Explicados 4 circuitos simples de fonte de alimentação sem transformador

Explicados 4 circuitos simples de fonte de alimentação sem transformador

Neste artigo, discutimos 4 circuitos de alimentação sem transformador simples e fáceis de construir. Todos os circuitos apresentados aqui são construídos usando a teoria da reatância capacitiva para reduzir a tensão da rede CA de entrada. Todos os projetos apresentados aqui funcionam de forma independente sem qualquer transformador ou sem transformador .



O conceito de fonte de alimentação sem transformador

Como o nome define, um circuito de alimentação sem transformador fornece uma baixa CC da rede elétrica de alta tensão CA, sem usar qualquer forma de transformador ou indutor.

Ele funciona usando um capacitor de alta tensão para diminuir a corrente CA da rede elétrica para o nível inferior necessário, que pode ser adequado para o circuito eletrônico ou carga conectada.





A especificação de tensão deste capacitor é selecionada de forma que sua classificação de tensão de pico RMS seja muito maior do que o pico da tensão de alimentação CA para garantir o funcionamento seguro do capacitor. Um exemplo de capacitor que normalmente é usado em circuitos de fonte de alimentação sem transformador é mostrado abaixo:

Capacitor 105 / 400V capacitor 1uF 400V para fonte de alimentação sem transformador

Este capacitor é aplicado em série com uma das entradas da rede, de preferência a linha de fase do AC.



Quando a corrente CA entra neste capacitor, dependendo do valor do capacitor, a reatância do capacitor entra em ação e impede que a corrente CA da rede exceda o nível dado, conforme especificado pelo valor do capacitor.

No entanto, embora a corrente seja restrita, a tensão não é, portanto, se você medir a saída retificada de uma fonte de alimentação sem transformador, verá que a tensão é igual ao valor de pico da rede CA, isso é em torno de 310V , e isso pode ser alarmante para qualquer novo aquarista.

Mas, uma vez que a corrente pode ser suficientemente reduzida pelo capacitor, esta alta tensão de pico pode ser facilmente tratada e estabilizada usando um diodo zener na saída da ponte retificadora.

O Potência do diodo zener deve ser adequadamente selecionado de acordo com o nível de corrente permissível do capacitor.

CUIDADO: Por favor, leia a mensagem de aviso de cuidado no final da postagem

Vantagens de usar um circuito de fonte de alimentação sem transformador

A ideia é barata, mas muito eficaz para aplicações que requerem baixo consumo de energia para suas operações.

Usando um transformador em Fontes de alimentação DC é provavelmente bastante comum e temos ouvido muito sobre isso.

No entanto, uma desvantagem de usar um transformador é que você não pode tornar a unidade compacta.

Mesmo que o requisito atual para a sua aplicação de circuito seja baixo, você deve incluir um transformador pesado e volumoso, tornando as coisas realmente complicadas e confusas.

O circuito de alimentação sem transformador descrito aqui, substitui de forma muito eficiente um transformador comum para aplicações que requerem corrente abaixo de 100 mA.

Aqui uma alta voltagem capacitor metalizado é usado na entrada para a redução necessária da alimentação principal e o circuito anterior nada mais é do que configurações de ponte simples para converter a tensão CA reduzida em CC.

O circuito mostrado no diagrama acima é um projeto clássico e pode ser usado como um Fonte de alimentação de 12 volts DC fonte para a maioria dos circuitos eletrônicos.

No entanto, tendo discutido as vantagens do projeto acima, vale a pena focar em algumas desvantagens sérias que este conceito pode incluir.

Desvantagens de um circuito de fonte de alimentação sem transformador

Primeiro, o circuito é incapaz de produzir saídas de alta corrente, mas isso não será um problema para a maioria das aplicações.

Outra desvantagem que certamente precisa ser considerada é que o conceito não isola o circuito dos perigosos potenciais da rede elétrica CA.

Esta desvantagem pode ter sérios impactos para projetos que têm saídas terminadas ou gabinetes de metal, mas não importa para unidades que têm tudo coberto por um invólucro não condutor.

