4 circuits d'alimentation simples sans transformateur expliqués

Dans cet article, nous discutons de 4 circuits d'alimentation simples et compacts, faciles à construire, sans transformateur. Tous les circuits présentés ici sont construits en utilisant la théorie de la réactance capacitive pour abaisser la tension d'alimentation CA d'entrée. Tous les designs présentés ici fonctionnent indépendamment sans aucun transformateur, ni aucun transformateur .

Le concept d'alimentation sans transformateur

Comme son nom l'indique, un circuit d'alimentation sans transformateur fournit un courant continu faible à partir du courant alternatif haute tension du secteur, sans utiliser aucune forme de transformateur ou d'inductance.

Il fonctionne en utilisant un condensateur haute tension pour faire chuter le courant alternatif du secteur au niveau inférieur requis qui peut convenir au circuit électronique ou à la charge connectés.

La spécification de tension de ce condensateur est choisie de telle sorte que sa tension de crête RMS soit beaucoup plus élevée que la crête de la tension secteur CA afin de garantir un fonctionnement sûr du condensateur. Un exemple de condensateur qui est normalement utilisé dans les circuits d'alimentation sans transformateur est illustré ci-dessous:

Ce condensateur est appliqué en série avec l'une des entrées du secteur, de préférence la ligne de phase du courant alternatif.

Lorsque le secteur AC entre dans ce condensateur, en fonction de la valeur du condensateur, la réactance du condensateur entre en action et empêche le courant alternatif du secteur de dépasser le niveau donné, comme spécifié par la valeur du condensateur.

Cependant, bien que le courant soit limité, la tension ne l'est pas, par conséquent, si vous mesurez la sortie redressée d'une alimentation sans transformateur, vous trouverez que la tension est égale à la valeur de crête du secteur CA, c'est environ 310V , et cela pourrait être alarmant pour tout nouveau amateur.

Mais comme le courant peut être suffisamment abaissé par le condensateur, cette tension de crête élevée pourrait être facilement abordée et stabilisée en utilisant une diode Zener à la sortie du pont redresseur.

Le puissance de la diode zener doit être sélectionné de manière appropriée en fonction du niveau de courant admissible du condensateur.

ATTENTION: veuillez lire le message d'avertissement d'avertissement à la fin de l'article

Avantages de l'utilisation d'un circuit d'alimentation sans transformateur

L'idée est bon marché mais très efficace pour les applications qui nécessitent une faible puissance pour leurs opérations.

Utilisation d'un transformateur dans Alimentations DC est probablement assez courant et nous en avons beaucoup entendu parler.

Cependant, l'un des inconvénients de l'utilisation d'un transformateur est que vous ne pouvez pas rendre l'unité compacte.

Même si l'exigence de courant pour votre application de circuit est faible, vous devez inclure un transformateur lourd et encombrant rendant les choses vraiment encombrantes et désordonnées.

Le circuit d'alimentation sans transformateur décrit ici, remplace très efficacement un transformateur habituel pour les applications qui nécessitent un courant inférieur à 100 mA.

Ici une haute tension condensateur métallisé est utilisé à l'entrée pour la réduction requise de l'alimentation secteur et le circuit précédent n'est rien d'autre que de simples configurations de pont pour convertir la tension alternative abaissée en CC.

Le circuit montré dans le schéma ci-dessus est une conception classique peut être utilisé comme un Alimentation 12 volts DC source pour la plupart des circuits électroniques.

Cependant, après avoir discuté des avantages de la conception ci-dessus, il vaudra la peine de se concentrer sur quelques inconvénients sérieux que ce concept peut inclure.

Inconvénients d'un circuit d'alimentation sans transformateur

Premièrement, le circuit est incapable de produire des sorties à courant élevé, mais cela ne posera pas de problème pour la plupart des applications.

Un autre inconvénient qui mérite certainement d'être pris en considération est que le concept n'isole pas le circuit des potentiels dangereux du secteur.

Cet inconvénient peut avoir de graves conséquences pour les conceptions qui ont des sorties terminées ou des armoires métalliques, mais n’importe pas pour les unités qui ont tout recouvert dans un boîtier non conducteur.

Par conséquent, les nouveaux amateurs doivent travailler avec ce circuit très soigneusement pour éviter tout accident électrique. Le dernier mais non le moindre, le circuit ci-dessus permet surtensions pour y pénétrer, ce qui peut endommager gravement le circuit sous tension et le circuit d'alimentation lui-même.

