является гальваническая развязка. При замыкании цепи нагрузки на «ноль» она предотвращает выход из строя аппаратуры и снижает опасность поражения человека электрическим током.

Однако самыми миниатюрными источниками питания 12 В являются бестрансформаторные блоки питания, в которых производится:

С помощью балластного конденсатора понижение напряжения.

При помощи балластного резистора гасится избыточное напряжение.
Нерегулируемым автотрансформатором снимается требуемое напряжение и сглаживается дросселем.

Балластный конденсатор

Сегодня весьма популярным среди радиолюбителей средством снижения напряжения стала установка гасящего конденсатора. Этот универсальный способ повсеместно используется для питания светодиодных ламп и в зарядных устройствах маломощных аккумуляторных батарей. Установка радиоэлемента в разрыв сети питания диодного моста позволяет получить требуемый ток в электрической цепи без рассеивания значительной мощности на тепло.

Схема простого конденсаторного (бестрансформаторного) блока питания с минимальным количеством радиоэлементов и напряжением 12 В мощностью 0,18 Вт выглядит следующим образом:

Однако после завершения работы блока питания в течение времени , измеряемого несколькими секундами, через резистор проходит ток разряда обкладок конденсатора. Электролитический конденсатор С2, включенный параллельно нагрузке после диодного моста, сглаживает пульсации выпрямленного тока.

Заметно снизит зависимость выходного напряжения от сопротивления нагрузки БП симбиоз выпрямителя и параметрического стабилизатора с регулирующим элементом. Осуществляется такая доработка впаиванием параллельно P1 стабилитрона на 12 вольт.

При помощи резистора

Стабилизация осуществляется посредством изменения сопротивления одного из плеч делителя: номиналы резисторов подбираются таким образом, чтобы понизить выходное напряжение до приемлемых значений.

Автотрансформатор или дроссель с подобной логикой намотки

Принцип действия аналогичен ЛАТР, только снимаемое с витков напряжение имеет определенную фиксированную величину. Поэтому замена силового трансформатора на автотрансформатор повышает КПД блока питания, заметно снижает размеры и вес девайса (при прочих равных условиях весогабаритные характеристики трансформатора в 1,5 раза больше заменяющего изделия).

Схема автотрансформатора с фиксированным напряжением U₂.

Однако нерегулируемый автотрансформатор имеет существенный недостаток: он не защищает от бросков напряжения и наведенных в сети импульсов. Низкочастотные (НЧ) и высокочастотные (ВЧ) пульсации, сетевые помехи и паразитные гармоники значительно снизятся, если в выходную цепь установить дроссель. В тандеме с автотрансформатором используют дроссель с высокой индуктивностью ≤ 0,5–1,0 ГН, устанавливаемый последовательно с нагрузкой.

Индуктивный элемент накапливает в магнитном поле катушки энергию питающей сети, а затем отдает в нагрузку. Дроссель в электрической цепи противодействует изменению тока в электрической цепи. При резком падении катушка поддерживает протекающий ток, а при резком повышении ограничивает, не давая быстро возрасти. Компактные дроссели переменного тока применяются в бустерах энергосберегающих ламп и LED-драйверах, питающих светодиодные светильники.

Технические требования к конденсатору

Для бестрансформаторного БП подойдет конденсатор, рассчитанный на амплитудное (или большее) значение переменного напряжения. Если действующее значение напряжения равно 220 В, то амплитудное рассчитывается по формуле 220 * = 311 В (номинальное 400 В). Конденсаторы лучше выбрать плёночные, оптимально подходят емкостные элементы серии К73-17.

Бестрансформаторное электропитание: возможные схематические решения

Микросхема линейного стабилизатора

Можно своими руками собрать простой драйвер (источник стабилизированного тока) на недорогой (0,3 $) микросхеме линейного стабилизатора LM317АMDT. На вход преобразователя DС-AC подается напряжение сети 220 В, 50 Гц.

Стабилизированное напряжение 12 В получается на ИМС с минимальным набором элементов в обвязке (в самом простом варианте используется только R1 и R2). Подбирая номинал резисторов, можно регулировать ток в нагрузке, при суммарном токе светодиодов до 0,3 А микросхема отлично работает без радиатора. Ниже приведена типовая схема устройства на микросхеме LM317:

Зарядное устройство

Самым бюджетным вариантом, безусловно, считается использование зарядного устройства (ЗУ) от сотового телефона. Плата зарядника имеет совсем небольшие габариты и подойдет для питания 12 В гаджета с мощностью ≤ P ном. блока питания. Необходимо только заменить в ней однополупериодный выпрямитель на выпрямитель с удвоенным напряжением (добавляется по одному диоду и конденсатору). После модернизации получаем искомые 12 вольт с током 0.5А и полноценной развязкой от сети.

В качестве альтернативы, не требующей вмешательства в конструкцию, можно к выходу ЗУ через переходник подключается повышающий DС-DС преобразователь напряжения (например, 2-х амперный, размером 30мм х 17мм х 14мм, стоимостью 1$) с USB-разъемом. Требуется только выставить подстроечным резистором требуемое напряжение 12 В и подключить преобразователь к гаджету или стационарному электроприемному устройству.

Для чего может использоваться напряжение 12 или 24 вольт в быту

В бытовых условиях зачастую используются источники электропитания низкого напряжения. От напряжения 12 или 24В постоянного тока DС запитываются переносные/стационарные электротехнические и электронные устройства, а также некоторые осветительные приборы:

аккумуляторные электродрели, шуруповерты и электропилы;
стационарные насосы для полива огородов;
аудио-видеотехника и радиоэлектронная аппаратура;
системы видеонаблюдения и сигнализации;
батареечные радиоприемники и плееры;
ноутбуки (нетбуки) и планшеты;
галогенные и LED-лампы, светодиодные ленты;

портативные ультрафиолетовые облучатели и портативное медицинское оборудование;
паяльные станции и электропаяльники;
зарядные устройства мобильных телефонов и повербанков;
слаботочные сети электропитания в местах с повышенной влажностью и системы ландшафтного освещения;

детские игрушки, елочные гирлянды, помпы аквариумов;
различные самодельные радиоэлектронные устройства, в том числе на популярной платформе Arduino.

Большинство устройств работает от батареек и Li-ion аккумуляторов, но использование товарных позиций не всегда оправдано с точки зрения эксплуатационных затрат. Заряжать аккумуляторные батареи можно 300–1500 раз, но гальванические элементы с большой энергоемкостью и низким током саморазряда стоят дорого. Заметно дешевле обойдется приобретение батареек, особенно солевых и щелочных, но такие элементы придётся часто менять. Тем более, что для обеспечения подающего напряжения 12 В понадобится 8 последовательно соединенных пальчиковых батареек (типа АА или ААА) или 1,5-вольтовых «таблеток» в корпусе типа 27А.

Поэтому в местах с доступом к бытовой сети 220 В 50 Гц для питания электроприемников с амперажом больше 0,1 А рациональнее использовать блок питания.

Как получить 12 Вольт из 5, 24, 220 Вольт

Напряжение 12 Вольт используется для питания большого количества электроприборов: приемники и магнитолы, усилители, ноутбуки, шуруповерты, светодиодные ленты и прочее. Часто они работают от аккумуляторов или от блоков питания, но когда те или другие выходят из строя перед пользователем возникает вопрос: «Как получить 12 Вольт переменного тока»? Об этом мы расскажем далее, предоставив обзор наиболее рациональных способов.

Получаем 12 Вольт из 220

Наиболее часто стоит задача получить 12 вольт из бытовой электросети 220В. Это можно сделать несколькими способами:

Понизить напряжение без трансформатора.
Использовать сетевой трансформатор 50 Гц.
Использовать импульсный блок питания, возможно в паре с импульсным или линейным преобразователем.

Понижение напряжения без трансформатора

Преобразовать напряжение из 220 Вольт в 12 без трансформатора можно 3-мя способами:

Понизить напряжение с помощью балластного конденсатора. Универсальный способ используется для питания маломощной электроники, например светодиодных ламп, и для заряда небольших аккумуляторов, как в фонариках. Недостатком является низкий косинус Фи у схемы и невысокая надежность, но это не мешает её повсеместно использовать в дешевых электроприборах.
Понизить напряжение (ограничить ток) с помощью резистора. Способ не очень хороший, но имеет право на существование, подойдет, чтобы запитать какую-то очень слабую нагрузку, типа светодиода. Его основной недостаток – это выделение большого количества активной мощности в виде тепла на резисторе.
Использовать автотрансформатор или дроссель с подобной логикой намотки.

Гасящий конденсатор

Прежде чем приступить к рассмотрению этой схемы предварительно стоит сказать об условиях, которые вы должны соблюдать:

Блок питания не универсальный, поэтому его рассчитывают и используют только для работы с одним заведомо известным прибором.
Все внешние элементы блока питания, например регуляторы, если вы будете использовать дополнительные компоненты для схемы, должны быть изолированы, а на металлических ручках потенциометров надеты пластиковые колпачки. Не касайтесь платы блока питания и проводов для подключения выходного напряжения, если к ним не подключена нагрузка или если в схеме не установлен стабилитрон или стабилизатор для низкого постоянного напряжения.

Тем не менее, такая схема вряд ли вас убьёт, но удар электрическим током получить можно.

Схема изображена на рисунке ниже:

R1 – нужен для разрядки гасящего конденсатора, C1 – основной элемент, гасящий конденсатор, R2 – ограничивает токи при включении схемы, VD1 – диодный мост, VD2 – стабилитрон на нужное напряжение, для 12 вольт подойдут: Д814Д, КС207В, 1N4742A. Можно использовать и линейный преобразователь.

Или усиленный вариант первой схемы:

Номинал гасящего конденсатора рассчитывают по формуле:

С(мкФ) = 3200*I(нагрузки)/√(Uвход²-Uвыход²)

Или:

С(мкФ) = 3200*I(нагрузки)/√Uвход

Но можно и воспользоваться калькуляторами, они есть в онлайн или в виде программы для ПК, например как вариант от Гончарука Вадима, можете поискать в интернете.

Конденсаторы должны быть такими – пленочными:

Или такие:

Остальные перечисленные способы рассматривать не имеет смысла, т.к. понижение напряжения с 220 до 12 Вольт с помощью резистора не эффективно ввиду большого тепловыделения (размеры и мощность резистора будут соответствующие), а мотать дроссель с отводом от определенного витка чтобы получить 12 вольт нецелесообразно ввиду трудозатрат и габаритов.

Блок питания на сетевом трансформаторе

Классическая и надежная схема, идеально подходит для питания усилителей звука, например колонок и магнитол. При условии установки нормального фильтрующего конденсатора, который обеспечит требуемый уровень пульсаций.

В дополнение можно установить стабилизатор на 12 вольт, типа КРЕН или L7812 или любой другой для нужного напряжения. Без него выходное напряжение будет изменяться соответственно скачкам напряжения в сети и будет равно:

Uвых=Uвх*Ктр

Ктр – коэффициент трансформации.

Здесь стоит отметить, что выходное напряжение после диодного моста должно быть на 2-3 вольта больше, чем выходное напряжение БП – 12В, но не более 30В, оно ограничено техническими характеристиками стабилизатора, и КПД зависит от разницы напряжений между входом и выходом.

Трансформатор должен выдавать 12-15В переменного тока. Стоит отметить, что выпрямленное и сглаженное напряжение будет в 1,41 раз больше входного. Оно будет близко к амплитудному значению входной синусоиды.

Также хочется добавить схему регулируемого БП на LM317. С его помощью вы можете получить любое напряжение от 1,1 В до величины выпрямленного напряжения с трансформатора.

12 Вольт из 24 Вольт или другого повышенного постоянного напряжения

Чтобы понизить напряжение постоянного тока из 24 Вольт в 12 Вольт можно использовать линейный или импульсный стабилизатор. Такая необходимость может возникнуть, если нужно запитать 12 В нагрузку от бортовой сети автобуса или грузовика напряжением в 24 В. Кроме того вы получите стабилизированное напряжение в сети автомобиля, которое часто изменяется. Даже в авто и мотоциклах с бортовой сетью в 12 В оно достигает 14,7 В при работающем двигателе. Поэтому эту схему можно использовать и для питания светодиодных лент и светодиодов на транспортных средствах.

Схема с линейным стабилизатором упоминалась в предыдущем пункте.

К ней можно подключить нагрузку током до 1-1,5А. Чтобы усилить ток, можно использовать проходной транзистор, но выходное напряжение может немного снизится – на 0,5В.

Подобным образом можно использовать LDO-стабилизаторы, это такие же линейные стабилизаторы напряжения, но с низким падением напряжения, типа AMS-1117-12v.

Или импульсные аналоги типа AMSR-7812Z, AMSR1-7812-NZ.

Схемы подключения аналогичны L7812 и КРЕНкам. Также эти варианты подойдут и для понижения напряжения от блока питания от ноутбука.

Эффективнее использовать импульсные понижающие преобразователи напряжения, например на базе ИМС LM2596. На плате подписаны контактные площадки In (вход +) и (- Out выход) соответственно. В продаже можно найти версию с фиксированным выходным напряжением и с регулируемым, как на фото сверху в правой части вы видите многооборотный потенциометр синего цвета.

12 Вольт из 5 Вольт или другого пониженного напряжения

Вы можете получить 12В из 5В, например, от USB-порта или зарядного устройства для мобильного телефона, также можно использовать и с популярными сейчас литиевыми аккумуляторами с напряжением 3,7-4,2В.