Portanto, novos amadores devem trabalhar com este circuito com muito cuidado para evitar qualquer acidente elétrico. Por último, mas não menos importante, o circuito acima permite surtos de tensão para entrar por ele, o que pode causar sérios danos ao circuito energizado e ao próprio circuito de alimentação.

No entanto, no projeto de circuito de fonte de alimentação simples sem transformador proposto, essa desvantagem foi razoavelmente resolvida pela introdução de diferentes tipos de estágios de estabilização após a ponte retificadora.

Este capacitor aterra picos de alta tensão instantâneos, protegendo assim com eficiência os componentes eletrônicos associados a ele.

Como funciona o circuito

O funcionamento desta fonte de alimentação transformless pode ser entendido com os seguintes pontos:

  1. Quando a entrada da rede elétrica CA é ligada, blocos capacitor C1 a entrada da corrente principal e restringe-a a um nível inferior, conforme determinado pelo valor de reatância de C1. Aqui, pode ser aproximadamente assumido como sendo cerca de 50 mA.
  2. No entanto, a tensão não é restrita e, portanto, os 220 V completos ou o que quer que esteja na entrada podem atingir o estágio retificador de ponte subsequente.
  3. O retificador de ponte retifica este 220 V C para um maior 310 V CC, devido ao RMS para conversão de pico da forma de onda CA.
  4. Esta 310 V DC é instantaneamente reduzido para um baixo nível DC pelo próximo estágio de diodo zener, que o desvia para o valor zener. Se um zener de 12 V for usado, ele se tornará 12 V e assim por diante.
  5. C2 finalmente filtra o 12 V DC com ondulações, em um 12 V DC relativamente limpo.

1) Projeto básico sem transformador

Circuito de fonte de alimentação simples sem transformador

Vamos tentar entender a função de cada uma das peças utilizadas no circuito acima, em maiores detalhes:

  1. O Capacitor C1 passa a ser a parte mais importante do circuito, pois é o que reduz a alta corrente da rede de 220 V ou 120 V para o nível inferior desejado, para se adequar à carga CC de saída. Como regra geral, cada microFarad desse capacitor fornecerá cerca de 50 mA de corrente para a carga de saída. Isso significa que um 2uF fornecerá 100 mA e assim por diante. Se você deseja aprender os cálculos com mais precisão, você pode consulte este artigo .
  2. O resistor R1 é usado para fornecer um caminho de descarga para o capacitor C1 de alta tensão sempre que o circuito for desconectado da entrada da rede elétrica. Porque o C1 tem a capacidade de armazenar o potencial da rede de 220 V quando é desconectado da rede, e pode causar um choque de alta voltagem em quem tocar nos pinos do plugue. R1 descarrega rapidamente o C1 evitando qualquer acidente.
  3. Os diodos D1 --- D4 funcionam como uma ponte retificadora para converter a baixa corrente CA do capacitor C1 em uma baixa corrente CC. O capacitor C1 restringe a corrente a 50 mA, mas não restringe a tensão. Isso implica que a CC na saída da ponte retificadora é o valor de pico de 220 V CA. Isso pode ser calculado como: 220 x 1,41 = 310 V DC aproximadamente. Portanto, temos 310 V, 50 mA na saída da ponte.
  4. No entanto, o 310 Vcc pode ser muito alto para qualquer dispositivo de baixa tensão, exceto um relé. Portanto, uma classificação adequada diodo zener é usado para desviar o 310 V CC para o valor inferior desejado, como 12 V, 5 V, 24 V etc., dependendo das especificações de carga.
  5. O resistor R2 é usado como um resistor limitador de corrente . Você pode sentir, quando C1 já está lá para limitar a corrente, por que precisamos do R2. É porque, durante os períodos de ativação instantânea de energia, ou seja, quando a entrada CA é aplicada pela primeira vez ao circuito, o capacitor C1 simplesmente age como um curto-circuito por alguns milissegundos. Esses poucos milissegundos iniciais do período de ativação, permitem que toda a alta corrente CA de 220 V entre no circuito, o que pode ser suficiente para destruir a vulnerável carga CC na saída. Para evitar isso, apresentamos o R2. No entanto, a melhor opção poderia ser usar um NTC no lugar de R2.
  6. O C2 é o capacitor de filtro , que suaviza as ondulações de 100 Hz da ponte retificada para uma CC mais limpa. Embora um capacitor de alta tensão 10uF 250 V seja mostrado no diagrama, você pode simplesmente substituí-lo por um 220uF / 50 V devido à presença do diodo zener.

