تستخدم مصادر الطاقة من التيار المتردد إلى التيار المستمر شريحة واحدة لتحويل التيار الكهربائي 220 فولت أو 120 فولت تيار متردد إلى 12 فولت أو 5 فولت تيار مستمر دون الاعتماد على محول.
تتم هنا مناقشة ثلاث دوائر بسيطة وفعالة ذات رقاقة مفردة 220 فولت تعتمد على الحالة الصلبة غير المحولة القابلة للضبط في الحالة الصلبة.
الأول يعمل باستخدام IC SR087 واحد. لا يعتمد التصميم على المكثفات أو المحاثات عالية القيمة ومع ذلك فهو قادر على توصيل تيار 100 مللي أمبير لحمل الملحق.
1) الميزات الرئيسية وتخطيط اللوحة
الميزات الرئيسية لمزود الطاقة هذا باستخدام IC SR087 هي:
كفاءة عالية بدون دمج المحرِّضات. لا يتطلب مكثفات عالية الجهد لإسقاط التيار الكهربائي. يمكن استخدامه مع مداخل تيار متردد 120 فولت وكذلك 220 فولت تيار متردد الإخراج قابل للتعديل من 9 فولت إلى 50 فولت تيار مستمر يحتوي على دائرة إستاتية داخلية ناعمة من خلال الاستهلاك أقل من 200 ميجاوات
ال سوبر تكس SR087.00 عبارة عن شريحة منظم تحويل بدون محول مصممة خصيصًا للعمل مباشرة من خط التيار المتردد 220 فولت أو 120 فولت.
مبدأ التشغيل هو تشغيل ترانزستور المرور في كل مرة يصل فيها التيار المتردد المعدل إلى مستوى الخرج المحدد ، وإيقاف تشغيله بمجرد الحفاظ على مستوى الإخراج عند المستوى المحدد.
يوفر المنظم الخطي 5V الذي تم ضبطه داخليًا خرجًا ثابتًا إضافيًا 5V من IC لتشغيل الأجهزة التي تتطلب مدخلات 5V صارمة.
يسهل IC أيضًا إدخال المنطق الخارجي الذي يتم تشغيله بميزة 'التعطيل' ، والتي يمكن استخدامها لتعطيل الدائرة عندما لا تكون قيد الاستخدام وإبقاء النظام في وضع الاستعداد.
تحذير! لا يتم تضمين العزل الجلفاني في التصميم. قد تكون الفولتية والصدمات المهددة للحياة تطفو عند التبديل إلى خط التيار المتردد. يجب على المصمم الذي يستخدم SR087 ضمان استخدام تدابير السلامة المناسبة لحماية المستخدم النهائي من الموت.
الدوائر الموصوفة هنا ليست مضمونة لتلبية متطلبات توصيل التيار الكهرومغناطيسي والزيادة.
قد يختلف عمل هذه الدوائر اعتمادًا على تطبيق معين. يُنصح المصمم بإجراء اختبارات للتحقق من الامتثال للمعايير واللوائح العالمية الموضوعة.
مخطط الرسم البياني
قائمة الاجزاء
وصف Pinout
VIN - يجب توصيله عبر خط 120 / 230VAC. يتم حماية مدخلات التيار المتردد للدائرة من التيارات المفاجئة بواسطة مكثف أكسيد معدني 275 فولت (MOV) وأيضًا 1.25 أمبير
فتيل بطيء.
لا تستخدم أبدًا محولًا عند خط الإدخال. قد يؤدي الحث العالي إلى توليد EMF خلفي حثي ، مما يؤدي إلى زيادة التحميل على
MOV وتدميرها. يرجى ملاحظة أن مصدر الطاقة غير المحول المقترح بجهد 50 فولت ليس مصممًا للعمل من خلال مدخلات الإمداد من موجة مربعة غير متقطعة والتي يشار إليها عادةً باسم 'موجة جيبية معدلة'.
GND - هذا هو الخط المشترك للدائرة. ولأن الدائرة لا تقدم عزلًا كلفانيًا عن التيار الكهربائي 220 فولت أو 120 فولت ، فربط هذا الخط المشترك بجهاز أرضي ،
(مثل راسم الذبذبات) ، قد يتسبب في حدوث دائرة قصر لخط التيار المتردد ، مما يؤدي إلى تلف فوري للدائرة أو حتى المعدات المستخدمة.
قد ترغب أيضًا في ملاحظة أن GND قد تكون عند مستوى جهد مرتفع مع الاحترام
على الأرض ، حتى أثناء إيقاف تشغيل إدخال التيار المتردد. حذر من هذا!
VOUT - يشير هذا إلى الإخراج الرئيسي لمرحلة الدائرة.