Cependant, dans la conception de circuit d'alimentation sans transformateur simple proposée, cet inconvénient a été raisonnablement résolu en introduisant différents types d'étages de stabilisation après le redresseur en pont.

Ce condensateur met à la terre les surtensions instantanées de haute tension, protégeant ainsi efficacement l'électronique associée.

Comment fonctionne le circuit

Le fonctionnement de cette alimentation sans transformée peut être compris avec les points suivants:

1. Lorsque l'entrée secteur secteur est activée, blocs de condensateur C1 l'entrée du courant secteur et le restreint à un niveau inférieur tel que déterminé par la valeur de réactance de C1. Ici, on peut supposer à peu près environ 50 mA.
2. Cependant, la tension n'est pas limitée et, par conséquent, le 220V complet ou ce qui peut être à l'entrée est autorisé à atteindre l'étage redresseur en pont suivant.
3. Le pont redresseur redresse ce 220V C à un 310V DC plus élevé, en raison de la conversion RMS en crête de la forme d'onde AC.
4. Cette 310V DC est instantanément réduit à un faible niveau DC par l'étage de diode Zener suivant, qui la dérive vers la valeur Zener. Si un zener 12V est utilisé, il deviendra 12V et ainsi de suite.
5. C2 filtre enfin le 12V DC avec des ondulations, en un 12V DC relativement propre.

1) Conception de base sans transformateur

Essayons de comprendre la fonction de chacune des pièces utilisées dans le circuit ci-dessus, plus en détail:

1. Le condensateur C1 devient la partie la plus importante du circuit car c'est celui qui réduit le courant élevé du secteur 220 V ou 120 V au niveau inférieur souhaité, en fonction de la charge CC de sortie. En règle générale, chaque microFarad de ce condensateur fournira un courant d'environ 50 mA à la charge de sortie. Cela signifie qu'un 2uF fournira 100 mA et ainsi de suite. Si vous souhaitez apprendre les calculs plus précisément, vous pouvez se référer à cet article .
2. La résistance R1 est utilisée pour fournir un chemin de décharge pour le condensateur haute tension C1 chaque fois que le circuit est débranché de l'entrée secteur. Parce que C1 a la capacité de stocker le potentiel du secteur 220 V lorsqu'il est détaché du secteur, et pourrait risquer un choc haute tension pour quiconque touche les broches de la prise. R1 décharge rapidement le C1 empêchant un tel accident.
3. Les diodes D1 --- D4 fonctionnent comme un pont redresseur pour convertir le courant alternatif à faible courant du condensateur C1 en un courant continu à faible courant. Le condensateur C1 limite le courant à 50 mA mais ne limite pas la tension. Cela implique que le DC à la sortie du pont redresseur est la valeur de crête du 220 V AC. Cela peut être calculé comme suit: 220 x 1,41 = 310 V CC approximativement. Nous avons donc 310 V, 50 mA à la sortie du pont.
4. Cependant, le 310V DC peut être trop élevé pour tout appareil basse tension à l'exception d'un relais. Par conséquent, une note appropriée diode zener est utilisé pour shunter le 310V DC dans la valeur inférieure souhaitée, telle que 12 V, 5 V, 24 V, etc., en fonction des spécifications de charge.
5. La résistance R2 est utilisée comme résistance de limitation de courant . Vous pouvez sentir, lorsque C1 est déjà là pour limiter le courant, pourquoi avons-nous besoin du R2. En effet, pendant les périodes de mise sous tension instantanée, c'est-à-dire lorsque l'entrée AC est appliquée pour la première fois au circuit, le condensateur C1 agit simplement comme un court-circuit pendant quelques millisecondes. Ces quelques millisecondes initiales de la période de mise en marche permettent au courant élevé de 220 V CA d'entrer dans le circuit, ce qui peut être suffisant pour détruire la charge CC vulnérable à la sortie. Afin d'éviter cela, nous introduisons R2. Cependant, la meilleure option pourrait être d'utiliser un NTC à la place de R2.
6. Le C2 est le condensateur de filtre , qui adoucit les ondulations de 100 Hz du pont redressé à un DC plus propre. Bien qu'un condensateur haute tension 10uF 250V soit montré dans le diagramme, vous pouvez simplement le remplacer par un 220uF / 50V en raison de la présence de la diode Zener.