O layout do PCB para a fonte de alimentação simples sem transformador explicado acima é mostrado na imagem a seguir. Observe que incluí um espaço para um MOV também no PCB, no lado da entrada da rede elétrica.

layout de PCB de fonte de alimentação sem transformador

Circuito de exemplo para aplicação de luz de decoração LED

O seguinte circuito de fonte de alimentação capacitiva ou sem transformador pode ser usado como um circuito de lâmpada LED para iluminar circuitos LED menores com segurança, como lâmpadas LED pequenas ou lâmpadas LED.

A ideia foi solicitada pelo Sr. Jayesh:

Especificações de Requisitos

A corda é composta de cerca de 65 a 68 LED de 3 Volts em série aproximadamente a uma distância de, digamos, 2 pés ... essas 6 cordas são amarradas juntas para fazer uma corda, de modo que a colocação da lâmpada chegue a 4 polegadas na corda final. assim, ao longo de todas as lâmpadas de 390-408 LED na corda final.
Então, por favor, sugira-me o melhor circuito de controle possível para operar
1) uma corda de 65-68 cordas.
ou
2) corda completa de 6 cordas juntas.
temos outra corda de 3 cordas. A corda é composta de cerca de 65 a 68 LED de 3 Volts em série aproximadamente a uma distância de, digamos, 2 pés, essas 3 cordas são amarradas juntas para fazer uma corda, de modo que a colocação da lâmpada ocorre a 4 polegadas na corda final. assim, ao longo de todas as 195 - 204 lâmpadas LED na corda final.
Então, por favor, sugira-me o melhor circuito de controle possível para operar
1) uma corda de 65-68 cordas.
ou
2) corda completa de 3 cordas juntas.
Por favor, sugira o melhor circuito robusto com filtro de linha e aconselhe quaisquer coisas adicionais a serem conectadas para proteger os circuitos.
e por favor veja que os diagramas de circuito estão com os valores necessários para o mesmo, pois não somos de todo técnicos neste campo.

Projeto de Circuito

O circuito do driver mostrado abaixo é adequado para dirigir qualquer corda de lâmpada LED tendo menos de 100 LEDs (para entrada de 220 V), cada LED avaliado em 20 mA, LEDs de 3,3 V 5 mm:

fonte de alimentação capacitiva sem transformador para luzes de tira LEd

Aqui, o capacitor de entrada de 0,33uF / 400V decide a quantidade de corrente fornecida à string de LED. Neste exemplo, será em torno de 17 mA, o que é quase correto para a sequência de LEDs selecionada.

Se um único driver for usado para mais número de strings de LEDs 60/70 semelhantes em paralelo, simplesmente o valor do capacitor mencionado pode ser aumentado proporcionalmente para manter a iluminação ideal nos LEDs.

Portanto, para 2 strings em paralelo, o valor necessário seria 0,68uF / 400V, para 3 strings você poderia substituí-lo por 1uF / 400V. Da mesma forma, para 4 strings, isso precisaria ser atualizado para 1,33uF / 400V e assim por diante.

Importante :Embora eu não tenha mostrado um resistor limitador no projeto, seria uma boa ideia incluir um resistor de 33 Ohm 2 watt em série com cada string de LED para maior segurança. Isso pode ser inserido em qualquer lugar em série com as strings individuais.

AVISO: TODOS OS CIRCUITOS MENCIONADOS NESTE ARTIGO NÃO ESTÃO ISOLADOS DA REDE AC, PORTANTO TODAS AS SEÇÕES NO CIRCUITO SÃO EXTREMAMENTE PERIGOSAS DE TOCAR QUANDO CONECTADAS À REDE AC ........

2) Atualização para fonte de alimentação sem transformador estabilizada por tensão

Agora vamos ver como uma fonte de alimentação capacitiva comum pode ser transformada em uma fonte de alimentação sem transformador de tensão sem surto estabilizada ou de tensão variável aplicável a quase todas as cargas e circuitos eletrônicos padrão. A ideia foi solicitada pelo Sr. Chandan Maity.

