Všeobecne elektronické výrobky, DC Zdroj prevádza striedavé napätie na malé jednosmerné napätie pomocou redukčného transformátora. Spínaný napájací zdroj alebo transformátor s nižším prevodom prevádza vyššie striedavé napätie na nižšie striedavé napätie a potom na požadované jednosmerné nízke napätie. Tento proces má hlavnú nevýhodu, že náklady budú vysoké a vyžaduje viac miesta počas výroby a navrhovania produktu. Na prekonanie týchto nevýhod sa teda používa beztransformátorový zdroj napájania. Nie je to nič iné ako napájací zdroj založený na prepínači. Tento článok popisuje beztransformátorové napájanie s 12V.
Čo je to transformátorový napájací zdroj?
Definícia: Beztransformátorový napájací zdroj prevádza vysoké vstupné striedavé napätie (120 V alebo 230 V) na požadované výstupné jednosmerné nízke napätie (3 V alebo 5 V alebo 12V) s nízkym prúdovým výstupom v miliampéroch. Používa sa v nízkonapäťových elektronických aplikáciách ako LED žiarovky, hračky a domáce spotrebiče. Je to nákladovo efektívne a potrebujete menej miesta.
Pracovný princíp
Základ pracovný princíp beztransformátorového napájacieho zdroja je a obvod deliča napätia ktorý prevádza jednofázové vysoké striedavé napätie na požadované nízke jednosmerné napätie bez použitia transformátor a induktor. Celá koncepcia tohto napájacieho zdroja zahŕňa usmernenie, rozdelenie napätia, reguláciu a obmedzenie zapínacieho napätia. Ďalej je znázornený základný obvod beztransformátorového napájacieho zdroja.
Základná schéma zapojenia beztransformátorového napájacieho zdroja
Jednofázové striedavé vysoké napätie (120 V alebo 230 V) sa prevádza na nízke jednosmerné napätie (12 V alebo 3 V alebo 5 V). Diódy sa používajú na usmernenie a reguláciu požadovaného jednosmerného napätia. Kondenzátor zapojený do série s AC obmedzuje tok striedavého prúdu kvôli jeho reaktancii. Riadi tok prúdu na konkrétnu hodnotu v závislosti od jeho typu.
Spravidla sa v tomto napájacom zdroji používa kondenzátor s hodnotením X. Rezistor sa používa na rozptýlenie prebytočnej energie vo forme tepla a prúdu. Diódy sa používajú na usmernenie striedavého vysokého napätia na jednosmerné nízke napätie. The mostový usmerňovač obvod odstráni záporné napätie a stabilizuje špičkové napätie procesom usmernenia. Na odstránenie zvlnenia a reguláciu napätia sa používa Zenerova dióda. Na testovanie obvodu je pripojená LED dióda.
Konštrukcia / dizajn napájacieho zdroja bez transformátora
Konštrukcia tohto napájacieho zdroja je veľmi jednoduchá. Používa nepolarizovaný kondenzátor 225k / 400v v sérii s hlavným sieťovým napätím a paralelne spojený s rezistorom 470k / 1W na vybíjanie prúdu (obvod je vypnutý) a na zabránenie nárazom. Kondenzátor udržuje tok prúdu na konštantnej hodnote vďaka svojej reaktancii. Pretože reaktancia kondenzátora je vyššia ako odpor rezistora. Kondenzátor s hodnotením X sa používa na zníženie prúdového prúdu a jeho prevádzkové napätie je 250 V až 600 V.
Obvod usmerňovacieho mostíka so 4 diódami na účely usmernenia. Koncertuje AC na DC (220VAC na 310VDC). Na filtráciu sa používa kondenzátor C2 470μF / 100V. Odstraňuje zvlnenie zo získaného výstupného napätia a udržuje špičkové napätie. Zenerova dióda sa používa ako regulátor na prevod na požadované jednosmerné napätie (5 V alebo 3 V alebo 12V) v závislosti od aplikácie. Rezistor R3 220Ώ / 1W slúži na obmedzenie zapínania a funguje ako odpor obmedzujúci prúd.
Schéma zapojenia napájacieho zdroja bez transformátora
Schéma zapojenia tohto napájacieho zdroja je uvedená nižšie.
