3 circuitos de fonte de alimentação ajustável de estado sólido único IC 220V

Essas fontes de alimentação AC para DC usam um único chip para converter a entrada AC de 220 V ou 120 V da rede elétrica em 12 V ou 5 V DC sem depender de um transformador.

Três circuitos de fonte de alimentação de estado sólido ajustáveis ​​sem transformador de estado sólido simples, porém eficientes, de 220 V com base em chip único.

O primeiro funciona usando um único IC SR087. O projeto não depende de capacitores ou indutores de alto valor e, ainda assim, é capaz de fornecer corrente de 100mA para a carga auxiliar.

1) Características principais e layout da placa

As principais características desta fonte de alimentação usando o IC SR087 são:

Alta eficiência sem incorporação de indutores. Não requer capacitores de alta tensão para queda de corrente da rede elétrica. Pode ser usado com 120 Vca, bem como entradas de 220 Vca Saída ajustável de 9V a 50VDC Tem um circuito interno de soft stat O consumo em espera é inferior a 200mW

O Supertex SR087 é um chip regulador de chaveamento sem transformador especialmente projetado para operar diretamente de uma linha retificada de 220 V ou 120 Vca.

O princípio de operação é LIGAR um transistor de passagem cada vez que a CA retificada atingir o nível de saída definido e desligá-lo assim que o nível de saída for mantido no nível definido.

Um regulador linear de 5 V configurado internamente oferece uma saída fixa de 5 V adicional do IC para dispositivos operacionais que requerem entradas de 5 V restritas.

O IC também facilita um recurso de 'desabilitar' acionado por entrada lógica externa, que pode ser usado para desabilitar o circuito quando não estiver em uso e manter o sistema no modo de espera.

AVISO! O isolamento galvânico não está incluído no projeto. Tensões e choques com risco de vida podem flutuar quando LIGADO para a linha CA. O projetista que utiliza o SR087 deve garantir que as medidas de segurança adequadas sejam empregadas para proteger o usuário final contra acidentes fatais.

Os circuitos descritos aqui não são garantidos para cumprir os requisitos de condução EMI e sobretensão.

O funcionamento desses circuitos pode ser diferente dependendo de uma determinada aplicação. O projetista é aconselhado a implementar testes para verificar a conformidade com os padrões e regulamentos mundiais estabelecidos.

Diagrama de circuito

Lista de Peças

Descrição da pinagem

VIN - Deve ser conectado em uma linha 120/230 VCA. A estrutura de entrada CA do circuito é protegida de correntes de surto por um varistor de óxido de metal de 275 V (MOV) e também um 1,25 A
fusível lento.

Nunca use um transformador na linha de entrada. A alta indutância pode gerar um EMF de retorno indutivo, sobrecarregando o
MOV e destruí-lo. Observe que a fonte de alimentação sem transformador ajustável de 50 V proposta não foi projetada para operar através da entrada de alimentação de um ininterrupto de onda quadrada, que também é geralmente referido como “onda senoidal modificada”.

GND - Esta é a linha comum do circuito. E porque o circuito não oferece um isolamento galvânico da rede elétrica 220V ou 120V, conectando esta linha comum a um equipamento aterrado,
(como um osciloscópio), pode causar um curto-circuito na linha CA, levando a um dano instantâneo ao circuito ou mesmo ao equipamento em uso.

Você também pode querer observar que GND pode estar em um nível de tensão elevado em relação
ao aterramento, mesmo com a entrada CA desligada. Esteja avisado sobre isso!

VOUT - Refere-se à saída principal do estágio do circuito.

O SR087 IC é projetado para regular a tensão de saída de pico, e não o valor médio, portanto, o
a tensão média mostrará uma tendência de declínio quando uma carga é conectada.

VOUT pode ser ajustado de 9,0 a 50V, alterando o valor de R1 de acordo com a fórmula dada no diagrama de circuito

VREG - É a saída regulada fixa 5V, do IC. Uma vez que esta saída é derivada da linha de 50 V, qualquer carga no VREG pode causar uma queda de corrente equivalente em VOUT.

VREG exigirá pelo menos 4,0 V de headroom
para gerar 5V, ou seja, no mínimo 9V em VOUT.

Uma vez que o IC é normalmente um regulador linear, o SR087 se dissipará
a potência como corrente na saída VREG ou VOUT vai até cerca de 460mW a 60mA.

ENABLE - Se uma lógica baixa (<0.2V) is applied on this pinout it enables Q1
comutação e o VOUT ligado.

No entanto, uma lógica
alto (> 0,75 • VREG) nesta pinagem desativa rapidamente Q1
, fechando a alimentação VOUT e também a saída VREG.

No entanto, se houver uma tensão externa nos terminais VOUT no estado desabilitado, o VREG continuará a funcionar, permitindo a geração de 5,0 V nos terminais especificados.
A entrada ENABLE está equipada com resistor pull-down de 20kΩ. Caso não seja necessário ou não seja utilizado, pode ser simplesmente deixado desconectado ou conectado ao aterramento.

2) Fonte de alimentação de estado sólido 12V, 5V usando IC LR645

No segundo projeto de estado sólido baseado em IC único a seguir, estudamos como a tensão da rede elétrica é controlada para 12V e 5V usando apenas um único IC LR645G e alguns outros semicondutores ativos comuns de suporte.

Em um de meus posts anteriores, eu forneci um circuito semelhante, mas ele utilizou um capacitor de alta tensão para diminuir a tensão da rede elétrica para níveis utilizáveis ​​mais baixos.