Especificações técnicas

Se você se lembra, eu o comuniquei algum tempo antes com comentários em seu blog.

Os circuitos sem transformador são realmente bons e eu testei alguns deles e rodando 20W, 30W LED. Agora, estou tentando adicionar um controlador, FAN e LED todos juntos, portanto, preciso de uma fonte dupla.

A especificação aproximada é:

Classificação da corrente 300 mAP1 = 3,3-5 V 300 mA (para controlador, etc.) P2 = 12-40 V (ou faixa superior), 300 mA (para LED)
Pensei em usar seu segundo circuito conforme mencionadohttps: //homemade-circuits.com/2012/08/high-current-transformerless-power.html

Porém, não estou conseguindo congelar a maneira de conseguir 3,3V sem usar um capacitor extra. 1. Pode, um segundo circuito pode ser colocado a partir da saída do primeiro? 2. Ou, um segundo TRIAC, ponte a ser colocada em paralelo com a primeira, após o capacitor para obter 3,3-5V

Ficarei feliz se você gentilmente ajudar.

Obrigado,

O design

A função dos vários componentes usados ​​nos vários estágios do circuito controlado de tensão mostrado acima pode ser entendida a partir dos seguintes pontos:

A tensão da rede é retificada pelos quatro diodos 1N4007 e filtrada pelo capacitor de 10uF / 400V.

A saída em 10uF / 400V agora atinge cerca de 310V, que é a tensão retificada de pico obtida da rede elétrica.

A rede divisora ​​de tensão configurada na base do TIP122 garante que essa tensão seja reduzida ao nível esperado ou conforme necessário na saída da fonte de alimentação.

Você também pode usar MJE13005 no lugar do TIP122 para melhor segurança.

Se um 12 V for necessário, o potenciômetro de 10K pode ser configurado para atingir isso através do emissor / terra do TIP122.

O capacitor 220uF / 50V garante que, durante a ativação, a base receba uma tensão zero momentânea para mantê-la DESLIGADA e protegida contra o pico inicial de pico.

O indutor garante ainda que durante o período de ligação a bobina ofereça uma alta resistência e interrompa qualquer corrente de inrush para entrar no circuito, evitando um possível dano ao circuito.

Para obter 5 V ou qualquer outra tensão reduzida anexada, um regulador de tensão como o IC 7805 mostrado pode ser usado para obter o mesmo.

Diagrama de circuito

circuito de alimentação sem transformador estabilizado por tensão

Usando o controle MOSFET

O circuito acima usando o seguidor de emissor pode ser ainda mais aprimorado aplicando um Fonte de alimentação do seguidor da fonte MOSFET , junto com um estágio de controle de corrente suplementar usando o transistor BC547.

O diagrama completo do circuito pode ser visto abaixo:

Circuito de fonte de alimentação sem transformador controlado por MOSFET e capacitivo

Prova de vídeo de proteção contra surtos

3) Circuito de fonte de alimentação sem transformador de cruzamento zero

O terceiro interessante explica a importância de uma detecção de cruzamento de zero em fontes de alimentação capacitivas sem transformador, a fim de torná-lo completamente seguro contra correntes de surto de pico de LIGAR da rede elétrica. A ideia foi proposta pelo Sr. Francis.

Especificações técnicas

Tenho lido sobre os artigos de fonte de alimentação sem transformador em seu site com grande interesse e, se estou entendendo corretamente, o principal problema é a possível corrente de pico no circuito ao ligar, e isso é causado porque ligar sim nem sempre ocorre quando o ciclo está em zero volts (cruzamento de zero).

Sou um novato em eletrônica e meu conhecimento e experiência prática são muito limitados, mas se o problema pode ser resolvido se o cruzamento de zero for implementado, por que não usar um componente de cruzamento de zero para controlá-lo, como um Optotriac com cruzamento de zero.

O lado de entrada do Optotriac é de baixa potência, portanto, um resistor de baixa potência pode ser usado para diminuir a tensão da rede elétrica para a operação do Optotiac. Portanto, nenhum capacitor é usado na entrada do Optotriac. O capacitor é conectado no lado da saída que será ligado pelo TRIAC que liga no cruzamento zero.