Если речь вести о блоках питания, можно и вмешаться во внутреннюю схему, править источник опорного напряжения, но для этого нужно иметь определенные знания в электронике. Но можно сделать проще и получить 12В с помощью повышающего преобразователя, например на базе ИМС XL6009. В продаже имеются варианты с фиксированным выходом 12В либо регулируемые с регулировкой в диапазоне от 3,2 до 30В. Выходной ток – 3А.

Он продаётся на готовой плате, и на ней есть пометки с назначением выводов – вход и выход. Еще вариант – использовать MT3608 LM2977, повышает до 24В и выдерживает выходной ток до 2А. Также на фото отчетливо видны подписи к контактным площадкам.

Как получить 12В из подручных средств

Самый простой способ получить напряжение 12В – это соединить последовательно 8 пальчиковых батареек по 1,5 В.

Или использовать готовую 12В батарейку с маркировкой 23АЕ или 27А, такие используются в пультах дистанционного управления. В ней внутри подборка из маленьких «таблеток», которые вы видите на фото.

Мы рассмотрели набор вариантов для получения 12В в домашних условиях. Каждый из них имеет свои плюсы и минусы, различную степень эффективности, надежности и КПД. Какой вариант лучше использовать, вы должны выбрать самостоятельно исходя из возможностей и потребностей.

Также стоит отметить, что мы не рассмотрели один из вариантов. Получить 12 вольт можно и от блока питания для компьютера формата ATX. Для его запуска без ПК нужно замкнуть зеленый провод на любой из черных. 12 вольт находятся на желтом проводе. Обычно мощность 12В линии несколько сотен Ватт и ток в десятки Ампер.

Теперь вы знаете, как получить 12 Вольт из 220 или других доступных значений. Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Наверняка вы не знаете:

Как своими руками получить из 220 — 12 вольт без трансформатора | Андрей Швадронов

1.Основные способы понижения

1. С помощью балластного конденсатора понижение напряжения.

2. При помощи балластного резистора гасится избыточное напряжение.

3. Нерегулируемым автотрансформатором снимается требуемое напряжение и сглаживается дросселем.

1.1 Балластный конденсатор

В качестве Р1 используется любое устройство, рассчитанное на постоянное напряжение 12 В с рабочим амперажом ≤ 0,15А. Конденсатор С1 – балластный, зашунтирован резистором R1. Он предназначен для предотвращения поражения электрическим током от накопленного на пластинах конденсатора С1 заряда. Со своим большим сопротивлением в сотни кОм резистор R1 не влияет на прохождение тока через емкость во время рабочей сессии. Однако после завершения работы блока питания в течение времени , измеряемого несколькими секундами, через резистор проходит ток разряда обкладок конденсатора. Электролитический конденсатор С2, включенный параллельно нагрузке после диодного моста, сглаживает пульсации выпрямленного тока.

1.2 При помощи резистора

Способ подходит для запитки слаботочной нагрузки, например, светодиода или маломощного LED-светильника. Основной недостаток резистивной схемы – низкий КПД по причине рассеивания большого количества активной мощности, затрачиваемой на нагрев резистора. В самом простом варианте БП представляет собой делитель напряжения на резисторах, установленный после диодного выпрямителя, с нижнего плеча которого снимается напряжение. Стабилизация осуществляется посредством изменения сопротивления одного из плеч делителя: номиналы резисторов подбираются таким образом, чтобы понизить выходное напряжение до приемлемых значений.

1.3 Автотрансформатор или дроссель с подобной логикой намотки

В автотрансформаторе отсутствует вторичная обмотка: выходное напряжение снимается с одной единственной обмотки на тороидальном магнитопроводе, которая одновременно используется для подачи сетевого напряжения 220 В, 50 Гц. Принцип действия аналогичен ЛАТР, только снимаемое с витков напряжение имеет определенную фиксированную величину. Поэтому замена силового трансформатора на автотрансформатор повышает КПД блока питания, заметно снижает размеры и вес девайса (при прочих равных условиях весогабаритные характеристики трансформатора в 1,5 раза больше заменяющего изделия).

Схема автотрансформатора с фиксированным напряжением U2.

2. Технические требования к конденсатору

Для бестрансформаторного БП подойдет конденсатор, рассчитанный на амплитудное (или большее) значение переменного напряжения. Если действующее значение напряжения равно 220 В, то амплитудное рассчитывается по формуле 220 * = 311 В (номинальное 400 В). Конденсаторы лучше выбрать плёночные, оптимально подходят емкостные элементы серии К73-17.

3. Бестрансформаторное электропитание: возможные схематические решения

1. Можно своими руками собрать простой драйвер (источник стабилизированного тока) на недорогой (0,3 $) микросхеме линейного стабилизатора LM317АMDT. На вход преобразователя DС-AC подается напряжение сети 220 В, 50 Гц. Стабилизированное напряжение 12 В получается на ИМС с минимальным набором элементов в обвязке (в самом простом варианте используется только R1 и R2). Подбирая номинал резисторов, можно регулировать ток в нагрузке, при суммарном токе светодиодов до 0,3 А микросхема отлично работает без радиатора. Ниже приведена типовая схема устройства на микросхеме LM317:

2. Самым бюджетным вариантом, безусловно, считается использование зарядного устройства (ЗУ) от сотового телефона. Плата зарядника имеет совсем небольшие габариты и подойдет для питания 12 В гаджета с мощностью ≤ P ном. блока питания. Необходимо только заменить в ней однополупериодный выпрямитель на выпрямитель с удвоенным напряжением (добавляется по одному диоду и конденсатору). После модернизации получаем искомые 12 вольт с током 0.5А и полноценной развязкой от сети. В качестве альтернативы, не требующей вмешательства в конструкцию, можно к выходу ЗУ через переходник подключается повышающий DС-DС преобразователь напряжения (например, 2-х амперный, размером 30мм х 17мм х 14мм, стоимостью 1$) с USB-разъемом. Требуется только выставить подстроечным резистором требуемое напряжение 12 В и подключить преобразователь к гаджету или стационарному электроприемному устройству.

4. Для чего может использоваться напряжение 12 или 24 вольт в быту

· аккумуляторные электродрели, шуруповерты и электропилы;

· стационарные насосы для полива огородов;

· аудио-видеотехника и радиоэлектронная аппаратура;

· системы видеонаблюдения и сигнализации;

· батареечные радиоприемники и плееры;

· ноутбуки (нетбуки) и планшеты;

· галогенные и LED-лампы, светодиодные ленты;

· портативные ультрафиолетовые облучатели и портативное медицинское оборудование;

· паяльные станции и электропаяльники;

· зарядные устройства мобильных телефонов и повербанков;

· слаботочные сети электропитания в местах с повышенной влажностью и системы ландшафтного освещения;

· детские игрушки, елочные гирлянды, помпы аквариумов;

· различные самодельные радиоэлектронные устройства, в том числе на популярной платформе Arduino.

Блок питания без трансформатора | Все своими руками

Бывает такое что нужно запитать какое-то устройство от 220В и нет желания использовать трансформатор из-за громоздкости, или же просто нет трансформатора подходящего, тогда пригодится бестрансформаторный источник питания.

Этот тип питальника отлично подходит в том случае, если нет постоянного контакта с человеком, допустим какой то блок автоматизации, к примеру датчик для автоматического управления освещением.
Вот схема блока питания без трансформатора от 220В

Блок питания без трансформатора

Представленная схема способна питать устройство способно питать устройство стабилизированным напряжением 12В до 60мА.

Рассмотрим конкретно все присутствующие детали: R1 разряжающий конденсатор, R2 резистор ограничивающий пусковый ток, C1 гасящий конденсатор, Диоды D1D2D4D5 выпрямитель, С2 выравнивающий конденсатор, D3 стабилитрон 24В, R3 балластный резистор, U1 регулируемый стабилитрон, R4R5 делитель, C4C5 фильтрующие конденсаторы, C3 фильтр от ВЧ помех.

Для правильной работы схемы нужно рассчитывать только некоторые элементы. Емкость C1 зависит от потребляемого тока рассчитывается по формуле

где С (Ф) — емкость конденсатора, Iэфф (А)— эффективный ток нагрузки, f (ГЦ)— частота входного напряжения, Uc, Uс (В)— входное напряжение и Uн (В)— напряжение нагрузки

R3 рассчитывается по формуле (Uвх-Uвых)/Iнаг, где Uвх( В) напряжение до R3 в данном случае 24В, Uвых ( В) напряжение после R3, а Iнаг (А)ток нагрузки. В данном случае (24В-12В)/0,06А=12В/0,06А=200Ом

Делитель на резисторах R4R5 рассчитывается на напряжение срабатывания TL431 2,55В, R5 выбирается произвольно, а R4 рассчитывается по формуле R4=Uвх*R5/Uвых-R5, R5=10K R4=12В*10000Ом/2,5В — 10000Ом=48000Ом-10000Ом=38000Ом=38кОм, ближайший номинал 39кОм.

Данный тип стабилизатора на TL431 можно заменить и на простую кренку типа 7812, но если надо четкое напряжение то лучше TL431

Данный блок питания идеальный вариант для всяких подделок, где нет связи с человеком, так как имеется гальваническая связь с сетью 220В и можно получить разряд, поэтому будьте осторожны

С ув. Эдуард

Похожие материалы: Загрузка…

Как сделать блок питания 12В своими руками

Блок питания постоянного напряжения 12 вольт состоит из трех основных частей:

Понижающий трансформатор с обычного входного переменного напряжения 220 В. На его выходе будет такое же синусоидальное напряжение, только пониженное до примерно 16 вольт по холостому ходу – без нагрузки.
Выпрямитель в виде диодного моста. Он «срезает» нижние полусинусоиды и кладет их вверх, то есть получается напряжение, меняющееся от 0 до тех же 16 вольт, но в положительной области.
Электролитический конденсатор большой емкости, который сглаживает полусинусоиды напряжения, делая их приближающимися к прямой линии на уровне в 16 вольт. Это сглаживание тем лучше, чем больше емкость конденсатора.

Самое простое, что нужно для получения постоянного напряжения, способного питать приборы, рассчитанные на 12 вольт – лампочки, светодиодные ленты и другое низковольтное оборудование.

Понижающий трансформатор можно взять из старого блока питания компьютера или просто купить в магазине, чтобы не заморачиваться с обмотками и перемотками. Однако чтобы выйти в конечном счете на искомые 12 вольт напряжения при работающей нагрузке, нужно взять трансформатор, понижающий вольт до 16.

Для моста можно взять четыре выпрямительных диода 1N4001, рассчитанных на нужный нам диапазон напряжений или аналогичные.

Конденсатор должен быть емкостью не менее 480 мкФ. Для хорошего качества выходного напряжения можно и больше, 1 000 мкФ или выше, но для питания осветительных приборов это совсем не обязательно. Диапазон рабочих напряжений конденсатора нужен, скажем, вольт до 25.

Компоновка прибора

Если мы хотим сделать приличный прибор, который не стыдно будет потом приделать в качестве постоянного блока питания, допустим, для цепочки светодиодов, нужно начать с трансформатора, платы для монтажа электронных компонентов и коробки, где все это будет закреплено и подключено. При выборе коробки важно учесть, что электрические схемы при работе разогреваются. Поэтому коробку хорошо найти подходящую по размерам и с отверстиями для вентиляции. Можно купить в магазине или взять корпус от блока питания компьютера. Последний вариант может оказаться громоздким, но в нем как упрощение можно оставить уже имеющийся трансформатор, даже вместе с вентилятором охлаждения.

Корпус блока питанияКорпус блока питания

На трансформаторе нас интересует низковольтная обмотка. Если она дает понижение напряжения с 220 В до 16 В – это идеальный случай. Если нет, придется ее перемотать. После перемотки и проверки напряжения на выходе трансформатора его можно закрепить на монтажной плате. И сразу продумать, как монтажная плата будет крепиться внутри коробки. У нее для этого имеются посадочные отверстия.

Низковольтная обмоткаМонтажная плата

Дальнейшие действия по монтажу будут проходить на этой монтажной плате, значит, она должна быть достаточной по площади, длине и допускать возможную установку радиаторов на диоды, транзисторы или микросхему, которые должны еще поместиться в выбранную коробку.

Диодный мост

Диодный мост собираем на монтажной плате, должен получиться такой ромбик из четырех диодов. Причем левая и правая пары состоят одинаково из диодов, подключенных последовательно, а обе пары параллельны друг другу. Один конец каждого диода маркирован полоской – это обозначен плюс. Сначала паяем диоды в парах друг к другу. Последовательно – это значит плюс первого соединен с минусом второго. Свободные концы пары тоже получатся – плюс и минус. Параллельно соединить пары – значит спаять оба плюса пар и оба минуса. Вот теперь имеем выходные контакты моста – плюс и минус. Или их можно назвать полюсами – верхним и нижним.

Схема диодного моста

Остальные два полюса – левый и правый – используются как входные контакты, на них подается переменное напряжение с вторичной обмотки понижающего трансформатора. А на выходы моста диоды подадут пульсирующее знакопостоянное напряжение.

Если теперь подключить параллельно с выходом моста конденсатор, соблюдая полярность – к плюсу моста – плюс конденсатора, он напряжение начнет сглаживать, причем настолько хорошо, насколько велика у него емкость. 1 000 мкФ будет достаточно, и даже ставят 470 мкФ.

Внимание! Электролитический конденсатор – прибор небезопасный. При неверном подключении, при подаче на него напряжения вне рабочего диапазона или при большом перегреве он может взорваться. При этом разлетается по округе все его внутреннее содержимое – лохмотья корпуса, металлической фольги и брызги электролита. Что весьма опасно.

Ну вот и получился у нас самый простой (если не сказать, примитивный) блок питания для приборов напряжением 12 V DC, то есть постоянного тока.