تم تصميم SR087 IC لتنظيم جهد خرج الذروة ، وليس القيمة المتوسطة ، وبالتالي فإن
سيُظهر متوسط الجهد ميلًا للانخفاض عند توصيل الحمل.
يمكن تعديل VOUT من 9.0 إلى 50 فولت عن طريق تغيير قيمة R1 وفقًا للصيغة الواردة في مخطط الدائرة
VREG - هو الناتج الثابت المنظم 5V ، من IC. نظرًا لأن هذا الإخراج مشتق من خط 50 فولت ، فقد يتسبب أي حمل على VREG في انخفاض التيار المكافئ عبر VOUT.
سيتطلب VREG 4.0 فولت على الأقل من الإرتفاع
لتوليد 5V ، أي 9V على الأقل في VOUT.
نظرًا لأن IC عادةً ما يكون منظمًا خطيًا ، فإن SR087 سوف يتبدد
الطاقة الحالية على خرج VREG أو VOUT ترتفع إلى حوالي 460mW عند 60mA.
ENABLE - إذا كان منطق منخفض (<0.2V) is applied on this pinout it enables Q1
التبديل و VOUT في وضع التشغيل.
لكن المنطق
عالية (> 0.75 • VREG) على دبوس التوصيل هذا يعطل Q1 بسرعة
، وإغلاق تزويد VOUT وأيضًا إخراج VREG.
ومع ذلك ، في حالة وجود جهد خارجي عبر محطات VOUT في حالة التعطيل ، فستستمر VREG في العمل للسماح بتوليد 5.0 فولت عبر المحطات المحددة.
دخل ENABLE مجهز بمقاوم منسدل 20kΩ. في حالة عدم الحاجة إليها أو عدم استخدامها ، يمكن ببساطة تركها غير متصلة أو متصلة بالأرض.
2) 12V ، 5V مزود طاقة الحالة الصلبة باستخدام IC LR645
في تصميم الحالة الصلبة الثاني القائم على IC ، ندرس كيفية التحكم في جهد التيار الكهربائي إلى 12V و 5V باستخدام IC LR645G واحد وبعض أشباه الموصلات النشطة العادية الداعمة الأخرى.
في إحدى مشاركاتي السابقة ، قدمت دائرة مماثلة ولكنها استخدمت مكثفًا عالي الجهد لإسقاط جهد التيار الكهربائي لخفض المستويات القابلة للاستخدام.
شكرا ل Supertex ic. لتزويدنا بهذه الشريحة الصغيرة الرائعة LR645G ، والتي تتحكم بمفردها في أي جهد بين 24 و 270 فولت تيار متردد وتنتج جهدًا للتيار المستمر أقل من 15 فولت عند الخرج ، مما يجعلها مناسبة بشكل مثالي لتشغيل الدوائر الإلكترونية الحساسة والحساسة.
أفضل جزء من الدائرة هو أنها لا تحتوي على أي مكونات ثقيلة ضخمة مثل المحولات أو المكثفات غير القطبية ذات الجهد العالي.
على الرغم من أننا نعلم جميعًا الطريقة البسيطة لبناء وحدات إمداد طاقة بدون محولات باستخدام مكثفات عالية الجهد ، إلا أن هذه المكثفات ذات الجهد العالي لها عيب كبير.
عند التبديل في وضع التشغيل ، تسمح هذه الأغطية بمرور مدخلات الطفرة العالية من خلالها ، كما لا يمكن إيقاف العابرين الوسيطة باستخدام هذه الأجهزة.
يمكن أن يتسبب العيب في حدوث فوضى في أي دائرة إلكترونية قد تكون متصلة بتكوينات مصدر الطاقة هذه.
كيف يعمل LR645G
باستخدام LR645G ، يصبح التهديد أعلاه ملغى تمامًا. الحد الأقصى للتيار المتاح من هذا الجهاز منخفض جدًا ، حوالي 3 مللي أمبير ، ولكن هذه ليست مشكلة ، لأنه يمكن إطلاق التيار حتى 150 مللي أمبير ، من خلال إضافة بسيطة لجنين DN2540N5 في الدائرة.
الشكل الموضح أعلاه عبارة عن دائرة كلاسيكية صلبة مكونة من دائرة إمداد طاقة بدون محول بجهد 12 فولت و 5 فولت والتي يمكن أن توفر مخرجات تبلغ 15 فولت و 5 فولت.
يتوفر 15 فولت فقط عند تقاطع خرج LR645 ومدخل Ic 7805.
إذا لم يكن خيار 5 فولت مطلوبًا ، فيمكن التخلص من التكوين حول منظم 5 فولت فقط ، مما يجعل الدائرة أبسط وأكثر إحكامًا.
وصف
باختصار ، يمكن فهم مخطط الدائرة بالطريقة التالية:
- يتم تصحيح أنابيب التيار المتردد ذات الجهد العالي من خلال تكوين الجسر باستخدام أربعة صمامات ثنائية عند الإدخال.