Se isto for aplicável, também resolverá problemas de requisitos de alta corrente, uma vez que o Optotriac por sua vez pode operar outro TRIAC de corrente e / ou tensão mais alta sem qualquer dificuldade. O circuito CC conectado ao capacitor não deve mais ter o problema de corrente de pico.

Seria bom saber sua opinião prática e obrigado por ler meu e-mail.

Cumprimentos,
Francis

O design

Como corretamente apontado na sugestão acima, uma entrada AC sem um controle de cruzamento zero pode ser a principal causa de um pico de corrente em fontes de alimentação capacitivas sem transformador.

circuito de alimentação sem transformador controlado por cruzamento zero

Hoje, com o advento de sofisticados optoisoladores de driver de triac, alternar uma rede CA com controle de cruzamento zero não é mais um assunto complexo e pode ser simplesmente implementado usando essas unidades.

Sobre optoacopladores MOCxxxx

Os drivers triac da série MOC vêm na forma de optoacopladores e são especialistas nesse aspecto e podem ser usados ​​com qualquer triac para controlar a rede elétrica CA por meio de detecção e controle de cruzamento zero.

Os drivers triac da série MOC incluem MOC3041, MOC3042, MOC3043 etc. todos eles são quase idênticos com suas características de desempenho, com apenas pequenas diferenças com seus spces de tensão, e qualquer um deles pode ser usado para a aplicação de controle de surto proposta em fontes de alimentação capacitivas.

A detecção e execução de cruzamento zero são processadas internamente nessas unidades opto-driver e só é necessário configurar o power triac com ele para testemunhar o disparo controlado de cruzamento zero pretendido do circuito triac integrado.

Antes de investigar o circuito de fonte de alimentação sem transformador de triac livre de surto usando um conceito de controle de cruzamento zero, vamos primeiro entender brevemente o que é um cruzamento zero e seus recursos envolvidos.

O que é Zero Crossing em AC Mains

Sabemos que um potencial de rede CA é composto de ciclos de tensão que aumentam e diminuem com a alteração da polaridade de zero ao máximo e vice-versa na escala dada. Por exemplo, em nossa rede elétrica de 220 V CA, a tensão muda de 0 a + 310 V pico) e de volta a zero, então encaminhando para baixo de 0 a -310 V, e de volta a zero, isso continua continuamente 50 vezes por segundo, constituindo uma CA de 50 Hz ciclo.

Quando a tensão da rede está perto de seu pico instantâneo do ciclo, ou seja, perto de 220 V (para uma entrada de 220 V), ela está na zona mais forte em termos de tensão e corrente, e se uma fonte de alimentação capacitiva for ligada durante este instantâneo, pode-se esperar que todo o 220V rompa a fonte de alimentação e a carga CC vulnerável associada. O resultado pode ser o que normalmente testemunhamos em tais unidades de fonte de alimentação ... que é a queima instantânea da carga conectada.

A consequência acima pode ser comumente vista apenas em fontes de alimentação capacitivas sem transformador porque, os capacitores têm as características de se comportar como um curto por uma fração de segundo quando sujeitos a uma tensão de alimentação, após a qual é carregado e se ajusta ao seu nível de saída especificado correto

Voltando ao problema de cruzamento de zero da rede, em uma situação inversa, enquanto a rede está se aproximando ou cruzando a linha zero de seu ciclo de fase, ela pode ser considerada em sua zona mais fraca em termos de corrente e tensão, e qualquer dispositivo ligado neste instante, pode-se esperar que esteja totalmente seguro e livre de uma onda de surto.

Portanto, se uma fonte de alimentação capacitiva for ligada em situações em que a entrada CA está passando por sua fase zero, podemos esperar que a saída da fonte de alimentação seja segura e sem corrente de surto.

Como funciona

O circuito mostrado acima utiliza um driver optoisolador triac MOC3041, e é configurado de tal forma que sempre que a energia é ligada, ele dispara e inicia o triac conectado apenas durante o primeiro cruzamento zero da fase AC e, em seguida, mantém o AC ligado normalmente para o resto do período até que a energia seja desligada e ligada novamente.