Проблемы простого блока питания с нагрузкой

Сопротивление, нарисованное на схеме – это эквивалент нагрузки. Нагрузка должна быть такова, чтобы ток, ее питающий, при подаваемом напряжении в 12 В не превысил 1 А. Можно рассчитать мощность нагрузки и сопротивление по формулам.

Откуда сопротивление R = 12 Ом, а мощность P = 12 ватт. Это значит, что если мощность будет больше 12 ватт, а сопротивление меньше 12 Ом, то наша схема начнет работать с перегрузкой, будет сильно греться и быстро сгорит. Решить проблему можно несколькими способами:

Стабилизировать выходное напряжение так, чтобы при изменяющемся сопротивлении нагрузки ток не превышал максимально допустимого значения или при внезапных скачках тока в сети нагрузки – например, в момент включения некоторых приборов – пиковые значения тока срезались до номинала. Такие явления бывают, когда блок питания запитывает радиоэлектронные устройства – радиоприемники, и пр.
Использовать специальные схемы защиты, которые бы отключали блок питания при превышении тока на нагрузке.
Использовать более мощные блоки питания или блоки питания с большим запасом мощности.

Блок питания со стабилизатором на микросхеме

На рисунке ниже представлено развитие предыдущей простой схемы включением на выходе микросхемы 12-вольтового стабилизатора LM7812.

Блок питания со стабилизатором на микросхеме

Это уже лучше, но максимальный ток в нагрузке такого блока стабилизированного питания по-прежнему не должен превышать 1 А.

Блок питания повышенной мощности

Более мощным блок питания можно сделать, добавив в схему несколько мощных каскадов на транзисторах Дарлингтона типа TIP2955. Один каскад даст прибавку нагрузочного тока в 5 А, шесть составных транзисторов, подключенных параллельно, обеспечат нагрузочный ток в 30 А.

Транзисторы Дарлингтона типа TIP2955

Схема, обладающая такой выходной мощностью, требует соответствующего охлаждения. Транзисторы должны быть обеспечены радиаторами. Возможно, понадобится и дополнительный вентилятор охлаждения. Кроме того, можно защититься еще плавкими предохранителями (на схеме не показано).

На рисунке показано подключение одного составного транзистора Дарлингтона, дающего возможность увеличения выходного тока до 5 ампер. Можно увеличивать и дальше, подключая новые каскады параллельно с указанным.

Подключение одного составного транзистора Дарлингтона

Внимание! Одним из главных бедствий в электрических цепях является внезапное короткое замыкание в нагрузке. При этом, как правило, возникает ток гигантской силы, который сжигает все на своем пути. В этом случае сложно придумать такой мощный блок питания, который способен это выдержать. Тогда применяют схемы защиты, начиная от плавких предохранителей и кончая сложными схемами с автоматическим отключением на интегральных микросхемах.

Блок питания 1,5в, 3,3в, 5в, 12в, 24в, самому собрать из подручных деталей мощный блок. Схемы блоков питания. Сборка простого блока питания.

Как самому собрать простой блок питания и мощный источник напряжения.
Порой приходится подключать различные электронные приборы, в том числе самодельные, к источнику постоянного напряжения 12 вольт. Блок питания несложно собрать самостоятельно в течении половины выходного дня. Поэтому нет необходимости приобретать готовый блок, когда интереснее самостоятельно изготовить необходимую вещь для своей лаборатории.
Блок питания 12в

Каждый, кто захочет сможет изготовить 12 — ти вольтовый блок самостоятельно, без особых затруднений.
Кому-то необходим источник для питания усилителя, а кому запитать маленький телевизор или радиоприемник …
Шаг 1: Какие детали необходимы для сборки блока питания …
Для сборки блока, заранее подготовьте электронные компоненты, детали и принадлежности из которого будет собираться сам блок ….
-Монтажная плата.
-Четыре диода 1N4001, или подобные. Мост диодный.
-Стабилизатор напряжения LM7812.
-Маломощный понижающий трансформатор на 220 в, вторичная обмотка должна иметь 14В — 35В переменного напряжения, с током нагрузки от 100 мА до 1А, в зависимости от того какую мощность необходимо получить на выходе.
-Электролитический конденсатор емкостью 1000мкФ — 4700мкФ.
-Конденсатор емкостью 1uF.
-Два конденсатора емкостью 100nF.
-Обрезки монтажного провода.
-Радиатор, при необходимости.
Если необходимо получить максимальную мощность от источника питания, для этого необходимо подготовить соответствующий трансформатор, диоды и радиатор для микросхемы.
Шаг 2: Инструменты ….
Для изготовления блока необходимы инструменты для монтажа:
-Паяльник или паяльная станция
-Кусачки
-Монтажный пинцет
-Кусачки для зачистки проводов
-Устройство для отсоса припоя.
-Отвертка.
И другие инструменты, которые могут оказаться полезными.
Шаг 3: Схема и другие …

Для получения 5 вольтового стабилизированного питания, можно заменить стабилизатор LM7812 на LM7805.
Для увеличения нагрузочной способности более 0,5 ампер, понадобится радиатор для микросхемы, в противном случае он выйдет из строя от перегрева.
Однако, если необходимо получить несколько сотен миллиампер (менее, чем 500 мА) от источника, то можно обойтись без радиатора, нагрев будет незначительным.
Кроме того, в схему добавлен светодиод, чтобы визуально убедиться, что блок питания работает, но можно обойтись и без него.

Блок питания 12в 30а

Схема блока питания 12в 30А.
При применении одного стабилизатора 7812 в качестве регулятора напряжения и нескольких мощных транзисторов, данный блок питания способен обеспечить выходной ток нагрузки до 30 ампер.
Пожалуй, самой дорогой деталью этой схемы является силовой понижающий трансформатор. Напряжение вторичной обмотки трансформатора должно быть на несколько вольт больше, чем стабилизированное напряжение 12в, чтобы обеспечить работу микросхемы. Необходимо иметь в виду, что не стоит стремиться к большей разнице между входным и выходным значением напряжения, так как при таком токе теплоотводящий радиатор выходных транзисторов значительно увеличивается в размерах.
В трансформаторной схеме применяемые диоды должны быть рассчитаны на большой максимальный прямой ток, примерно 100А. Через микросхему 7812 протекающий максимальный ток в схеме не составит больше 1А.
Шесть составных транзисторов Дарлингтона типа TIP2955 включенных параллельно, обеспечивают нагрузочный ток 30А (каждый транзистор рассчитан на ток 5А), такой большой ток требует и соответствующего размера радиатора, каждый транзистор пропускает через себя одну шестую часть тока нагрузки.
Для охлаждения радиатора можно применить небольшой вентилятор.
Проверка блока питания
При первом включении не рекомендуется подключать нагрузку. Проверяем работоспособность схемы: подсоединяем вольтметр к выходным клеммам и измеряем величину напряжения, оно должно составлять 12 вольт, или значение очень близко к нему. Далее подключаем нагрузочный резистор 100 Ом, мощностью рассеивания 3 Вт, или подобную нагрузку — типа лампы накаливания от автомобиля. При этом показание вольтметра не должно изменяться. Если на выходе отсутствует напряжение 12 вольт, отключите питание и проверьте правильность монтажа и исправность элементов.
Перед монтажом проверьте исправность силовых транзисторов, так как при пробитом транзисторе напряжение с выпрямителя прямиком попадает на выход схемы. Чтобы избежать этого, проверьте на короткое замыкание силовые транзисторы, для этого измерьте мультиметром по раздельности сопротивление между коллектором и эмиттером транзисторов. Эту проверку необходимо провести до монтажа их в схему.

Блок питания 3 — 24в

Схема блока питания выдает регулируемое напряжение в диапазоне от 3 до 25 вольт, при токе максимальной нагрузки до 2А, если уменьшить токоограничительный резистор 0,3 ом, ток может быть увеличен до 3 ампер и более.
Транзисторы 2N3055 и 2N3053 устанавливаются на соответствующие радиаторы, мощность ограничительного резистора должно быть не менее 3 Вт. Регулировка напряжения контролируется ОУ LM1558 или 1458. При использовании ОУ 1458 необходимо заменить элементы стабилизатора, подающие напряжение с вывода 8 на 3 ОУ с делителя на резисторах номиналом 5.1 K.
Максимальное постоянное напряжение для питания ОУ 1458 и 1558 36 В и 44 В соответственно. Силовой трансформатор должен выдавать напряжение, как минимум на 4 вольт больше, чем стабилизированное выходное напряжение. Силовой трансформатор в схеме имеет на выходе напряжение 25.2 вольт переменного тока с отводом посредине. При переключении обмоток выходное напряжение уменьшается до 15 вольт.

Схема блока питания на 1,5 в

Схема блока питания для получения напряжения 1,5 вольта, используется понижающий трансформатор, мостовой выпрямитель со сглаживающим фильтром и микросхема LM317.

Схема регулируемого блока питания от 1,5 до 12,5 в

Схема блока питания с регулировкой выходного напряжения для получения напряжения от 1,5 вольта до 12,5 вольт, в качестве регулирующего элемента применяется микросхема LM317. Ее необходимо установить на радиатор, на изолирующей прокладке для исключения замыкания на корпус.

Схема блока питания с фиксированным выходным напряжением

Схема блока питания с фиксированным выходным напряжением напряжением 5 вольт или 12 вольт. В качестве активного элемента применяется микросхема LM 7805, LM7812 она устанавливается на радиатор для охлаждения нагрева корпуса. Выбор трансформатора приведен слева на табличке. По аналогии можно выполнить блок питания и на другие выходные напряжения.

Схема блока питания мощностью 20 Ватт с защитой

Схема предназначена для небольшого трансивера самодельного изготовления, автор DL6GL. При разработке блока ставилась задача иметь КПД не менее 50%, напряжение питания номинальное 13,8V, максимум 15V, на ток нагрузки 2,7а.
По какой схеме: импульсный источник питания или линейный?
Импульсные блоки питания получается малогабаритный и кпд хороший, но неизвестно как поведет себя в критической ситуации, броски выходного напряжения …
Несмотря на недостатки выбрана схема линейного регулирования: достаточно объемный трансформатор, не высокий КПД, необходимо охлаждение и пр.
Применены детали от самодельного блока питания 1980-х годов: радиатор с двумя 2N3055. Не хватало еще только µA723/LM723-регулятор напряжения и несколько мелких деталей.
Регулятор напряжения напряжения собран на микросхеме µA723/LM723 в стандартная включении. Выходные транзисторы Т2, Т3 типа 2N3055 для охлаждения устанавливаются на радиаторы. При помощи потенциометра R1 устанавливается выходное напряжение в пределах 12-15V. При помощи переменного резистора R2 устанавливается максимальное падение напряжение на резисторе R7, которое составляет 0,7В (между контактами 2 и 3 микросхемы).
Для блока питания применяется тороидальный трансформатор (может быть любой по вашему усмотрению).
На микросхеме MC3423 собрана схема срабатывающая при превышении напряжения (выбросах) на выходе блока питания, регулировкой R3 выставляется порог срабатывания напряжения на ножке 2 с делителя R3/R8/R9 (2,6V опорное напряжение), с выхода 8 подается напряжение открывающее тиристор BT145, вызывающее короткое замыкание приводящее к срабатыванию предохранителя 6,3а.

Для подготовки блока питания к эксплуатации (предохранитель 6,3а пока не участвует) выставить выходное напряжение например, 12.0В. Нагрузите блок нагрузкой, для этого можно подключить галогенную лампу 12В/20W. R2 настройте, что бы падение напряжение было 0,7В (ток должен быть в пределах 3,8А 0,7=0,185Ωх3,8).
Настраиваем срабатывание защиты от перенапряжения, для этого плавно выставляем выходное напряжение 16В и регулируем R3 на срабатывание защиты. Далее выставляем выходное напряжение в норму и устанавливаем предохранитель (до этого ставили перемычку).
Описанный блок питания можно реконструировать для более мощных нагрузок, для этого установите более мощный трансформатор, дополнительно транзисторы, элементы обвязки, выпрямитель по своему усмотрению.

Самодельный блок питания на 3.3v

Если необходим мощный блок питания, на 3,3 вольта, то его можно изготовить, переделав старый блок питания от пк или используя выше приведенные схемы. К примеру, в схема блока питания на 1,5 в заменить резистор 47 ом большего номинала, или поставить для удобства потенциометр, отрегулировав на нужное напряжение.

Трансформаторный блок питания на КТ808

У многих радиолюбителей остались старые советские радиодетали, которые валяются без дела, но которые можно с успехом применить и они верой и правдой вам долго будут служить, одна из известных схем UA1ZH, которая гуляет по просторам интернета. Много копий и стрел сломано на форумах при обсуждении, что лучше полевой транзистор или обычный кремниевый или германиевый, какую температуру нагрева кристалла они выдержат и кто из них надежнее?
У каждой стороны свои доводы, ну а вы можете достать детали и смастерить еще один несложный и надежный блок питания. Схема очень простая, защищена от перегрузки по току и при параллельном включении трех КТ808 может выдать ток 20А, у автора использовался такой блок при 7 параллельных транзисторов и отдавал в нагрузку 50А, при этом емкость конденсатора фильтра была 120 000 мкф, напряжение вторичной обмотки 19в. Необходимо учитывать, что контакты реле должны коммутировать такой большой ток.