Schéma zapojenia napájacieho zdroja bez transformátora
Tento typ napájacieho zdroja prevádza vysoké striedavé napätie na nízke jednosmerné napätie bez použitia transformátora a tlmivky. Používa sa hlavne v elektronických aplikáciách s nízkym výkonom. Použitie beztransformátorového napájacieho zdroja znižuje náklady na elektronické výrobky a pri výrobe a projektovaní zaberá menej miesta. Sú k dispozícii v malých rozmeroch a s nízkou hmotnosťou v porovnaní s transformátorovými alebo spínanými zdrojmi. Hlavnou nevýhodou tohto typu je, že medzi vstupným hlavným striedavým prúdom vysokého napätia a výstupom nie je izolácia, čo vedie k poruchám a bezpečnostným problémom obvodu.
Typy beztransformátorového napájacieho zdroja
Sú k dispozícii v dvoch typoch, ktoré zahŕňajú nasledujúce.
Odporový beztransformátorový napájací zdroj
Rezistor sa používa cez rezistor na pokles napätia na zníženie prebytočnej energie ako tepla. Obmedzuje prebytočný prúd vďaka svojmu odporu. Rezistor znižujúci napätie rozptýli výkon. Používa sa rezistor s dvojnásobným menovitým výkonom, pretože sa cez neho rozptýli viac energie.
Kapacitný beztransformátorový napájací zdroj
je to efektívnejšie, pretože odvod tepla a straty energie sú nízke. V tomto type je kondenzátor s menovitým prúdom X s napätím 230 V, 600 V alebo 400 V zapojený do série so sieťou na zníženie napätia a funguje ako kondenzátor na zníženie napätia.
Hlavným rozdielom medzi odporovým a kapacitným typom je, že prebytočná energia sa odvádza ako teplo cez rezistor na pokles napätia a zatiaľ čo v kapacitnom type sa prebytočné napätie znižuje cez rezistor na zníženie napätia bez straty tepla a straty energie
Transformátorový napájací zdroj 12v
Vyššie uvedená schéma predstavuje beztransformátorové napájanie 12V. Nie je to nič iné ako prevádzanie 220V hlavného striedavého napätia na 12V DC napätie pomocou kondenzátor , odpor, mostíkový usmerňovač a Zenerova dióda. Z vyššie uvedeného obrázka sa C1 používa ako kondenzátor s hodnotením X na pokles vysokého striedavého napätia. Můstkový usmerňovač (D1, D2, D3, D4) prevádza striedavý prúd na jednosmerný pomocou usmernenia. Konvertuje 230V AC na vysoké 310V DC vďaka Peak RMS v AC signáli. Kondenzátor C2 odstraňuje vlnenie zo získaného jednosmerného napätia.
Rezistor R1 odstráni uložený prúd, keď je obvod vypnutý. Rezistor R2 obmedzuje tok prebytočného prúdu a používa sa na obmedzenie zapínania. A Zenerova dióda sa používa na odstránenie špičkového inverzného napätia, stabilizuje a reguluje výstupné jednosmerné napätie na 12V. K obvodu je pripojená LED dióda, ktorá kontroluje, či funguje alebo nie. Celý obvod je uzavretý v nárazuvzdornom puzdre, aby nedošlo k úrazu elektrickým prúdom a poškodeniu. Na účely izolácie od hlavného napájacieho zdroja je možné na vstup napájacieho zdroja pripojiť malý izolovaný transformátor.
Aplikácie
The aplikácie beztransformátorového napájacieho zdroja 12v zahŕňajú nízkoenergetické a lacné aplikácie ako
- Mobilné nabíjačky
- LED žiarovky
- Elektronické hračky
- Núdzové svetlá
- Obvody deliča napätia a regulátora
- Televízne prijímače
- Analógovo-digitálne prevodníky
- Telekomunikačné systémy
- Digitálne komunikačné systémy atď.
Toto je teda všetko o beztransformátoroch napájanie 12V -definícia, teória, konštrukcia, typy a aplikácie. Je tu pre vás otázka: „Aké sú výhody a nevýhody beztransformátorového napájania