Referindo-se à figura, podemos ver como o minúsculo MOC 3041 IC de 6 pinos é conectado a um triac para executar os procedimentos.

A entrada para o triac é aplicada por meio de um capacitor limitador de corrente de alta tensão 105 / 400V, a carga pode ser vista conectada à outra extremidade da fonte por meio de uma configuração de retificador de ponte para atingir uma CC pura para a carga pretendida que poderia ser um LED .

Como a corrente de surto é controlada

Sempre que a energia é LIGADA, inicialmente o triac permanece DESLIGADO (devido à ausência do drive do portão) e o mesmo acontece com a carga conectada à rede de ponte.

Uma tensão de alimentação derivada da saída do capacitor 105/400 V atinge o LED IR interno através do pino 1/2 do opto IC. Esta entrada é monitorada e processada internamente com referência à resposta de luz LED IR ... e assim que o ciclo AC alimentado é detectado atingindo o ponto de cruzamento zero, um interruptor interno alterna instantaneamente e dispara o triac e mantém o sistema LIGADO para o resto do período até que a unidade seja DESLIGADA e LIGADA novamente.

Com a configuração acima, sempre que a alimentação é ligada, o triac opto-isolador MOC garante que o triac seja iniciado apenas durante o período em que a rede CA está cruzando a linha zero de sua fase, o que por sua vez mantém a carga perfeitamente segura e livre da onda perigosa de pressa.

Melhorando o Design acima

Um abrangente circuito de fonte de alimentação capacitiva com um detector de cruzamento zero, um supressor de surto e regulador de tensão é discutido aqui. A ideia foi apresentada pelo Sr. Chamy

Projetando um circuito de fonte de alimentação capacitiva aprimorado com detecção de cruzamento zero

Hello Swagatam.

Este é o meu cruzamento zero, projeto de fonte de alimentação capacitiva com proteção contra sobretensão e estabilizador de tensão. Vou tentar listar todas as minhas dúvidas.
(Eu sei que isso será caro para os capacitores, mas isso é apenas para fins de teste)

1-Não tenho certeza se o BT136 tem que ser trocado por um BTA06 para acomodar mais corrente.

2-O Q1 (TIP31C) pode suportar apenas 100 V máx. Talvez devesse ser trocado por um transistor de 200V 2-3A?, Como o 2SC4381.

3-R6 (200R 5W), eu sei que este resistor é muito pequeno e é meu
falha, na verdade eu queria colocar um resistor de 1k. Mas com um 200R 5W
resistor iria funcionar?

4-Alguns resistores foram trocados seguindo suas recomendações para torná-lo capaz de 110V. Talvez o de 10K precise ser menor?

Se você souber como fazê-lo funcionar corretamente, ficarei muito feliz em corrigi-lo. Se funcionar, posso fazer um PCB para ele e você pode publicá-lo em sua página (gratuitamente, é claro).

Obrigado por dedicar seu tempo e ver meu circuito cheio de falhas.

Tenha um bom dia.

Chamy

Avaliando o Design

Ola Chamy,

seu circuito parece bom para mim. Aqui estão as respostas às suas perguntas:

1) sim, BT136 deve ser substituído por um triac de classificação superior.
2) O TIP31 deve ser substituído por um transistor Darlington, como o TIP142 etc., caso contrário, ele pode não funcionar corretamente.
3) quando um Darlington é usado, o resistor de base pode ter um valor alto, pode ser um resistor de 1K / 2 watt seria bastante OK.
No entanto, o design em si parece um exagero, uma versão muito mais simples pode ser vista abaixo https://homemade-circuits.com/2016/07/scr-shunt-for-protecting-capacitive-led.html
Cumprimentos

Swagatam

Referência:

Circuito Zero Crossing

4) Fonte de alimentação sem transformador de comutação usando IC 555

Esta 4ª solução simples, porém inteligente, é implementada aqui usando IC 555 em seu modo monoestável para controlar picos de pressa em uma fonte de alimentação sem transfomer por meio de um conceito de circuito de comutação de cruzamento zero, em que a energia de entrada da rede é permitida entrar no circuito apenas durante zero cruzamentos do sinal AC, eliminando assim a possibilidade de inrushes de surtos. A ideia foi sugerida por um dos leitores ávidos deste blog.

