Att generera lågspänningsström från 220V eller 110V nätström är mycket användbart och nödvändigt inom elektronikområdet. Lågspännings DC, som 5v, 6v, 9v, 12v, används i elektronikkretsar, LED-lampor, leksaker och många hushållselektronikartiklar. Generellt används batterier för att driva dem, men de måste bytas ut gång på gång, vilket inte är kostnadseffektivt och också tar vår tid och energi. Så alternativet är att generera likström från nätström, där det finns många växelströmsadaptrar tillgängliga, men vilka kretsar använder de inuti?
Det enkla och enkla tillvägagångssättet är att använda nedtransformator för att sänka växelströmmen, men nackdelarna med att använda transformatorn är att de är dyra i kostnad, tunga i vikt och stora. Vi har redan täckt denna typ av AC till DC-omvandling, med hjälp av Transformer i den här artikeln Cell Phone Charger Circuit. Och ja, vi kan också konvertera högspänning växelström till lågspänning likström, utan att använda transformatorn, detta kallas transformatorlös strömförsörjning. Huvudkomponenten i en transformatorlös strömförsörjningskrets är spänningsfallkondensator eller X-klassad kondensator, som är speciellt utformade för nätström. Denna X-klassade kondensator är ansluten i serie av fasledning av växelström för att släppa spänningen. Denna typ av transformator mindre strömförsörjning kallasKondensatorns strömförsörjning.
X-märkt kondensator
Som nämnts är de anslutna i serie med fasledning av växelström för att sänka ner spänningen, de finns i 230v, 400v, 600v AC eller högre betyg.
Nedan visas tabellen för utström och utspänning (utan belastning), med olika värden på X-märkta kondensatorer:
|
Kondensatorkod |
Kondensatorvärde |
Spänning |
Nuvarande |
|
104k |
0,1 uF |
4 v |
8 mA |
|
334k |
0,33 uF |
10 v |
22 mA |
|
474k |
0,47 uF |
12 v |
25 mA |
|
684k |
0,68 uF |
18 v |
100 mA |
|
105k |
1 uF |
24 v |
40 mA |
|
225k |
2,2 uF |
24 v |
100 mA |
Val av kondensator för spänningsfall är viktigt, det är baserat på kondensatorns reaktans och mängden ström som ska dras ut. Kondensatorns reaktans ges med formeln nedan:
X = 1/2¶fC
X = kondensatorns reaktans
f = frekvens av växelström
C = Kapacitans för X-märkt kondensator
Vi har använt 474k betyder 0,47uF kondensator och frekvensen för AV-elnätet är 50 Hz så reaktansen X är:
X = 1/2 * 3,14 * 50 * 0,47 * 10 -6 = 6776 ohm (ca)
Nu kan vi beräkna strömmen (I) i kretsen:
I = V / X = 230/6775 = 34mA
Så beräknas reaktansen och strömmen.
Kretsförklaring
Kretsen är enkel, spänningsfallkondensator på 0,47uF är ansluten i serie med fasledning av växelström, detta är en icke-polariserad kondensator så att den kan anslutas från vilken sida som helst. Ett motstånd på 470 k ohm är anslutet parallellt med kondensatorn för att ladda ut den lagrade strömmen i kondensatorn när kretsen är avstängd, vilket förhindrar elektrisk stöt. Detta motstånd kallas Bleeder-motstånd.
Ytterligare Bridge-likriktare (kombination av fyra dioder) har använts för att ta bort den negativa halva komponenten i AC. Denna process kallas rättelse. Och 1000uF / 50v kondensator har använts för filtrering, vilket innebär att man tar bort krusningar i den resulterande vågen. Och slutligen används en Zener-diod på 6,2v / 1w som spänningsregulator. Som vi vet ger denna krets ca. 12v-utgång (se tabellen ovan), så denna Zener-diod reglerar den till ca. 6.2v spänning och flöde tillbaka extra ström. Ett annat värde på Zener-dioden kan också användas för önskad spänning som 5.1v, 8v etc. En LED är ansluten för indikering och teständamål. R3 (100 ohm) används som ett strömbegränsande motstånd.
Använd 1 Watt eller högre (5w) värderingsmotstånd, särskilt motstånd R4. Annars kommer det att brinna efter en tid. De är vanligtvis tjockare än vanligt motstånd. Nedan är diagrammet för olika typer av motstånd:
Fördelarna med denna transformatorlösa strömförsörjning jämfört med transformatorbaserad matning är att: Den är kostnadseffektiv, lättare och mindre.
Anteckningar
- Gör det på egen risk, det är extremt farligt att arbeta med elnät utan ordentlig erfarenhet och försiktighet. Var ytterst försiktig när du bygger denna krets.
- Byt inte ut X-märkt kondensator med normal kondensator, annars spricker den.
- Om mer utgångsspänning och utström krävs, använd då ett annat värde på X-märkt kondensator, enligt tabellen.
- Använd endast 1 Watt eller högre (5w) klassningsresistans och Zener-diod.
- En säkring på 1 ampere kan också användas före X-märkt kondensator, i serie med fasledning, för säkerhetsändamål.
- IC-spänningsregulator kan också användas i stället för Zener-dioder för spänningsreglering.