При условии правильного монтажа, просадка выходного напряжения не превышает 0.1 вольта

Блок питания на 1000в, 2000в, 3000в

Если нам необходимо иметь источник постоянного напряжения на высокое напряжение для питания лампы выходного каскада передатчика, что для этого применить? В интернете имеется много различных схем блоков питания на 600в, 1000в, 2000в, 3000в.
Первое: на высокое напряжение используют схемы с трансформаторов как на одну фазу, так и на три фазы (если имеется в доме источник трехфазного напряжения).
Второе: для уменьшения габаритов и веса используют бестрансформаторную схему питания, непосредственно сеть 220 вольт с умножением напряжения. Самый большой недостаток этой схемы — отсутствует гальваническая развязка между сетью и нагрузкой, как выход подключают данный источник напряжения соблюдая фазу и ноль.

В схеме имеется повышающий анодный трансформатор Т1 (на нужную мощность, к примеру 2500 ВА, 2400В, ток 0,8 А ) и понижающий накальный трансформатор Т2 — ТН-46, ТН-36 и др. Для исключения бросков по току при включении и защите диодов при заряде конденсаторов, применяется включение через гасящие резисторы R21 и R22.
Диоды в высоковольтной цепи зашунтированы резисторами с целью равномерного распределения Uобр. Расчет номинала по формуле R(Ом)=PIVх500. С1-С20 для устранения белого шума и уменьшения импульсных перенапряжений. В качестве диодов можно использовать и мосты типа KBU-810 соединив их по указанной схеме и, соответственно, взяв нужное количество не забывая про шунтирование.
R23-R26 для разряда конденсаторов после отключения сети. Для выравнивания напряжения на последовательно соединенных конденсаторах параллельно ставятся выравнивающие резисторы, которые рассчитываются из соотношения на каждые 1 вольт приходится 100 ом, но при высоком напряжении резисторы получаются достаточно большой мощности и здесь приходится лавировать, учитывая при этом, что напряжение холостого хода больше на 1,41.

Еще по теме

Трансформаторный блок питания 13,8 вольта 25 а для КВ трансивера своими руками.
Трансформаторный блок питания
Ремонт и доработка китайского блока питания для питания адаптера.
Доработка блока питания

Схемы блоков питания

Схемы. Самодельный блок питания на 1,5 вольта, 3 вольта, 5 вольт, 9 вольт, 12 вольт, 24 вольта. Стабилизатор 7812, 7805

Схема и описание блока питания без трансформатора на 5 вольт, 40-50 ма

10.10.2016 Электронная техника

Многие радиолюбители не вычисляют блоки питания без трансформаторов. Но не обращая внимания на это, они употребляются достаточно деятельно. В частности, в охранных устройствах, в схемах радиоуправления люстрой, нагрузками и во многих вторых устройствах. В данном видеоуроке разглядим несложную конструкцию для того чтобы выпрямителя на на 5 вольт, 40-50 мА.

Но возможно поменять схему и взять фактически любое напряжение.

Бестрансформаторные источники кроме этого используются в качестве зарядных устройств и употребляются в запитке светодиодных светильников и в китайский фонариках.

Для радиолюбителей имеется всё в этом китайском магазине.

Анализ схемы.

Разглядим несложную схему бестрансформаторного блока питания. Напряжение от сети 220 вольт через ограничительный резистор, что в один момент выступает как предохранитель, идет на гасящий конденсатор. На выходе кроме этого сетевое напряжение, но ток многократно понижен.

Схема бестрансформаторного выпрямителя

Потом на двухполупериодный диодный выпрямитель, на его выходе приобретаем постоянный ток, что стабилизируется при помощи стабилизатора VD5 и сглаживается конденсатором. В нашем случае конденсатор 25 В, 100 мкФ, электролитический. Ещё один маленький конденсатор установлен параллельно питанию.

Дальше оно поступает на линейный стабилизатор напряжения. В этом случае использован линейный стабилизатор 7808. В схеме имеется маленькая опечатка, выходное напряжение в действительности примерно 8 В. Для чего в схеме линейный стабилизатор, стабилитрон? На линейные стабилизаторы напряжения как правило не допускается подавать на вход напряжение выше 30 В. Исходя из этого в цепи нужен стабилитрон.

Номинал выходного тока определяется в основном ёмкостью гасящего конденсатора. В данном варианте он с ёмкостью 0, 33 мкФ, с расчётным напряжением 400 В. Параллельно конденсатору установлен рарзряжающий резистор с сопротивлением 1 МОм. Номинал всех резисторов возможно 0, 25 либо 0, 5 Вт.

Этот резистор чтобы по окончании выключения схемы из сети конденсатор не держал остаточного напряжения, другими словами разряжался.

Диодный мост возможно собрать из четырех выпрямителей на 1 А. Обратное напряжение диодов должно быть не меньше 400 В. Возможно применить кроме этого готовые диодные сборки типа КЦ405. В справочнике необходимо взглянуть допустимое обратное напряжение через диодный мост. Стабилитрон нужно на 1 Вт. Напряжение стабилизации этого стабилитрона должно быть от 6 до 30 В, не больше. Ток на выходе схемы зависит от номинала данного конденсатора. При ёмкости в 1 мкФ ток будет в районе 70 мА.

Не нужно увеличивать ёмкость конденсатора больше 0, 5 мкФ, потому, что большой ток, конечно же, сожжёт стабилитрон. Эта схема хороша тем, что она малогабаритна, возможно собрать из подручных средств. Но недочётом есть то, что она не имеет гальванической развязки с сетью. Если вы планируете её использовать, то в обязательном порядке в закрытом корпусе, дабы не дотрагиваться до высоковольтных частей схемы.

И, конечно же, не следует связывать с данной схемой громадные надежды, потому, что выходной ток схемы маленькой. Другими словами, хватит на запитку маломощный устройств, током до 50 мА. В частности, запитки постройки и светодиодов светодиодных ночников и светильников.

Первый запуск в обязательном порядке делать последовательно соединённой лампочкой.

В данном варианте присутствует резистор на 300 Ом, что при чего выйдет из строя. У нас на плате уже нет данного резистора, исходя из этого добавили лампочку, которая будет чуть-чуть гореть на протяжении работы отечественной схемы. Чтобы проверить выходное напряжение, будем применять самый обычный мультиметр, измеритель постоянный 20 В. Подключаем схему в сеть 220 В. Потому, что у нас имеется защитная лампочка, она спасёт обстановку, в случае если будут какие-то неприятности в схеме. Выполняйте предельную осторожность на протяжении работы с высоким напряжением, потому, что всё-таки на схему поступает 220 В.

Заключение.

На выходе 4,94, другими словами практически 5 В. При токе не более 40-50 мА. Хороший вариант для маломощных светодиодов. Возможно запитать от данной схемы светодиодные линейки, лишь наряду с этим заменить стабилизатор на 12-вольтовый, например, 7812. В принципе, возможно на выходе взять любое напряжение в пределах разумного.

На этом всё. Помните подписаться на канал и оставлять собственные отзывы про предстоящие видеоролики.

Внимание! В то время, когда собран блок питания, принципиально важно разместить сборку в пластиковый корпус или шепетильно изолировать все провода и контакты для исключения случайного прикосновения к ним, поскольку схема подключена к сети 220 вольт и это увеличивает возможность удара током! Выполняйте осторожность и ТераБайт!

Случайные записи:

#1 Собираем интересную схему, блок питания без трансформатора 12в

Простые бестрансформаторные схемы питания

Я часто делаю небольших проектов . Им требуется малый блок питания . Но я не могу найти маленькие трансформаторы. Обычный трансформатор большой и тяжелый, не подходит для моего проекта.

Но я оглядываюсь вокруг своего дома на небольшую бытовую технику в Китае. Даже в большинстве светодиодных лампочек. В них используется бестрансформаторная схема питания .

Они используют конденсатор вместо более крупного трансформатора .Таким образом, блоки питания меньше и легче.

Сегодня мы познакомимся с этой бестрансформаторной схемой питания . Так что можете выбирать как хотите.

Надеюсь, он будет вам полезен. Есть три схемы, как показано ниже.

СМ. Ниже!

Сеть переменного тока

Во-первых, нам нужно знать, что СЕТЬ переменного тока находится под высоким напряжением 220 В или 110 В. Его номинальное напряжение намного выше, чем у аккумулятора. А также имеют разные формы сигнала.

Это называется переменным током (AC).Обычно генерируется вращением катушки в магнитном поле.

Сеть 50 Гц или 60 Гц (в США).

Опасно!

Не прикасайтесь к каким-либо частям этих цепей. Потому что вас могут поразить электрошоком . Хотя делает низкое напряжение. Мы не можем коснуться всего этого. Потому что в нем не используется изолированный трансформатор .

Почему сеть переменного тока опасна?

Наше тело может работать только от 60 до 80 В. Итак, любые перенапряжения, которые могут вызвать мгновенную смерть.

Сеть переменного тока Измерение

В нормальном режиме мы знаем, что напряжение в 0,707 раз превышает пиковое напряжение. Это называется среднеквадратичным напряжением. И пиковое напряжение (или ток) в 1,41 раза больше среднеквадратичного значения.

Например, среднеквадратичное напряжение 220 В составляет 311 В (размах). Это очень высокое напряжение.

СЕТЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА опасна. Потому что напряжение слишком высокое.
Фактически это 311 В для 220 В переменного тока. или 345 В для 240 В.

Посмотрите на изображение

Линия поднимается на 311 В, затем падает на 311 В ниже «земли» 50 раз в секунду (частота 50 Гц).Тогда это вызовет ТЕКУЩИЙ ПОТОК через ваше тело, и это очень быстро убьет вас.

Базовая схема источника питания постоянного тока

См. Ниже. Это трансформаторная схема питания.

Базовая нерегулируемой цепи питания 12В 0,2А. Также мы назвали схему полупрямого выпрямителя.

Мы используем трансформатор для переключения с высокого переменного напряжения на более низкое. Смотрите в его символе. Между первичной и вторичной обмотками находится изоляция.

А две линии указывают на магнитную цепь, которая существует между двумя обмотками.

Силовой трансформатор Четко разделите катушки. Таким образом, мы вполне защищены от поражения электрическим током. Но если использовать конденсатор вместо небольшого трансформатора

ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ НА КОНДЕНСАТОРЕ

Если нейтраль подключена к 0В источника питания. Это не проблема.

Но что будет, если провода поменять местами.
Линия будет подключена к 0V как отверстие сетевой розетки в стене.

Если потрогать. Вы получите шок.

Опасности ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ

КОНДЕНСАТОРНОГО ПИТАНИЯ

Давайте узнаем об опасностях ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ С КОНДЕНСАТОРОМ.И как это работает.

Какое выходное напряжение?

В нормальной цепи с подключенной нагрузкой выходное напряжение
источника питания с конденсаторным питанием падает только до 12 В или 35 В.

Но…

Когда нагрузка снимается, напряжение питания возрастает до 180В, 311В или 340В. Это еще одна причина, почему они так ОПАСНЫ.

Простой расчет конденсатора

Все наши расчеты производятся с конденсаторами, кратными 0,1 мкФ.
Это упрощает вычисления.
Конденсатор 0,1 мкФ пропускает 7 мА при подключении к мосту. Или 3,5 мА, если только один диод (полупрямой выпрямитель).

И все значения уменьшаются вдвое для 110 В переменного тока.

Например. Вы используете 0,33 мкФ. Он будет пропускать 7 мА x 0,33 мкФ = 23,1 мА

Простейшая схема светодиодного дисплея сети переменного тока

Вот простейшие схемы светодиодного дисплея сети переменного тока. Или это блок питания с конденсатором FED, для которого требуется диод и красный светодиод.

Эти два элемента называются НАГРУЗКОЙ.

Конденсатор пропускает (заряжает) ток в одном направлении при повышении напряжения в сети.Затем он пропускает ток (разряжается) в обратном направлении, когда сеть падает.

Это синусоида, как указано выше.

Когда напряжение в сети растет, а выходная мощность источника питания возрастает. А когда 1,7в. Красный светодиод загорается, и это напряжение больше не повышается.

Итак, теперь конденсатор будет накапливать или заряжать напряжение около 309В. (Сеть переменного тока — ВЛЭД).

При падении напряжения в сети. Выход блока питания будет отрицательным. А когда он равен 0.7V отрицательный. диод предотвращает падение напряжения.

Затем конденсатор разряжается и начинает заряжаться в обратном направлении до 309В.

Красный светодиод показывает НАГРУЗКУ в одном направлении, а диод — нагрузку в другом направлении.

Полупериодный бестрансформаторный источник питания

Посмотрите на схему ниже. Это основной полуволновой источник питания с конденсаторным питанием, показанный на схеме.

Каждые 0,1 мкФ емкости обеспечивают среднеквадратичное значение 7 мА.
В полуволновом питании конденсатор подает 3.5 мА RMS. Потому что ток теряется в нижнем диоде, когда он разряжает конденсатор.

Использование стабилитрона

См. Схему. Это только один стабилитрон вместо двух предыдущих. Это умный дизайн.

Почему?

Стабилитрон выходит из строя в обоих направлениях.
Сверху, на катоде ломается стабилитрон 12В. А
в обратную сторону пробивает на 0,7В.

Максимальная нагрузка составляет 12 В. И стабилитрон разрядит конденсатор.Чтобы подготовиться к следующему циклу.

Как это работает

Выходной ток 16 мА. Потому что конденсатор 0,47мкФ.

Когда подключаем нагрузку. Некоторый ток будет вытягиваться из стабилитрона и протекать через НАГРУЗКУ.

Это интересный момент.

Уменьшите сопротивление нагрузки. Тогда через нагрузку будет протекать больший ток. Пока не дойдет до 16 мА. Весь ток от конденсатора будет проходить только через нагрузку. Нет тока на диод Ценнера.

Увеличивайте нагрузку до тех пор, пока напряжение на ней не упадет до 11 В, 10 В, 9 В…. Но ток останется на уровне 16 мА. В конце концов, напряжение снизится до 1 В при 16 мА.