La disposition du PCB pour l'alimentation simple sans transformateur expliquée ci-dessus est illustrée dans l'image suivante. Veuillez noter que j'ai inclus un espace pour un MOV également dans le PCB, côté entrée secteur.

Exemple de circuit pour une application d'éclairage de décoration à LED

Le circuit d'alimentation sans transformateur ou capacitif suivant peut être utilisé comme circuit de lampe LED pour éclairer en toute sécurité des circuits LED mineurs, tels que de petites ampoules LED ou des guirlandes lumineuses LED.

L'idée a été demandée par M. Jayesh:

Spécifications des exigences

La chaîne est composée d'environ 65 à 68 LED de 3 volts en série environ à une distance de disons 2 pieds ``, ces 6 cordes sont reliées ensemble pour former une chaîne de sorte que le placement de l'ampoule soit à 4 pouces en corde finale. donc sur toutes les 390 - 408 ampoules LED dans la corde finale.
Alors veuillez me suggérer le meilleur circuit de pilote possible pour fonctionner
1) une chaîne de 65 à 68 chaînes.
ou
2) corde complète de 6 cordes ensemble.
nous avons une autre corde de 3 cordes.La chaîne est composée d'environ 65 à 68 LED de 3 volts en série environ à une distance de disons 2 pieds, ces 3 cordes sont reliées ensemble pour faire une corde de sorte que le placement de l'ampoule vient pour être à 4 pouces dans la corde finale. donc sur toutes les 195 - 204 ampoules LED dans la corde finale.
Alors veuillez me suggérer le meilleur circuit de pilote possible pour fonctionner
1) une chaîne de 65 à 68 chaînes.
ou
2) corde complète de 3 cordes ensemble.
Veuillez suggérer le meilleur circuit robuste avec un parasurtenseur et des conseils sur tout élément supplémentaire à connecter pour protéger les circuits.
et s'il vous plaît voir que les schémas de circuit sont avec des valeurs requises pour le même que nous ne sommes pas du tout une personne technique dans ce domaine.

Conception de circuits

Le circuit de pilotage illustré ci-dessous convient à la conduite toute chaîne d'ampoules LED ayant moins de 100 LED (pour entrée 220V), chaque LED évaluée à 20mA, 3.3V 5mm LED:

Ici, le condensateur d'entrée 0,33 uF / 400 V décide de la quantité de courant fournie à la chaîne de LED. Dans cet exemple, il sera d'environ 17 mA, ce qui correspond à peu près à la chaîne de LED sélectionnée.

Si un seul pilote est utilisé pour un plus grand nombre de chaînes de LED 60/70 similaires en parallèle, alors simplement la valeur de condensateur mentionnée pourrait être augmentée proportionnellement pour maintenir un éclairage optimal sur les LED.

Par conséquent, pour 2 chaînes en parallèle, la valeur requise serait de 0,68uF / 400V, pour 3 chaînes vous pourriez la remplacer par une 1uF / 400V. De même, pour 4 chaînes, cela devrait être mis à niveau à 1,33 uF / 400 V, et ainsi de suite.

Important :Bien que je n'ai pas montré de résistance de limitation dans la conception, ce serait une bonne idée d'inclure une résistance de 33 Ohm 2 watts en série avec chaque chaîne de LED pour plus de sécurité. Cela pourrait être inséré n'importe où en série avec les chaînes individuelles.

AVERTISSEMENT: TOUS LES CIRCUITS MENTIONNÉS DANS CET ARTICLE NE SONT PAS ISOLÉS DU SECTEUR AC, PAR CONSÉQUENT, TOUTES LES SECTIONS DU CIRCUIT SONT EXTRÊMEMENT DANGEREUSES À TOUCHER LORSQU'ELLES SONT CONNECTÉES AU SECTEUR AC ........

2) Mise à niveau vers une alimentation sans transformateur à tension stabilisée

Voyons maintenant comment une alimentation capacitive ordinaire peut être transformée en une alimentation sans transformateur à tension stabilisée ou à tension variable sans surtension applicable à presque toutes les charges et circuits électroniques standard. L'idée a été demandée par M. Chandan Maity.

Spécifications techniques

Si vous vous en souvenez, je vous ai communiqué quelque temps auparavant avec des commentaires sur votre blog.

Les circuits sans transformateur sont vraiment bons et j'en ai testé quelques-uns et exécutant des LED de 20 W, 30 W. Maintenant, j'essaie d'ajouter un contrôleur, un ventilateur et une LED tous ensemble, par conséquent, j'ai besoin d'une double alimentation.