Graças a Supertex ic. por nos fornecer este maravilhoso pequeno chip LR645G, que controla sozinho qualquer tensão entre 24 e 270 V AC e produz tensões DC abaixo de 15 volts na saída, o que se torna idealmente adequado para operar circuitos eletrônicos compactos e sensíveis.

A melhor parte do circuito é que ele não incorpora nenhum componente pesado ou pesado, como um transformador ou capacitores não polares de alta tensão.

Embora todos nós conheçamos a maneira simples de construir unidades de fonte de alimentação sem transformador usando capacitores de alta tensão, esses capacitores de alta tensão têm uma grande desvantagem.

Ao ligar, esses limites permitem que altas entradas de surto passem por eles e também transientes intermediários se tornem impossíveis de parar com esses dispositivos.

A desvantagem pode causar estragos em qualquer circuito eletrônico que possa ser conectado a tais configurações de fonte de alimentação.

Como funciona o LR645G

Usando o LR645G, a ameaça acima é totalmente anulada. A corrente máxima disponível neste dispositivo é bastante baixa, em torno de 3 mA, porém isso nunca é um problema, pois a corrente pode ser disparada até 150 mA, através da simples adição de um fet DN2540N5 no circuito.

A figura mostrada acima é uma configuração clássica de circuito de estado sólido de um circuito de fonte de alimentação sem transformador de 12 V e 5 V que pode fornecer saídas de 15 e 5 volts.

15 volts estão disponíveis apenas na junção da saída do LR645 e da entrada do Ic 7805.
Se a opção de 5 volts não for necessária, a configuração em torno do regulador de 5 volts pode ser simplesmente eliminada, o que torna o circuito ainda mais simples e compacto.

Descrição

Em suma, o diagrama de circuito pode ser entendido da seguinte maneira:

• A rede de alta tensão CA é retificada pela configuração da ponte usando quatro diodos na entrada.
• A tensão retificada é suavizada pelo capacitor de filtro introduzido logo após a rede de ponte.
• A alta tensão retificada e filtrada é fornecida ao IC LR645LG, o que reduz efetivamente a tensão para 15 volts a 3 mA.
• O FET puxa a saída de corrente de 3 mA para 150 mA e a direciona para o próximo estágio, que incorpora o estágio do regulador de 5 volts.

No entanto, uma grande desvantagem de não incorporar um transformador é o PERIGO de choque de alta tensão que trava ativamente com todos os pontos nus do circuito.

Portanto, extremo cuidado deve ser exercido ao construir e testar este circuito e outros circuitos conectados.

Lista de Peças

Diodos - 1N4007

Capacitor de entrada - 4.7uF / 400V,

Capacitores de saída são 1uF / 25V

ICs são LR645LG e 7805,

FET - DN2540N5

3) Circuito de fonte de alimentação de chip único 0-400V

Um circuito de alimentação sem transformador variável de 0-400 V legal pode ser construído usando apenas um único chip LR8 e alguns resistores. O IC possui um estágio de controle de corrente embutido que torna o projeto extremamente seguro, mesmo para circuitos eletrônicos críticos.

Como o LR8 IC é projetado para funcionar

O IC LR8 é bastante semelhante ao nosso LM317 ou LM338 ICs exceto sua tensão de entrada máxima e as especificações de capacidade de entrega de corrente que estão bem afastadas, o resto dos atributos são exatamente semelhantes.

Uma vez que o IC LR8 foi projetado para trabalhar com tensões enormes de até 430 V, sua capacidade de manuseio de corrente é conseqüentemente muito menor no máximo de 20 mA, mas mesmo assim, a 400 V essa corrente pode parecer significativamente útil.

Uma vez que o circuito de alimentação sem transformador 0-400 V proposto é classificado para funcionar com mais de 400 V CA, isso implica que este circuito poderia ser simplesmente conectado à nossa tomada elétrica diretamente sem ter que se preocupar com onda de investidas , ou outras situações catastróficas relacionadas.

Como funciona

Referindo-se ao projeto do circuito do 0-400V fonte de alimentação sem transformador acima, podemos ver que ele é exatamente idêntico aos reguladores de tensão do tipo LM317, onde R1 é usado para configurar a tensão de referência para o pino ADJ, enquanto R2 é posicionado para determinar a tensão de saída pretendida em C2.

No diagrama, o resistor de 18K deve produzir 5 V precisos na saída, desde que a tensão de entrada seja 12 V acima do valor de saída ... o que significa que para adquirir 5 V, a tensão de alimentação de entrada mínima deve ser 17 V. Da mesma forma, para garantir um mínimo de 1,25 V na saída, a fonte de entrada deverá estar em torno de 13,2 V. Resumindo, a tensão diferencial precisa ser + 12 V acima do valor de saída desejado.

Para adquirir uma saída de 0-400 V ou 0-300 V CC variável suave de uma fonte de entrada retificada da rede elétrica de 220 V, o R2 pode ser substituído por um potenciômetro de 100K.

Para outros valores fixos, a fórmula especificada pode ser utilizada conforme sugerido no diagrama.

O diagrama de pinagem para o LR8 IC pode ser aprendido a partir da seguinte imagem:

Agora, como você sabe como construir um circuito de alimentação sem transformador de 0-400 V, como planeja usá-lo para sua necessidade específica? ... pense e compartilhe, se possível, por meio da caixa de comentários.