Но если нет нагрузки, весь ток от конденсатора будет проходить через стабилитрон.

Каков рейтинг стабилитрона?

Стабилитрон имеет номинальную мощность как резистор. Это количество тепла, от которого он избавится, не нагреваясь слишком сильно. Если он перегрет.В конце концов, его можно повредить. Мы должны правильно выбрать и настроить схему.

Часто мы видим 500 мВт и 1Вт.

Мы можем легко определить рассеиваемую мощность.

Его мощность составляет V x I

Во-первых, V — это напряжение стабилитрона. Это 12 В.

На каждые 0,1 мкФ схема выдает 3,5 мА.
Предположим, емкость конденсатора 0,47 мкФ = 16 мА.

Рассеиваемая мощность стабилитрона будет 12 × 16 = 200 мВт.
Мы можем использовать 500 мВт.Не будет слишком жарко.

Полуволновой источник питания с конденсатором и электролитическим фильтром

Такой же, как и другие источники постоянного тока. Если нам нужны низкие пульсации напряжения. Нам нужно добавить фильтр электролитического конденсатора.

Посмотрите:

Нам нужно добавить диод, чтобы предотвратить электролитический разряд во второй половине цикла.

Мы видим, что однополупериодный бестрансформаторный источник питания имеет то преимущество, что он прост, но дает низкий ток. Мы должны выбрать лучшую мостовую схему.Читай дальше.

Использование специального конденсатора

Мы должны использовать специальный тип конденсатора. И он должен быть рассчитан на тип 400 В переменного тока. И должен быть построен с материалами и изоляцией, чтобы не взорваться.

Эти специальные типы конденсаторов имеют обозначение X2.
Подойдет любой конденсатор. Но у некоторых произойдет короткое замыкание или взрыв без видимой причины.

X2 Capacitor

Потому что конденсатор заряжается и разряжается 100 или 120 раз в секунду.

Пленка и изоляция испытывают определенное напряжение.почему он должен быть прочно построен.

Хотя теоретически в конденсаторе нет потерь энергии, он немного нагревается из-за потерь.

Зарядка и разрядка сгруппированы как пульсирующий ток, и этот ток всегда вызывает небольшой нагрев.

Добавление

ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ

Когда цепь включена. Мы не знаем, напряжение в сети равно нулю, небольшому положительному значению или полному 311В.

Если это 311В. Сначала для зарядки конденсатора будет протекать очень сильный ток.Это повредит светодиод.

Чем мы можем помочь?

Ограничьте этот ток. Мы добавляем резистор 470 Ом последовательно с линией переменного тока.

6 светодиодных дисплеев с сетью переменного тока

См. Эту схему: 6 светодиодных дисплеев для сети переменного тока.
Если мы сможем добавить больше светодиодов в схему. Они ВСЕ будут светиться.

Мы не можем добавить сотни светодиодов. Поскольку, когда мы добавляем еще один светодиод, напряжение на комбинации увеличивается на 1,7 В.

И когда сумма станет 311в. Ни один из светодиодов не загорится.

Это потому, что разница в напряжении между сетевым напряжением и напряжением светодиода равна нулю.

Это плохая конструкция с использованием одного диода. Потому что светодиоды горят только на каждый полупериод.

Светодиоды включаются и выключаются очень быстро, и они также будут мигать. Это лучшая схема, если использовать МОСТ.

Мостовой бестрансформаторный источник питания

Работает как обычный мостовой источник питания постоянного тока. Мост — это набор из 4 диодов. Форма выходного сигнала называется Pulsating DC или «DC with Ripple».

В мостовой схеме можно использовать нижний конденсатор. Потому что это двухполупериодный выпрямитель.

Почему?

При использовании 0,1 мкФ выходной ток составляет 7 мА. Если мы используем 0,47 мкФ. Выходной ток? (0,47 мкФ x 7 мА) / 0,1 мкФ = 32,9 мА

Мост подает 2 импульса энергии в течение каждого цикла. И это приведет к 100 миганиям каждую секунду (50 Гц).
А если добавить еще светодиодов. Все они будут светиться.

Устранение мерцания

Если мы хотим устранить мерцание.На выходе нужен электролитический конденсатор. Это сохранит энергию во время пика и доставит ее при низком сетевом напряжении.

Посмотрите осциллограмму на цепи. Напряжение остается достаточно высоким, чтобы светодиод постоянно светился.

100 белых светодиодов в сети переменного тока

Вот 100 белых светодиодов Дисплей в сети переменного тока. Эта схема проста и очень умна. Т.к. выпрямительные диоды не нужны. Мы используем светодиоды в выпрямителях.

Как?

Нам нужно использовать не менее 50 светодиодов в каждой цепочке и резистор 1 кОм.Чтобы предотвратить их повреждение из-за скачка напряжения. Если цепь включена на пике формы волны.

Резистор предназначен для пропускания сильного импульсного тока через одну из цепочек светодиодов, если цепь включается, когда сеть находится на пике.

Хотя мы можем добавить больше светодиодов в каждую цепочку, ток будет немного падать до тех пор, пока в конечном итоге, когда у вас будет 90 светодиодов в каждой цепочке, ток станет нулевым.

Для 50 светодиодов в каждой цепочке общее характеристическое напряжение будет 180 В.Для каждого светодиода требуется от 3,3 до 3,6 В.

Каждый светодиод потребляет пик менее 7 мА в течение полупериода, в котором он светится.

Все равно посмотрите резистор 1К. Понизится 7v. Потому что среднеквадратичный ток составляет 7 мА (7 мА x 1000 Ом = 7 В).

И его мощность составляет 7 В x 7 мА = 49 мВт

У вас должны быть светодиоды в обоих направлениях для зарядки и разрядки конденсатора.

5 светодиодных дисплеев с лучшей схемой питания с конденсатором

Эта схема является лучшим источником питания с питанием от крышки для 5 светодиодных дисплеев.

В нем используются 4 диода (мостиковые диоды) для получения наилучшего тока от конденсатора 0,22 мкФ и электролитический для сглаживания любого мерцания.

38 СВЕТОДИОДНАЯ ЛАМПА с бестрансформаторным питанием

Это пример практического использования светодиодных ламп. Это лампа из 38 светодиодов, использующая конденсаторный источник питания для освещения 38 белых светодиодов.

Общее напряжение на светодиодах составляет 38 x 3,6 = 138 В. Конденсатор емкостью 0,33 мкФ обеспечивает около 20 мА. При мощности около 4,4 Вт (220В х 20мА)

Бестрансформаторный источник питания с фиксированным напряжением

Вот схема питания трансформатора с регулируемым напряжением постоянного тока.

Смотрите в схеме. Эта умная конструкция использует 4 диода в мосте для создания источника питания с фиксированным напряжением, способного выдерживать ток 35 мА.

Все диоды (все типы диодов) являются стабилитронами. Все они выходят из строя при определенном напряжении. Дело в том, что силовой диод выходит из строя при напряжении 100 или 400 В, и его стабилитрон бесполезен.

А вот если поставить 2 стабилитрона в мост с двумя обычными силовыми диодами, мост выйдет из строя при напряжении стабилитрона.

Вот что мы сделали.Если мы используем стабилитроны 18 В, на выходе будет стабилизированный источник питания 17 В 4.

Когда входящее напряжение сверху положительно, левый стабилитрон D1 обеспечивает ограничение 18 В. А другой стабилитрон (D2) дает падение 0,6 В.

Это позволяет правому стабилитрону пропускать ток, как обычный диод.

На выходе получается 17v4. То же и с другим полупериодом.

Ток устанавливается величиной конденсаторов C1 и C2 (подключенных параллельно). С мостового выпрямителя ток составляет 7 мА на каждый 0.1 мкФ. Итак, у нас есть емкость 1u. Итак, схема будет выдавать 70 мА. но до того, как выходная мощность упадет, он будет выдавать только 35 мА.

Конденсаторы C1 и C2 должны соответствовать классу X1 или X2.

Резистор R1, 10 Ом — это предохранительный резистор.

Проблема с этим источником питания в том, что он убьет вас, так как ток будет проходить через диод и быть смертельным. если вам нужно коснуться отрицательной шины (или положительной шины) и любого заземленного устройства, такого как тостер, чтобы убить.

Единственное решение заключено с этой схемой в коробку без выходов.

Бестрансформаторный источник питания 9 В постоянного тока

Это источник питания 9 В постоянного тока без трансформатора, это простая схема и небольшой размер.

Из принципа выше. Пробуем установить эту схему.

Выходное напряжение такое же, как падение напряжения на стабилитроне -ZD1.

Можно найти ток 7 мА для конденсатора 0,1 мкФ. Должно быть 70мА.Но некоторые токи падают с R4 на R6 (параллельно). Выходной сигнал на 35 мА ниже фиксированного напряжения 9 В. Таким образом, мы можем использовать эту батарею вместо 9В.

Если вам нравится эта схема, посмотрите: Сирена переменного тока без трансформатора

Заключение

Мы видим, что бестрансформаторные источники питания очень полезны и популярны. Особенно в светодиодных лампах. Но хотелось бы особо отметить безопасность. Всегда на первом месте.

Примечание:
Хотя раньше я использовал этот тип схемы питания.В технике китайского производства.

Им интересуются многие друзья. Я учился во многих местах. Я нашел, что мистер Колин Митчелл описал это очень легко для понимания.
Спасибо. Источник http://www.talkingelectronics.com/

Читать дальше: Бестрансформаторный источник питания 5 В

ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ

Я всегда стараюсь сделать Electronics Learning Easy .

Схема бестрансформаторного источника питания

Генерация низкого напряжения постоянного тока из сети переменного тока 220 или 110 В очень полезна и необходима в области электроники.Низкое напряжение постоянного тока, например 5 В, 6 В, 9 В, 12 В, используется в электронных схемах, светодиодных лампах, игрушках и многих предметах бытовой электроники. Обычно для их питания используются батареи, но их необходимо время от времени заменять, что нерентабельно, а также требует нашего времени и энергии. Таким образом, альтернативой является генерация постоянного тока из сети переменного тока, для которой доступно множество адаптеров переменного тока в постоянный, но какие схемы они используют внутри?

Простой и прямой подход — использовать понижающий трансформатор для понижения переменного тока, но недостатки использования трансформатора состоят в том, что они дороги по стоимости, тяжелые по весу и большие по размеру.Мы уже рассмотрели этот тип преобразования переменного тока в постоянный с использованием трансформатора в этой статье «Схема зарядного устройства для сотового телефона». И да, мы также можем преобразовать высокое напряжение переменного тока в низкое напряжение постоянного тока без использования трансформатора, это называется Бестрансформаторный источник питания . Основным компонентом цепи бестрансформаторного питания является конденсатор падения напряжения или конденсатор класса X, которые специально разработаны для сети переменного тока. Этот конденсатор с номиналом X подключен последовательно к фазной линии переменного тока для падения напряжения.Этот тип бестрансформаторного источника питания называется Capacitor Power Supply .

Конденсатор X-Rated

Как уже упоминалось, они соединены последовательно с фазной линией переменного тока для снижения напряжения, они доступны в номиналах 230 В, 400 В, 600 В переменного тока или выше.

Ниже приведена таблица выходного тока и выходного напряжения (без нагрузки) для различных номиналов конденсаторов X-класса:

Код конденсатора	Емкость конденсатора	Напряжение	Текущая
104к	0.1 мкФ	4 v	8 мА
334 тыс.	0,33 мкФ	10 в	22 мА
474 тыс.	0,47 мкФ	12 в	25 мА
684 тыс.	0,68 мкФ	18 в	100 мА
105 тыс.	1 мкФ	24 в	40 мА
225 тыс.	2.2 мкФ	24 в	100 мА

Выбор конденсатора падения напряжения важен, он основан на реактивном сопротивлении конденсатора и величине потребляемого тока. Реактивное сопротивление конденсатора определяется по следующей формуле:

X = 1 / 2¶fC

X = реактивное сопротивление конденсатора

f = частота переменного тока

C = емкость конденсатора номиналом X

Мы использовали 474k означает 0.Конденсатор 47 мкФ и частота сети AV составляет 50 Гц, поэтому реактивное сопротивление X составляет:

X = 1/2 * 3,14 * 50 * 0,47 * 10 ^-6 = 6776 Ом (приблизительно)

Теперь мы можем рассчитать ток (I) в цепи:

I = V / X = 230/6775 = 34 мА

Вот как рассчитываются реактивное сопротивление и ток.

Описание цепей

Схема проста, конденсатор падения напряжения 0,47 мкФ подключен последовательно с фазной линией переменного тока, это неполяризованные конденсаторы, поэтому его можно подключать с любой стороны.Резистор 470 кОм подключен параллельно конденсатору для разряда накопленного в конденсаторе тока при отключении цепи, что предотвращает поражение электрическим током. Это сопротивление называется сопротивлением Bleeder .

Дополнительный мостовой выпрямитель (комбинация из 4 диодов) был использован для удаления отрицательной половины составляющей переменного тока. Этот процесс называется Rectification . Конденсатор 1000 мкФ / 50 В использовался для фильтрации , означает устранение пульсаций в результирующей волне.И, наконец, стабилитрон на 6,2 В / 1 Вт используется в качестве регулятора напряжения. Как мы знаем, эта схема обеспечивает прибл. На выходе 12 В (см. Таблицу выше), поэтому этот стабилитрон регулирует его до прибл. Напряжение 6,2 В и отток дополнительного тока. Другое значение стабилитрона также может использоваться для желаемого напряжения, например 5,1 В, 8 В и т. Д. Светодиод подключается для индикации и тестирования. R3 (100 Ом) используется как токоограничивающий резистор.