La spécification approximative est:

Courant nominal 300 mAP1 = 3,3-5V 300mA (pour le contrôleur, etc.) P2 = 12-40V (ou plage supérieure), 300mA (pour LED)
J'ai pensé utiliser votre 2ème circuit comme mentionnéhttps: //homemade-circuits.com/2012/08/high-current-transformerless-power.html

Mais, je ne suis pas en mesure de geler la façon d'obtenir 3,3 V sans utiliser de condensateur supplémentaire. 1. Un deuxième circuit peut-il être placé à partir de la sortie du premier? 2. Ou, un deuxième TRIAC, pont à placer en parallèle avec le premier, après le condensateur pour obtenir 3,3-5 V

Je serai heureux si vous m'aidiez gentiment.

Merci,

La conception

La fonction des divers composants utilisés à travers les divers étages du circuit commandé en tension illustré ci-dessus peut être comprise à partir des points suivants:

La tension secteur est redressée par les quatre diodes 1N4007 et filtrée par le condensateur 10uF / 400V.

La sortie à travers le 10uF / 400V atteint maintenant environ 310V qui est la tension redressée de crête obtenue à partir du secteur.

Le réseau diviseur de tension configuré à la base du TIP122 garantit que cette tension est réduite au niveau attendu ou selon les besoins sur la sortie d'alimentation.

Vous pouvez aussi utiliser MJE13005 à la place de TIP122 pour une meilleure sécurité.

Si un 12V est requis, le potentiomètre 10K peut être réglé pour y parvenir à travers l'émetteur / la masse du TIP122.

Le condensateur 220uF / 50V garantit que lors de la mise en marche, la base reçoit une tension momentanée nulle afin de la maintenir éteinte et à l'abri de la surtension initiale.

L'inductance garantit en outre que pendant la période de mise en marche, la bobine offre une résistance élevée et arrête tout courant d'appel pour pénétrer à l'intérieur du circuit, évitant ainsi un endommagement possible du circuit.

Pour obtenir une tension abaissée de 5 V ou toute autre tension abaissée attachée, un régulateur de tension tel que le CI 7805 illustré peut être utilisé pour obtenir le même.

Schéma

Utilisation du contrôle MOSFET

Le circuit ci-dessus utilisant un émetteur suiveur peut être encore amélioré en appliquant un Alimentation du suiveur de source MOSFET , avec un étage de commande de courant supplémentaire utilisant le transistor BC547.

Le schéma de circuit complet peut être vu ci-dessous:

Preuve vidéo de la protection contre les surtensions

3) Circuit d'alimentation sans transformateur de passage à zéro

Le troisième intéressant explique l'importance d'une détection de passage à zéro dans les alimentations capacitives sans transformateur afin de le rendre totalement à l'abri de l'interrupteur secteur ON des courants de surtension d'appel. L'idée a été proposée par M. Francis.

Spécifications techniques

J'ai lu avec grand intérêt des articles sur l'alimentation sans transformateur sur votre site et si je comprends bien, le problème principal est le courant d'appel possible dans le circuit lors de la mise sous tension, et cela est dû au fait que la mise en marche le fait. ne se produit pas toujours lorsque le cycle est à zéro volt (passage à zéro).

Je suis novice en électronique et mes connaissances et mon expérience pratique sont très limitées, mais si le problème peut être résolu si le passage à zéro est implémenté, pourquoi ne pas utiliser un composant de passage à zéro pour le contrôler tel qu'un Optotriac avec passage à zéro.

Le côté d'entrée de l'Optotriac est de faible puissance, par conséquent une résistance de faible puissance peut être utilisée pour abaisser la tension du secteur pour le fonctionnement Optotiac. Par conséquent, aucun condensateur n’est utilisé à l’entrée de l’Optotriac. Le condensateur est connecté du côté de la sortie qui sera allumé par le TRIAC qui s'allume au passage à zéro.

Si cela est applicable, cela résoudra également les problèmes d'exigence de courant élevé, puisque l'Optotriac peut à son tour faire fonctionner un autre TRIAC de courant et / ou de tension plus élevé sans aucune difficulté. Le circuit CC connecté au condensateur ne devrait plus avoir le problème de courant d'appel.

Ce serait bien de connaître votre avis pratique et merci d'avoir lu mon mail.