Especificações técnicas

Um circuito sem transformador cruzado zero funcionaria para evitar a corrente de pico inicial, não permitindo a ativação até o ponto 0 no ciclo de 60/50 hertz?

Muitos relés de estado sólido que são baratos, menos INR 10,00 e têm essa capacidade incorporada neles.

Também gostaria de acionar leds de 20 watts com este projeto, mas não tenho certeza de quanta corrente ou como os capacitores ficarão quentes. Suponho que isso depende de como os leds são ligados em série ou paralelo, mas digamos que o capacitor seja dimensionado para 5 amperes ou 125 uf. o capacitor esquenta e explode ???

Como se lê as especificações do capacitor para determinar quanta energia eles podem dissipar.

O pedido acima me levou a procurar um projeto relacionado incorporando um conceito de chaveamento de cruzamento zero baseado em IC 555, e encontrei o seguinte circuito de fonte de alimentação sem transformador excelente que poderia ser usado para eliminar de forma convincente todas as possibilidades de pico de energia.

O que é uma troca de cruzamento zero:

É importante aprender esse conceito primeiro, antes de investigar o circuito sem transformador livre de surto proposto.

Todos nós sabemos a aparência de uma onda senoidal de um sinal de rede CA. Sabemos que esse sinal senoidal começa a partir de uma marca de potencial zero e aumenta exponencialmente ou gradualmente até o ponto de tensão de pico (220 ou 120), e daí reverte exponencialmente para a marca de potencial zero.

Após esse ciclo positivo, a forma de onda diminui e repete o ciclo acima, mas na direção negativa, até que volte novamente à marca zero.

A operação acima ocorre cerca de 50 a 60 vezes por segundo, dependendo das especificações da rede elétrica.
Uma vez que essa forma de onda é o que entra no circuito, qualquer ponto na forma de onda diferente de zero apresenta um perigo potencial de um surto de ativação devido à alta corrente envolvida na forma de onda.

No entanto, a situação acima pode ser evitada se a carga confrontar a chave ON durante o cruzamento zero, após o qual o aumento sendo exponencial não representa nenhuma ameaça para a carga.

Isso é exatamente o que tentamos implementar no circuito proposto.

Operação de Circuito

Referindo-se ao diagrama de circuito abaixo, os 4 diodos 1N4007 formam a configuração de retificadores de ponte padrão, a junção catódica produz uma ondulação de 100 Hz através da linha.
A frequência acima de 100 Hz é eliminada usando um divisor de potencial (47k / 20K) e aplicada ao trilho positivo do IC555. Através desta linha, o potencial é devidamente regulado e filtrado usando D1 e C1.

O potencial acima também é aplicado à base Q1 por meio do resistor de 100k.

O IC 555 é configurado como um MV monoestável, o que significa que sua saída aumentará sempre que seu pino # 2 for aterrado.

Para os períodos durante os quais a rede CA está acima de (+) 0,6 V, Q1 permanece DESLIGADO, mas assim que a forma de onda CA toca a marca zero, que atinge abaixo de (+) 0,6 V, Q1 liga o pino de aterramento # 2 do IC e renderizando uma saída positiva do pino # 3 do IC.

A saída do IC LIGA o SCR e a carga e o mantém LIGADO até que o tempo de MMV passe, para iniciar um novo ciclo.

O tempo de ativação do monoestável pode ser definido variando o preset 1M.

Maior tempo ON garante mais corrente para a carga, tornando-a mais brilhante se for um LED, e vice-versa.

As condições de ativação deste circuito de alimentação sem transformador com base em IC 555 são, portanto, restritas apenas quando a CA está próxima de zero, o que, por sua vez, garante nenhum surto de tensão cada vez que a carga ou o circuito é ativado.

Diagrama de circuito

Fonte de alimentação sem transformador usando IC 555

Para aplicação de driver de LED

Se você está procurando uma fonte de alimentação sem transformador para aplicação de driver de LED em nível comercial, então provavelmente você pode tentar o conceitos explicados aqui .




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