Используйте резистор номиналом 1 Вт или выше (5 Вт), особенно резистор R4.В противном случае через некоторое время он загорится. Обычно они толще обычного резистора. Ниже представлена схема для разных типов резисторов:

Преимущества этого бестрансформаторного блока питания по сравнению с блоком питания на базе трансформатора заключаются в том, что: он экономичен, легче и меньше.

Банкноты

Делайте это на свой страх и риск, работать от сети переменного тока без надлежащего опыта и мер предосторожности крайне опасно.Соблюдайте особую осторожность при построении этой схемы.
Не заменяйте конденсатор номиналом X на обычный конденсатор, иначе он лопнет.
Если требуется большее выходное напряжение и выходной ток, используйте конденсатор с номиналом X другого номинала в соответствии с таблицей.
Используйте только резистор номиналом 1 Вт или выше (5 Вт) и стабилитрон.
Предохранитель на 1 ампер можно также использовать перед конденсатором класса X, последовательно с фазной линией, в целях безопасности.
IC также может использоваться вместо стабилитрона для регулирования напряжения.

Шокирующая правда о бестрансформаторных источниках питания

Бестрансформаторные блоки питания часто появляются здесь, на Hackaday, особенно в недорогих продуктах, где стоимость трансформатора значительно добавит к спецификации. Но бестрансформаторные блоки питания — палка о двух концах. Это название? Не кликбейт. Если вы ковыряетесь в устройстве с бестрансформаторным питанием, ваш осциллограф может превратиться в дымящуюся кучу или ударить током, если вы не понимаете их и не принимаете надлежащие меры безопасности.

Но это не страшно. Бестрансформаторные конструкции хороши на своем месте, и вы, вероятно, когда-нибудь столкнетесь с такой, потому что они есть во всем, от светодиодных лампочек до коммутаторов IoT WiFi. Мы собираемся посмотреть, как они работают, и как безопасно их проектировать и работать с ними, потому что вы никогда не знаете, когда вам захочется взломать один из них.

Вот изюминка: бестрансформаторные источники питания можно безопасно использовать только в ситуациях, когда все устройство может быть закрыто, и никто не может случайно прикоснуться к какой-либо его части.Это означает, что нет никаких физических электрических соединений внутри или снаружи — RF и IR — это честная игра. И когда вы работаете с одним, вы должны знать, что любая часть цепи может находиться под напряжением сети. А теперь читайте, чтобы понять, почему!

Принцип

Бестрансформаторный источник питания (TPS) — это просто делитель напряжения, который снимает 115 или 220 В переменного тока с вашей стены и делит его до нужного вам напряжения. Если это напряжение должно быть постоянным, оно выпрямляется через несколько диодов и, возможно, регулируется до максимального напряжения, но мы доберемся до этого через минуту.

Обычно делители напряжения постоянного тока изготавливаются с парой резисторов. Вместе они определяют ток, протекающий по пути, и затем можно выбрать верхний резистор, чтобы уменьшить разницу между входным напряжением и желаемым выходом. Если в нашем случае эта разница составляет одну или две сотни вольт, даже если она должна пройти всего несколько десятков миллиампер, этот резистор быстро нагреется.

Лучшим компонентом для использования в верхней части делителя является конденсатор, реактивное сопротивление которого выбрано таким образом, чтобы обеспечить желаемое «сопротивление» при любой частоте сети, в которой вы живете.Например, предположим, что вам нужно 25 миллиампер при 5 В, и вы находитесь в Америке и вам нужно сбросить 110 В. R = V / I = 4400 Ом. Используя реактивное сопротивление конденсатора, получаем C = 1 / (2 * pi * 60 Гц * 4400) = 0,6 мкФ. Если вам нужен больший ток, используйте конденсатор большего размера, и наоборот. Это так просто!

Для полностью продуманной конструкции TPS требуется еще несколько деталей. В целях безопасности и ограничения пускового тока рекомендуется установить на входе предохранитель и ограничивающий ток резистор мощностью 1 Вт. Разрядный резистор большого номинала, подключенный параллельно реактивному конденсатору, не позволит ему удерживать высокое напряжение и шокировать вас, когда цепь отключена.

И если говорить об этом конденсаторе, это критически важная для безопасности часть схемы. Он постоянно находится под высоким переменным напряжением, и в случае короткого замыкания на выходе «5 В» будет напряжение сети, и детали могут загореться. Это работа для конденсатора X-класса. Вы увидите, что они отмечены в основном X1 или X2, причем X1 способен выдерживать более высокие скачки напряжения. Любой из них подойдет, просто убедитесь, что он имеет рейтинг X и соответствует уровню вашего сетевого напряжения.

После конденсатора переменный ток, который проходит через него, необходимо преобразовать в постоянный ток.Здесь подойдет обычный полуволновой или двухполупериодный выпрямитель: несколько диодов и большой сглаживающий конденсатор. Если нагрузка непостоянна, вы, вероятно, захотите ограничить максимальное напряжение, воспринимаемое конденсатором, с помощью стабилитрона, чтобы избыточный ток шунтировался на землю, когда нагрузка потребляет менее 25 миллиампер, на которые мы рассчитывали. Эти детали воспринимают только низкое напряжение, поэтому здесь нет никаких особых требований.

Наконец, обратите внимание, что существует множество возможных конфигураций этой схемы.Вместо того, чтобы сбрасывать большую часть напряжения между нашим устройством и нашим устройством, можно также подключить наше устройство прямо к проводу под напряжением с конденсатором в нижней части делителя напряжения — та же схема в перевернутом виде. Разумеется, предохранители и защитные резисторы могут быть расположены в любом месте цепи. Но основы те же: конденсатор действует как одна ножка в делителе напряжения, за которой следует некоторое выпрямление и регулирование, а нагрузка — как другая ножка.

Закон Мафри

Большой недостаток схемы TPS состоит в том, что она должна быть изолирована .Это совершенно нормально для автономного переключателя IoT или диммера, сделанного своими руками. TPS хорошо подходит для радио или ИК-управления. Все светодиодные лампы используют внутри TPS, потому что они дешевы и полностью герметичны. Но если вы думаете прикоснуться к какой-либо части этой цепи или подключить к ней любую сигнальную линию, вам следует вместо этого смотреть на трансформатор.

Почему полная изоляция? Обратите внимание, что провод, который служит опорным заземлением цепи, совпадает с нейтральной линией вашего дома (в отличие от «горячей» линии).А теперь представьте, что вы по ошибке вставили вилку задом наперед. Земля горячая, и хотя устройство работает нормально, потому что переменный ток симметричен, возникает опасность поражения электрическим током, если вы можете коснуться «земли». Подключите USB-последовательный разъем к этому устройству, и вы только что зажали свой ноутбук через линию «земли». Итак, первая линия защиты — использовать поляризованные вилки, которые нельзя вставить неправильно. Если вы живете в Европе, это может быть не вариант.

Но даже поляризованных вилок недостаточно.В некоторых старых домах (включая квартиру, в которой мы жили в Вашингтоне, округ Колумбия) нейтральная линия и горячая линия поменялись местами. Опять же, вы никогда не заметите, пока не коснетесь «нейтральной» и реальной земли одновременно, но когда вы это сделаете, это может быть фатальным. Вы можете и, вероятно, должны проверить это с помощью мультиметра прямо сейчас. При подключении к земле нейтральная линия должна находиться под напряжением переменного тока, в то время как горячая линия будет показывать 115 или 220 В переменного тока. Сравните их с вашими местными типами вилок.

В любом случае, даже если вы правильно настроили поляризацию вилки, между нейтралью вашей розетки и линией заземления будет разница.Коды в США и ЕС говорят, что нейтраль — это токоведущая линия, а земля в нормальных условиях не должна проводить ее. Прерыватели цепи замыкания на землю (GFCI) обеспечивают это на практике. Тем не менее, высокие нагрузки где-либо в вашем доме в сочетании с немаловажным сопротивлением в проводке могут привести к напряжению В = IR на нейтральной линии. Дисбаланс на служебном трансформаторе, который разделяет «фазы» мощности, поступающей в ваш дом, также может отвести напряжение нейтрали от земли, в зависимости от того, где она заземлена.Короче говоря, нейтральный должен находиться вокруг земли, но это не гарантируется.

Единственный способ быть абсолютно безопасным с этой схемой — никогда не соприкасаться с ней. Поместите его в непроводящую коробку или в металлическую коробку, подключенную к заземлению. Если он вставлен в обратном направлении или нейтральный провод перегревается, никто не пострадает. Это то, что делают профессионалы.

Что еще может пойти не так с этой схемой? Мы выбрали реактивный конденсатор, чтобы он имел правильное сопротивление при 50 или 60 Гц, но он менее резистивный на более высоких частотах.Если у вас дома есть высокочастотные коммутационные устройства, они могут протолкнуть ваш TPS неожиданным током. Например, быстрые скачки напряжения в линии питания проходят прямо сквозь них, и их гашение является одной из причин использования входного резистора. Удар молнии? Бламмо! Что-нибудь еще может пойти не так? Оставьте нам комментарий! (Но не упоминайте Муфри.)

Блок питания на базе трансформатора будет немного дороже и немного больше, чем эквивалентный TPS. Но если вы не можете полностью закрыть устройство или не можете полностью гарантировать полярность входящего питания, вы не сможете безопасно использовать TPS.Для личного повседневного использования я всегда выбираю импульсный блок питания или настенный блок питания. Разве гальваническая изоляция от стены не стоит пары долларов?

Разберемся на части

С другой стороны, TPS есть во всех типах устройств, которые мы любим взламывать, поэтому вам нужно распознавать их в реальной жизни. Ищите предохранитель или большой конденсатор с номиналом X1 или X2, и вы будете на правильном пути. (Есть ли у него параллельный спускной резистор? В противном случае он может быть горячим.) Токоограничивающий резистор — это большая керамическая штука, едва заметная за крышкой X2.Взрыватель одет для ночевки в городе с цельным черным номером на термоусадочной пленке.

Затем найдите секцию выпрямления — двухполупериодный выпрямитель с четырьмя диодами и конденсатор емкостью 100 мкФ в этом дешевом настенном радиочастотном переключателе. Диоды указывают на положительную шину постоянного тока и от отрицательной.

Теперь поищите стабилитроны. В случае этого переключателя с ВЧ-управлением их два: стабилитрон 25 В, используемый для активации реле, и стабилитрон 5 В, который питает ИС и радиосхемы.Это удобная функция схемы TPS. Поскольку конденсатор пропускает некоторый ток, пока напряжение постоянного тока не превышает пиков переменного тока, вы можете получить практически любое или несколько напряжений из одной и той же цепи, просто выбрав правильные стабилитроны.

Играя с огнем

По возможности старайтесь избегать работы с включенным TPS, но существует и способов сделать это безопасно. Это лучший вариант для изолирующего трансформатора, который, по сути, включает трансформатор в схему, которой он не хватает.В вашей цепи все еще есть пара проводов с напряжением 115 или 220 В между ними, но, по крайней мере, с трансформатором вы можете прикрепить свой прицел к устройству.