- يتم تنعيم الجهد المعدل بواسطة مكثف المرشح الذي تم إدخاله بعد شبكة الجسر مباشرة.
- يتم تغذية الجهد العالي المعدل والمُفلتر إلى IC LR645LG ، مما يقلل بشكل فعال الجهد إلى 15 فولت عند 3 مللي أمبير.
- يسحب FET الإخراج الحالي 3 مللي أمبير إلى 150 مللي أمبير ويغذيه إلى المرحلة التالية التي تتضمن مرحلة منظم 5 فولت.
ومع ذلك ، فإن أحد العيوب الكبيرة لعدم دمج المحولات هو خطر صدمة الجهد العالي التي تتدلى بنشاط مع جميع النقاط المجردة للدائرة.
لذلك يجب توخي الحذر الشديد أثناء بناء واختبار هذه الدائرة وغيرها من الدوائر المتصلة.
قائمة الاجزاء
الثنائيات - 1N4007
مكثف الإدخال - 4.7 فائق التوهج / 400 فولت ،
مكثفات الإخراج هي 1 فائق التوهج / 25 فولت
المرحلية هي LR645LG و 7805 ،
فيت - DN2540N5
3) شريحة واحدة 0-400 فولت دائرة إمداد الطاقة
يمكن بناء دائرة إمداد طاقة متغيرة بدون محولات باردة 0-400 فولت باستخدام شريحة واحدة LR8 وعدد قليل من المقاومات. يتميز IC بمرحلة تحكم مدمجة حاليًا مما يجعل التصميم آمنًا للغاية حتى بالنسبة للدوائر الإلكترونية الحساسة.
كيف تم تصميم LR8 IC للعمل
يشبه IC LR8 تمامًا سيارتنا LM317 أو LM338 ICs باستثناء جهد الدخل الأقصى ومواصفات سعة التسليم الحالية التي تكون متباعدة ، وبقية السمات متشابهة تمامًا.
نظرًا لأن IC LR8 مصمم للعمل مع الفولتية الضخمة حتى 430 فولت ، فإن قدرته الحالية على المناولة تكون أقل بكثير عند 20 مللي أمبير كحد أقصى ، ولكن مع ذلك ، عند 400 فولت ، قد يبدو هذا التيار مفيدًا بشكل كبير.
نظرًا لأن دائرة إمداد الطاقة غير المحولة المقترحة 0-400 فولت مصنفة للعمل مع أكثر من 400 فولت تيار متردد ، فهذا يعني أن هذه الدائرة يمكن ببساطة توصيلها بمقبس التيار الكهربائي الخاص بنا مباشرة دون الحاجة إلى القلق اندفاع الاندفاع ، أو غيرها من المواقف الكارثية ذات الصلة.
كيف تعمل
بالإشارة إلى تصميم دائرة 0-400 فولت امدادات الطاقة غير المحولات أعلاه ، يمكننا أن نرى أنه مطابق تمامًا لمنظم الجهد من النوع LM317 ، حيث يتم استخدام R1 لإعداد الجهد المرجعي لدبوس ADJ ، بينما يتم وضع R2 لتحديد جهد الخرج المقصود عبر C2.
في الرسم التخطيطي ، من المفترض أن ينتج المقاوم 18 كيلو فولت 5 فولت دقيق عند الخرج طالما أن جهد الدخل أعلى من قيمة الخرج بجهد 12 فولت ... أي للحصول على 5 فولت ، يجب أن يكون الحد الأدنى لجهد إمداد الدخل 17 فولت. وبالمثل لضمان الحد الأدنى من 1.25 فولت عند الإخراج ، يجب أن يكون مصدر الإدخال حوالي 13.2 فولت. باختصار ، يجب أن يكون الجهد التفاضلي + 12V على قيمة الإخراج المطلوبة.
للحصول على خرج سلس متغير 0-400 فولت أو 0-300 فولت تيار مستمر من مصدر إدخال مصحح للتيار الكهربائي 220 فولت ، يمكن استبدال R2 بوعاء 100K.
بالنسبة للقيم الثابتة الأخرى ، يمكن استخدام الصيغة المحددة على النحو المقترح في الرسم التخطيطي.
يمكن تعلم مخطط pinout لـ LR8 IC من الصورة التالية:
الآن بما أنك تعرف كيفية بناء دائرة إمداد طاقة بدون محول 0-400 فولت ، كيف تخطط لاستخدامها لاحتياجاتك الخاصة؟ .... فكر وشارك إن أمكن من خلال مربع التعليقات.
زوج من: آلة التصويت الإلكترونية مع وحدة بطاقة SD التالي: 0-40V قابل للتعديل دائرة إمداد الطاقة - دروس البناء