Salutations,
Francis

La conception

Comme indiqué à juste titre dans la suggestion ci-dessus, une entrée CA sans contrôle du passage à zéro peut être une cause majeure d'un appel de surtension dans les alimentations capacitives sans transformateur.

Aujourd'hui, avec l'avènement des opto-isolateurs sophistiqués de commande de triac, la commutation d'un secteur CA avec contrôle de passage à zéro n'est plus une affaire complexe et peut être simplement mise en œuvre à l'aide de ces unités.

À propos des optocoupleurs MOCxxxx

Les pilotes de triac de la série MOC se présentent sous la forme d'optocoupleurs et sont des spécialistes à cet égard et peuvent être utilisés avec n'importe quel triac pour contrôler le secteur CA via une détection et un contrôle de passage à zéro.

Les pilotes de triac de la série MOC comprennent MOC3041, MOC3042, MOC3043, etc.Tous ceux-ci sont presque identiques avec leurs caractéristiques de performance avec seulement des différences mineures avec leurs spces de tension, et l'un d'entre eux peut être utilisé pour l'application de contrôle de surtension proposée dans les alimentations capacitives.

La détection et l'exécution du passage à zéro sont toutes traitées en interne dans ces unités de commande optique et il suffit de configurer le triac de puissance avec celui-ci pour assister à l'allumage commandé de passage à zéro prévu du circuit de triac intégré.

Avant d'étudier le circuit d'alimentation sans transformateur triac sans surtension à l'aide d'un concept de contrôle de passage par zéro, comprenons d'abord brièvement ce qu'est un passage par zéro et ses caractéristiques impliquées.

Qu'est-ce que le passage à zéro dans le secteur AC

Nous savons qu'un potentiel de secteur alternatif est composé de cycles de tension qui montent et descendent avec le changement de polarité de zéro au maximum et vice versa sur l'échelle donnée. Par exemple dans notre secteur 220V AC, la tension passe de 0 à + 310V en crête) et revient à zéro, puis en redescendant de 0 à -310V, et de nouveau à zéro, cela continue en continu 50 fois par seconde constituant un 50 Hz AC cycle.

Lorsque la tension du secteur est proche de son pic instantané du cycle, c'est-à-dire près de 220V (pour une entrée de 220V), c'est dans la zone la plus forte en termes de tension et de courant, et si une alimentation capacitive se trouve être allumée pendant ce instant, on peut s'attendre à ce que tout le 220V brise l'alimentation et la charge CC vulnérable associée. Le résultat pourrait être ce que nous voyons normalement dans de telles unités d'alimentation ... c'est-à-dire une combustion instantanée de la charge connectée.

La conséquence ci-dessus peut être généralement observée uniquement dans les alimentations capacitives sans transformateur, car les condensateurs ont les caractéristiques de se comporter comme un court-circuit pendant une fraction de seconde lorsqu'ils sont soumis à une tension d'alimentation, après quoi ils se chargent et s'adaptent à son niveau de sortie spécifié correct.

Pour en revenir au problème du passage à zéro du secteur, dans une situation inverse alors que le secteur se rapproche ou traverse la ligne zéro de son cycle de phase, il peut être considéré comme étant dans sa zone la plus faible en termes de courant et de tension, et tout gadget allumé à cet instant, on peut s'attendre à ce qu'il soit entièrement sûr et exempt de surtension.

Par conséquent, si une alimentation capacitive est activée dans des situations où l'entrée CA passe par sa phase zéro, nous pouvons nous attendre à ce que la sortie de l'alimentation soit sûre et sans courant de surtension.

Comment ça fonctionne

Le circuit illustré ci-dessus utilise un pilote optoisolateur triac MOC3041, et est configuré de telle manière que chaque fois que l'alimentation est allumée, il se déclenche et déclenche le triac connecté uniquement pendant le premier passage à zéro de la phase CA, puis maintient le CA allumé. normalement pendant le reste de la période jusqu'à ce que l'alimentation soit coupée puis remise sous tension.

En nous référant à la figure, nous pouvons voir comment le minuscule CI MOC 3041 à 6 broches est connecté à un triac pour exécuter les procédures.

L'entrée du triac est appliquée via un condensateur de limitation de courant haute tension 105 / 400V, la charge peut être vue attachée à l'autre extrémité de l'alimentation via une configuration de redresseur en pont pour obtenir un courant continu pur à la charge prévue qui pourrait être une LED .