Джекпот!
Без изолирующего трансформатора вы можете многое сделать с мультиметром с батарейным питанием (незаземленным). Подключите устройство TPS к удлинителю с выключателем и держите его выключенным как можно чаще. Чтобы снять показания: отсоедините TPS, припаяйте провода там, где вы хотите измерить, подключите их к мультиметру, отойдите назад и включите удлинитель.Как только вы закончите считывание, выключите его и подождите, прежде чем касаться чего-либо.
Единственная часть TPS, которая может удерживать заряд, — это реактивный конденсатор, поэтому на нем должен быть защитный резистор. В нашей примерной схеме 0,6 мкФ * 1 МОм = 0,6 секунды, и вам, вероятно, хорошо подождать хотя бы пять из этих постоянных времени, прежде чем касаться чего-либо, поэтому сосчитайте до трех. Переключатель RF не использует конденсатор емкостью 0,33 мкФ с сопротивлением 220 кОм, поэтому он безопаснее и быстрее. (В нем также используются два последовательно подключенных резистора SMT, предположительно потому, что номинальное напряжение одного из них было недостаточным.Умный дизайн.)
Вы можете узнать, какие части схемы находятся под каким напряжением, измерив их относительно заземляющего контакта розетки. Например, с защитным резистором 560 Ом в обратном плече, «земля» ВЧ-переключателя фактически плавает примерно на 12 В переменного тока над землей. Это стоит знать, когда ковыряется. Снова подключите датчики, отойдите назад, включите, прочтите, выключите, подождите.
Вот и все. Теперь вы можете выяснить, какое напряжение находится в устройстве, и использовать его для своих целей.Просто убедитесь, что все, что вы делаете, помещается обратно в красивый футляр. Потому что, хотя TPS распространены, маленькие и дешевые, они потенциально (хи-хи!) Слишком горячие, чтобы их трогать.
Замечания по проектированию источника питания
: сильноточный бестрансформаторный источник питания
Создание источника питания без громоздкого, дорогого и тяжелого трансформатора является сложной задачей для электроники и дает пространство для интересных решений. Давайте посмотрим, как спроектировать систему большой мощности без использования трансформатора.
Источник питания без трансформатора использует теорию емкостного реактивного сопротивления для снижения входящего сетевого напряжения переменного тока. Следует помнить, что электрическая сеть обеспечивает переменное напряжение 230 В переменного тока (или 110 В переменного тока, в зависимости от страны проживания), а выходное напряжение должно быть постоянным и максимально выровненным.
Рекомендуется
Примечания по конструкции источника питания — Вот предыдущая статья.Наслаждаться!
Для приложений с низким энергопотреблением нет никаких проблем, но для больших токов источники питания могут стать менее эффективными. Основная концепция направлена на использование высоковольтных конденсаторов для понижения сетевого напряжения до необходимого уровня. Ток, доступный на выходе схемы, прямо пропорционален реактивному сопротивлению конденсаторов (и, конечно, их емкости). Следовательно, этот ток можно увеличить, просто подключив несколько конденсаторов параллельно или используя конденсатор очень большой емкости.Однако существует риск возникновения довольно высоких начальных пиковых токов, которые могут вызвать серьезные проблемы.
Принципиальная электрическая схема
На рисунке 1 показана принципиальная схема бестрансформаторного источника питания, который понижает напряжение с 230 В переменного тока до 12 В постоянного тока с теоретической выходной мощностью 1 А. Прототип полезен только для проведения экспериментов с источником питания и не может использоваться для чувствительных систем. , например, медицинские или защитные устройства. На самом деле никакой изоляции между входом и выходом нет.Однако для общих приложений его функциональность гарантирована. Используемые электронные компоненты:
C1: поляризованный электролитический конденсатор 33000 мкФ, 25 ВЛ
C2: неполяризованный полиэфирный конденсатор ≥ 400 В, 10 мкФ
C3: неполяризованный полиэфирный конденсатор ≥ 400 В, 10 мкФ
D1: Диод 1N4007
D2: стабилитрон 12 В, 3 Вт
D3: Диод 1N4007
D4: Диод 1N4007
D5: Диод 1N4007
D6: Диод 1N4007
D7: Diode 1
1N400 D9: Диод 1N4007
D10: Диод 1N4007
D11: Диод 1N4007
D12: Диод 1N4007
D13: Диод 1N4007
R1: резистор 1 Ом, 5 Вт
резистор это нагрузка, не менее 10 Ом
R3: резистор 470 кОм, 1 Вт
R4: резистор 1 Ом, 5 Вт
R5: предохранитель 200 мА
Каждый электронный компонент имеет свой собственный функция.Схема работает по очень специфическому механизму:
230-VRMS Переменный ток проходит через ограничитель, образованный C2 и C3. R3 имеет функцию разряда конденсаторов, когда цепь не запитана.
Диодный супермост 1N4007 (D10, D11, D6, D7, D1, D4, D3, D5, D9, D8, D12 и D13) выпрямляет напряжение, сдвигая отрицательные полуволны на положительные. Диоды, будучи многочисленными, делят мощность, меньше нагреваются и находятся в пределах, установленных производителем компонентов.
R1 и R4 немного ограничивают ток, в случае очень низкого импеданса конденсаторов во время перехода через ноль переменного сигнала.
Предохранитель R5 на 200 мА защищает стабилитрон от перегрузки по току. Это может произойти в случае сбоя загрузки. Схема предполагает постоянное наличие нагрузки 10 Ом.
Рисунок 1: Схема подключения блока питания 12 В и 1 А без трансформатора
Анализ токов, напряжений и мощностей
Давайте теперь рассмотрим динамическую работу схемы во время ее нормальной работы.Нагрузка 10 Ом должна быть подключена к системе с самого начала. Источник питания активируется после короткого переходного процесса продолжительностью около 1 секунды, в течение которого заряжается электролитический конденсатор C1 большой емкости. Напряжение на выходе и, следовательно, на нагрузке стабилизируется на уровне 12 В, как показано на рисунке 2.
Рисунок 2: Напряжение 12 В, присутствующее на нагрузке во время работы источника питания.
С этого момента через нагрузку (10 Ом) проходит ток около 1,2 А с поглощением 14.3 Вт. Теперь давайте проверим значения напряжения, тока и мощности наиболее важных компонентов. Напряжение на полиэфирных конденсаторах C2 и C3 довольно высокое, около 320 В, нулевой пик, как вы можете видеть на осциллограмме на рисунке 3. По этой причине нельзя использовать неполяризованные конденсаторы на 200 В, но это значение должно быть минимум 400 вл, даже лучше 630 вл. Общая емкость этой емкостной группы составляет 20 мкФ.
Рисунок 3: Напряжение на входных ограничивающих полиэфирных конденсаторах
На графике на Рисунке 4 вместо этого показан ток, который проходит через каждый диод 1N4007.В его технических данных указано, что максимальный ток, который может выдержать компонент, равен 1 А, даже если пульсирующий ток больше. В любом случае, это находится в максимальных пределах именно потому, что было использовано большое количество полупроводниковых компонентов, соединенных параллельно.
Рисунок 4: Ток, протекающий через каждый диод, находится в максимальных пределах, поддерживаемых компонентом.
Пиковый ток через стабилитрон составляет 150 мА, при среднем значении 34 мА и среднеквадратичном значении 63 мА.Таким образом, при правильной нагрузке, вставленной в розетку, этот компонент остается холодным и работает без проблем. Защитные резисторы R1 и R4, оба по 1 Ом, пересекаются почти синусоидальным током с нулевым пиком 2 А, как видно на рисунке 5. Среднеквадратичное значение этого тока составляет около 1,4 А, поэтому рассеиваемая мощность этих компонентов минимальна. должно быть около 3 Вт. Форма волны этого тока (и относительного напряжения на этих резисторах) не является идеально синусоидальной, но при прохождении нуля происходит своего рода погашение из-за падения напряжения на диодах — на практике, своего рода перекрестное искажение.
Рисунок 5: Ток, протекающий через защитные резисторы R1 и R4
Пульсации сигнала на выходе
Как видно на рисунке 6, пульсация вполне приемлема. Его размах напряжения составляет приблизительно 92 мВ, что соответствует 0,75%, что является более чем приемлемым значением для не слишком сложных типов нагрузки. Частота пульсаций, конечно, равна 100 Гц.
Рисунок 6: На выходной сигнал влияет минимальная пульсация сигнала.
Остерегайтесь выключения цепи
Когда цепь отключена, конденсаторы C2 и C3 могут оставаться заряженными в течение очень долгого времени, и по этой причине необходимо соблюдать особую осторожность.Поэтому рекомендуется подключать резистор 470 кОм параллельно этим высоковольтным конденсаторам, как показано на электрической схеме. В нормальных условиях эксплуатации это не влияет на нормальную работу схемы, так как ее рассеиваемая мощность составляет около 110 мВт. Однако при отсутствии электричества этот резистор полностью разряжает конденсаторы примерно за 50 секунд, но через 20 секунд цепь перестает быть опасной (см. График на рисунке 7).
Рисунок 7: Резистор R3, подключенный параллельно конденсаторам C2 и C3, разряжает их, когда цепь выключена.
КПД
КПД схемы не является одним из аргументов в пользу этого блока питания. Наличие слишком большого количества рассеиваемого тепла значительно снижает конечный выход. Упрощенный расчет КПД показывает соотношение между выходной мощностью и входной мощностью:
, из которых
для конечной эффективности 69%. О максимальной эффективности, конечно, говорить не приходится.
Реализация данного блока питания не удобна
Учитывая все потенциальные проблемы, мы можем сказать, что более удобно реализовать источник питания с традиционным или переключающим трансформатором, чем настраивать схему на этих страницах (см. Пример реализации на рисунке 8).Отрицательных сторон много, и их можно резюмировать следующим образом:
Высоковольтные полиэфирные конденсаторы большой емкости стоят столько же, если не больше, чем небольшой трансформатор на 1 А. Кроме того, электролитический конденсатор требует значительных затрат.
Цепь не изолирована от входной сети; следовательно, это потенциально опасно. Кроме того, отсоединение или поломка компонента может привести к разрушению всего устройства.
КПД не очень высокий, поэтому идти на стольких компромиссов не удобно.
Максимальный выходной ток составляет около 1 А. Мы далеки от резистивных или индуктивных нагрузок, которым для работы требуется 20 или 30 А.
Рисунок 8: Возможная практическая реализация блока питания без трансформатора
Заключение Цепи бестрансформаторного питания
имеют множество недостатков и не могут использоваться в деликатных и ответственных целях. Эти цепи не могут передавать большой ток, и выход не изолирован от входа высокого напряжения.Помимо прохождения пиков напряжения из-за переменного тока с частотой 50 или 60 Гц, конденсаторы могут потреблять большой ток, потенциально опасный для всей цепи. В любом случае всегда полезно знать теорию, лежащую в основе этого типа блока питания, даже если на практике выбирать такое решение неудобно.
Силовая электроника играет все более важную роль на различных рынках, таких как автомобильный, промышленный и потребительский. Это также технология, позволяющая реализовать широкий спектр новых и улучшенных функций, которые повышают производительность, безопасность и функциональность автомобилей и интеллектуальных сетей.Сложные электрические и тепловые требования сильно влияют на конструкцию силовых электронных систем. Новости силовой электроники будут посвящены основным темам, таким как преобразователь мощности, управление движением, полупроводники и управление температурой. Электронная книга Power Electronics News — это интерактивный подход к информированию о последних технологиях, тенденциях и инновационных продуктах на определенных рынках.
АК 220в к принципиальной схеме преобразователя Дк 12в без трансформатора
Для решения этой проблемы предусмотрена дополнительная настройка для различных уровней входного напряжения.2, несмотря на отсутствие универсального диапазона входных напряжений, это дорогостоящий выбор, поскольку стоимость самого трансформатора превышает 60 от общей стоимости изготовления схемы преобразователя.
Mje13005 Компактная цепь питания 220 В Цепь питания
Mje13005 Компактная цепь питания 220 В Цепь источника питания
Может использоваться в солнечной энергии.
Принципиальная схема преобразователя переменного тока 220В в постоянный ток 12В без трансформатора . Сначала конденсатор 0 33 мкФ и r1 создает низкое переменное напряжение.Применение схемы преобразователя 12В постоянного тока в 220В переменного тока. В первую очередь мощность 230 В переменного тока понижается до 12 В переменного тока, 12 В среднеквадратичного значения, пиковое значение которого составляет приблизительно 17 В, но 5 В постоянного тока является необходимой мощностью.
Есть что-нибудь, что стоит уменьшить, учитывая низкое напряжение. Я на самом деле ищу схему инверторов 12 В 12 В, под которой я подразумеваю 12 В постоянного тока на входе и 12 В переменного тока на выходе. Из-за трансформатора.
Описанный выше процесс получения постоянного тока из переменного напряжения сети очень эффективен, неизменно используется повсеместно и стал вполне стандартной практикой.Принципиальная схема преобразователя 12 В постоянного тока в 220 В переменного тока может быть построена с использованием простых транзисторов, и эта схема может использоваться для питания ламп до 35 Вт, хотя они могут быть разработаны для управления более влиятельными нагрузками за счет использования большего количества МОП-транзисторов. Генерация постоянного тока низкого напряжения из сети 220 В или 110 В очень полезна и необходима в области электроники.
Этот сигнал 12 В переменного тока на первичной обмотке трансформатора затем повышается до сигнала 220 В переменного тока на вторичной обмотке трансформатора.Как сделать, если не пользуетесь. Эта схема может использоваться для управления двигателями переменного тока малой мощности.
Эта схема может обеспечивать выходную мощность до 10 Вт. Однако, поскольку размер трансформаторов не может быть нарушен, схемы, в которых используются такие источники питания, имеют тенденцию становиться довольно тяжелыми и громоздкими. Схема преобразователя мощности переменного тока в постоянный.
Преобразователь не будет работать с оборудованием, имеющим на входе трансформатор. Мы используем конденсатор вместо трансформатора. Нагрузка в моем случае — это электромагнит, у которого я хочу иметь переменную полярность магнита.
Низкое напряжение постоянного тока, такое как 5v 6v 9v 12v, используется в электронных схемах, игрушки для светодиодных ламп, и многие предметы бытовой электроники, как правило, используются для их питания, но их необходимо время от времени заменять, что не является экономически эффективным, а также требует нашего времени . Таким образом, преобразователь с 230 В переменного тока в 12 В постоянного тока не может питаться от сети 110 В. Первая схема преобразует входное напряжение 220 В переменного тока в любой желаемый выходной уровень от 100 В до 220 В, однако на выходе будет постоянный ток, поэтому эту схему можно использовать для работы с иностранным оборудованием, которое может использовать каскад входного источника питания постоянного тока SMPS переменного тока.
Возможно, вы знаете причину, по которой блок питания имеет большие размеры. В цепи питания постоянного тока 9в нет трансформатора. Прежде всего, мы используем простую схему генератора прямоугольных импульсов 50 Гц с q1 q2 r1 r2 c1 c2, собранную в виде нестабильной формы мультивибратора.
Таким образом, эта пониженная выходная мощность 17 В переменного тока должна быть преобразована в мощность постоянного тока, а затем понижена до 5 В постоянного тока. Схема источника питания 9В постоянного тока без трансформатора. Нагрузка будет 12v 3a, в основном связка соленоидов 12v 250ma, подключенных параллельно.
Эту схему можно использовать в автомобилях и других транспортных средствах для зарядки небольших аккумуляторов. Его ключ, схема генераторов на 12 В, как AC12V, затем применяется к трансформатору, повышающему с 12 В до 220 В.
Источник питания 12 В постоянного тока без цепи питания трансформатора
Источник питания 12 В постоянного тока без цепи питания трансформатора
Бестрансформаторный источник питания 12 В Питание цепи источника питания
Бестрансформаторный источник питания 12 В Питание цепи источника питания
Бестрансформаторный источник питания 230 В переменного тока До 12 В постоянного тока полный
Бестрансформаторный источник питания переменного тока 230 В переменного тока до 12 В постоянного тока полный
Преобразование источника питания 220 В в 12 В постоянного тока Использование 225j Capasitor Connect
Преобразование 220 В в 12 В постоянного тока Использование 225j Capasitor Connect
Бестрансформаторный источник питания Multi Источник питания вольт Youtube
Бестрансформаторный источник питания Мультивольтный источник питания Youtube
Источник питания 12 В постоянного тока без цепи питания трансформатора
Источник питания 12 В постоянного тока без цепи питания трансформатора
Цепь бестрансформаторного источника питания высокого тока Цепь
Сильноточная схема бестрансформаторного источника питания
Преобразователь переменного тока 220 В в постоянный ток 12 В без трансформаторной электроники
Преобразователь переменного тока 220 В в постоянный ток 12 В без электроники трансформатора
Простой инвертор 12 В постоянного тока в 220 В переменного тока I 2020 Diagrammer
Простой инвертор 12 В постоянного тока в 220 В Блок питания переменного тока I 2020
Объяснение 4 простых схем бестрансформаторного источника питания
4 Объяснение простых схем бестрансформаторного источника питания Мощность
Источник питания переменного тока 220 В — 9 В Бестрансформаторный источник питания
Источник питания переменного тока 220 В — 9 В Бестрансформаторный источник питания
Трансформатор менее 12 В источник питания вне светодиодной лампы
Трансформатор менее 12 В источник питания вне светодиодной лампы
Трансформатор менее 12 В источник питания вне светодиодной лампы Elektronika
Трансформатор менее 12 В источник питания вне светодиодной лампы Elektronika
Как сделать Сделать инвертор 12 В постоянного тока T o Схема включения 220 В переменного тока
Как сделать Инвертор 12 В постоянного тока на 220 В Схема цепи включения переменного тока
220 230 В переменного тока в 12 В 5 В постоянного тока Мост преобразователя постоянного тока
220 230 В переменного тока в 12 В постоянного тока 5 В постоянного тока Мост преобразователя постоянного тока
Вентилятор 12 В, подключенный непосредственно к сети переменного тока, 220 В Схема цепи Circuito Electronico
Вентилятор 12 В, подключенный непосредственно к сети переменного тока 220 В Схема цепи Circuito Electronico
Бестрансформаторный источник питания Jpg 663 388 Elektronik Devre
Бестрансформаторный источник питания Jpg 663 388 Elektronik Devre
Бестрансформаторный источник питания 230 В 5 В постоянного тока Youtube Leds
Бестрансформаторный источник питания 230 В переменного тока на 5 В постоянного тока Youtube Leds
Источник постоянного тока 12 В без трансформатора Circuito Electronico
Источник питания 12 В постоянного тока без трансформатора Circuito Electronico

Конструкция, работа и ее типы
В целом электроника продукты, преобразователь питания постоянного тока s преобразование напряжения переменного тока в небольшое напряжение постоянного тока с помощью понижающего трансформатора.Импульсный источник питания или понижающий трансформатор преобразует более высокое переменное напряжение в более низкое переменное напряжение, а затем в желаемое низкое напряжение постоянного тока. Этот процесс имеет главный недостаток, заключающийся в том, что он будет стоить дорого и потребует больше места во время производства и проектирования продукта. Итак, чтобы преодолеть эти недостатки, используется бестрансформаторный блок питания. Это не что иное, как блок питания на основе переключателя. В данной статье описан бестрансформаторный блок питания на 12 В.

Что такое бестрансформаторный источник питания?
Определение: Бестрансформаторный источник питания преобразует высокое входное напряжение переменного тока (120 В или 230 В) в желаемое выходное низкое напряжение постоянного тока (3 В или 5 В или 12 В) с низким выходным током в миллиамперах.Он используется в маломощных электронных устройствах, таких как светодиодные лампы, игрушки и бытовая техника. Это рентабельно и требует меньше места.
Принцип работы
Основной принцип работы бестрансформаторного источника питания — это схема делителя напряжения, которая преобразует однофазное высокое напряжение переменного тока в желаемое низкое постоянное напряжение без использования трансформатора и индуктора. Вся концепция этого источника питания включает выпрямление, деление напряжения, регулировку и ограничение бросков тока.Принципиальная схема бестрансформаторного источника питания представлена ниже.

Принципиальная электрическая схема бестрансформаторного источника питания
Однофазное высокое напряжение переменного тока (120 В или 230 В) преобразуется в низкое постоянное напряжение (12 В, 3 В или 5 В). Диоды используются для выпрямления и регулирования желаемого постоянного напряжения. Конденсатор, подключенный последовательно с переменным током, ограничивает прохождение переменного тока из-за его реактивного сопротивления. Он контролирует поток тока до определенного значения в зависимости от его типа.
Обычно в этом источнике питания используется конденсатор класса X.Резистор используется для отвода избыточной энергии в виде тепла и тока. Диоды используются для выпрямления высокого напряжения переменного тока в низкое напряжение постоянного тока. Схема мостового выпрямителя снимает отрицательное напряжение и стабилизирует пиковое напряжение в процессе выпрямления. Стабилитрон используется для удаления пульсаций и регулирования напряжения. Светодиод подключается для проверки цепи.
Конструкция / конструкция бестрансформаторного источника питания
Конструкция этого источника питания очень проста.В нем используется неполяризованный конденсатор 225 кОм / 400 В, подключенный последовательно к основному напряжению питания переменного тока и подключенный параллельно к резистору 470 кОм / 1 Вт для разрядки тока (цепь отключена) и предотвращения поражения электрическим током. Конденсатор поддерживает постоянный ток тока благодаря своему реактивному сопротивлению. Так как реактивное сопротивление конденсатора выше сопротивления резистора. Конденсатор класса X используется для снижения тока, а его рабочее напряжение составляет от 250 до 600 В.
Мостовая выпрямительная схема с 4 диодами для выпрямления.Он предназначен для преобразования переменного тока в постоянный (от 220 до 310 В постоянного тока). Конденсатор C2 470мкФ / 100В используется для фильтрации. Он устраняет пульсации полученного выходного напряжения и поддерживает пиковое напряжение. Стабилитрон используется в качестве регулятора для преобразования в желаемое напряжение постоянного тока (5 В, 3 В или 12 В) в зависимости от области применения. Резистор R3 220 Ом / 1Вт предназначен для ограничения броска тока и действует как ограничивающий ток резистор.
Схема бестрансформаторного источника питания
Принципиальная схема этого источника питания показана ниже.Схема бестрансформаторного источника питания
Этот тип источника питания преобразует высокое переменное напряжение в низкое постоянное напряжение без использования трансформатора и индуктора. Он в основном используется в электронных устройствах малой мощности. Использование бестрансформаторного источника питания снижает стоимость электронных продуктов и занимает меньше места при производстве и проектировании. Они доступны в небольшом размере и небольшом весе по сравнению с трансформаторными или импульсными источниками питания. Основным недостатком этого типа является отсутствие развязки между входом и выходом высокого напряжения переменного тока, что приводит к сбоям и проблемам безопасности в цепи.
Типы бестрансформаторных источников питания
Доступны два типа, включая следующие.
Резистивный бестрансформаторный источник питания
Резистор используется параллельно резистору, понижающему напряжение, для сброса избыточной энергии в виде тепла. Он ограничивает избыточный ток за счет своего сопротивления. Резистор падения напряжения рассеивает мощность. Используется резистор с удвоенной номинальной мощностью, потому что на нем рассеивается больше мощности.
Емкостный бестрансформаторный источник питания
он более эффективен, так как тепловыделение и потери мощности низкие.В этом типе конденсатор класса X на 230 В, 600 В или 400 В подключается последовательно к сети для падения напряжения и действует как конденсатор падения напряжения.
Основное различие между резистивным и емкостным типами заключается в том, что избыточная энергия рассеивается в виде тепла на резисторе падения напряжения, а в емкостном типе избыточное напряжение падает на резисторе падения напряжения без какого-либо рассеивания тепла и потерь энергии
Бестрансформаторный источник питания 12В
На приведенной выше схеме показан бестрансформаторный источник питания 12В.Это не что иное, как преобразование основного переменного напряжения 220 В в напряжение постоянного тока 12 В с использованием конденсатора, резистора, мостового выпрямителя и стабилитрона. Как видно из рисунка выше, C1 используется в качестве конденсатора X-класса для падения высокого переменного напряжения. Мостовой выпрямитель (D1, D2, D3, D4) преобразует переменный ток в постоянный посредством выпрямления. Он преобразует 230 В переменного тока в высокий уровень 310 В постоянного тока из-за пикового среднеквадратичного значения в сигнале переменного тока. Конденсатор C2 удаляет пульсации из полученного напряжения постоянного тока.
Резистор R1 снимает накопленный ток при отключении цепи.Резистор R2 ограничивает прохождение избыточного тока и используется для ограничения броска тока. Стабилитрон используется для снятия пикового обратного напряжения, стабилизации и регулирования выходного постоянного напряжения до 12 В. К цепи подключается светодиод, чтобы проверить, работает он или нет. Вся цепь защищена противоударным корпусом, чтобы избежать поражения электрическим током и повреждений. Для изоляции от основного источника переменного тока на входе источника питания можно подключить небольшой изолированный трансформатор.
Приложения
Применения бестрансформаторного источника питания 12 В включают маломощные и недорогие приложения, такие как
Мобильные зарядные устройства
Светодиодные лампы
Электронные игрушки
Аварийное освещение
Схемы делителя и регулятора напряжения
Телевидение приемники
Аналого-цифровые преобразователи
Телекоммуникационные системы
Цифровые системы связи и т. д.
Итак, это все о бестрансформаторных источниках питания 12 В: определение, теория, конструкция, типы и применения. Вот вам вопрос: «Каковы преимущества и недостатки бестрансформаторного блока питания
Бестрансформаторный блок питания — от 220 В переменного тока до 9 В постоянного тока
Обзор: Бестрансформаторный источник питания
В этом проекте мы разработаем бестрансформаторный источник питания для слаботочных приложений .По сути, бестрансформаторный источник питания — это просто сеть с делителем напряжения, которая принимает 220 В переменного тока в качестве входа и делит его на более низкое напряжение постоянного тока, которое мы хотим. Необходимое переменное напряжение выпрямляется через несколько диодов и регулируется до максимального напряжения. Ранее мы узнали о схеме преобразователя постоянного тока . Но теперь мы преобразуем AC в DC .
Бестрансформаторный источник питания
— это особенно недорогой продукт, в котором снимается стоимость трансформатора .Трансформаторы громоздкие и дорогие. Большинство электроприборов, используемых в нашей повседневной жизни, таких как светодиодные лампы, лампы, ноутбуки и зарядные устройства для телефонов , фен, игрушки и т. Д., Работают при более низком напряжении постоянного тока, например 5 В, 9 В, 12 В или 15 В. Таким образом, нам нужно снизить напряжение 220 В или 110 В переменного тока, чтобы снизить постоянный ток, не делая схему громоздкой и сохраняя размер печатной платы небольшого размера.
Для питания слаботочных логических схем и микропроцессорных схем идеальным решением является бестрансформаторный источник питания .
Спецификация
Ниже приведены компоненты, необходимые для создания этого проекта. Все компоненты можно легко приобрести на Amazon.
С.Н. Компоненты Описание Количество
1 Резистор 470 Ом 2
2 Резистор 470 кОм 1
3 Конденсатор 0.47 мкФ, 450 В (электролитический конденсатор) 1
4 Конденсатор 470 мкФ, 25 В (электролитический конденсатор) 1
5 1N4007 Выпрямительный диод 2
6 1N4739A Выпрямительный диод 1
Соображения по конструкции
Существует два типа бестрансформаторных источников питания: емкостный и резистивный .Емкостный тип более эффективен по сравнению с резистивным типом из-за низкого тепловыделения и очень низких потерь мощности . Если для схемы требуется очень низкий ток несколько миллиампер , такой источник питания является идеальным решением.
Перед тем, как приступить к проектированию источника питания, нам необходимо ознакомиться с некоторыми конструктивными особенностями . Если неполяризованный конденсатор и резистор включены последовательно с линией питания переменного тока, через резистор может поддерживаться постоянный ток.В этом случае реактивное сопротивление конденсатора должно быть больше, чем сопротивление используемого резистора.
Ток, протекающий через резистор R, зависит от емкости конденсатора C. Чем больше Емкость , тем больше ток в цепи. Ток через конденсатор C зависит от его реактивного сопротивления (X) . Значение тока, проходящего через конденсатор с номиналом X, определяется как:
IRMS = VIN / X
Выбор конденсатора падения напряжения очень важен.он основан на реактивном сопротивлении конденсатора и величине отводимого тока. Реактивное сопротивление конденсатора определяется по следующей формуле:
.
Мы использовали конденсатор 0,47 мкФ, частота сети 50 Гц, поэтому реактивное сопротивление X составляет:
. X = 1/2 3,14 50 0,47 10-6 = 6,77 кОм
Теперь мы можем рассчитать ток (I) в цепи:
I = V / X = 230/6775 = 34 мА
Цепь бестрансформаторного источника питания
В качестве входного напряжения мы использовали 220 В переменного тока .Вы можете подключить предохранитель из соображений безопасности. Затем 220 В переменного тока выпрямляется через несколько диодов . В этой схеме мы использовали 2 диода 1N4007 в качестве полумостового выпрямителя . Обычно делители напряжения постоянного тока изготавливаются с парой резисторов. Вместе они определяют ток, протекающий по пути.
Мы использовали стабилитрон 9 В 1N4739A , чтобы ограничить напряжение до 9 В. Если вам нужно 5 В или 12 В или любое другое выходное напряжение, вам понадобится определенный стабилитрон в соответствии с номинальным напряжением.Вы можете использовать наш самодельный вольтметр для измерения выходного напряжения.
Мы смоделировали схему с помощью программного обеспечения Proteus . Смоделированное изображение показано ниже.
.