Comment le courant de surtension est contrôlé

Chaque fois que l'alimentation est mise sous tension, le triac reste initialement éteint (en raison d'une absence de commande de porte), tout comme la charge connectée au réseau de pont.

Une tension d'alimentation dérivée de la sortie du condensateur 105 / 400V atteint la LED infrarouge interne via la broche 1/2 de l'opto IC. Cette entrée est surveillée et traitée en interne en référence à la réponse lumineuse de la LED IR .... et dès que le cycle CA alimenté est détecté atteignant le point de passage à zéro, un interrupteur interne bascule et déclenche instantanément le triac et maintient le système allumé pendant le reste de la période jusqu'à ce que l'appareil soit à nouveau éteint et rallumé.

Avec la configuration ci-dessus, chaque fois que l'alimentation est allumée, le triac opto-isolateur MOC s'assure que le triac n'est déclenché que pendant cette période lorsque le secteur CA franchit la ligne zéro de sa phase, ce qui à son tour maintient la charge parfaitement sûre et libre de la flambée dangereuse de la précipitation.

Améliorer la conception ci-dessus

Un circuit d'alimentation capacitif complet ayant un détecteur de passage à zéro, un suppresseur de surtension et un régulateur de tension est discuté ici, l'idée a été soumise par M. Chamy

Conception d'un circuit d'alimentation capacitif amélioré avec détection de passage à zéro

Bonjour Swagatam.

Ceci est ma conception d'alimentation capacitive de passage à zéro, protégée contre les surtensions avec stabilisateur de tension, je vais essayer de lister tous mes doutes.
(Je sais que cela coûtera cher pour les condensateurs, mais ce n'est qu'à des fins de test)

1-Je ne sais pas si le BT136 doit être changé pour un BTA06 pour accueillir plus de courant.

2-Le Q1 (TIP31C) ne peut gérer que 100V Max. Peut-être qu'il devrait être changé pour un transistor 200V 2-3A?, Comme le 2SC4381.

3-R6 (200R 5W), je sais que cette résistance est assez petite et c'est ma
faute, je voulais en fait mettre une résistance de 1k, mais avec un 200R 5W
résistance cela fonctionnerait?

4-Certaines résistances ont été modifiées suite à vos recommandations pour la rendre compatible 110V. Peut-être que la 10K doit être plus petite?

Si vous savez comment le faire fonctionner correctement, je serai très heureux de le corriger.Si cela fonctionne, je peux faire un PCB pour cela et vous pouvez le publier sur votre page (gratuitement bien sûr).

Merci d'avoir pris le temps de regarder mon circuit plein de défauts.

Passe une bonne journée.

Chamy

Évaluation de la conception

Bonjour Chamy,

votre circuit me semble correct. Voici les réponses à vos questions:

1) oui BT136 doit être remplacé par un triac plus performant.
2) TIP31 doit être remplacé par un transistor Darlington tel que TIP142, etc. sinon il pourrait ne pas fonctionner correctement.
3) quand un Darlington est utilisé, la résistance de base pourrait avoir une valeur élevée, peut-être qu'une résistance de 1K / 2 watts serait tout à fait OK.
Cependant, la conception en elle-même ressemble à une exagération, une version beaucoup plus simple peut être vue ci-dessous https://homemade-circuits.com/2016/07/scr-shunt-for-protecting-capacitive-led.html
Salutations

Swagatam

Référence:

Circuit de passage à zéro

4) Commutation de l'alimentation sans transformateur à l'aide de l'IC 555

Cette 4ème solution simple mais intelligente est mise en œuvre ici en utilisant IC 555 dans son mode monostable pour contrôler en cas de surtension dans une alimentation sans transformateur via un concept de circuit de commutation de passage à zéro, dans lequel la puissance d'entrée du secteur est autorisée à entrer dans le circuit uniquement pendant la passages à zéro du signal AC, éliminant ainsi la possibilité de surtensions. L'idée a été suggérée par l'un des lecteurs avides de ce blog.

Spécifications techniques

Un circuit sans transformateur à croix zéro fonctionnerait-il pour empêcher le courant d'appel initial en ne permettant pas la mise en marche jusqu'au point 0 dans le cycle 60/50 hertz?

De nombreux relais à semi-conducteurs qui sont bon marché, moins de 10 INR et ont cette capacité intégrée.

Je voudrais également conduire des LED de 20 watts avec cette conception, mais je ne suis pas sûr de la quantité de courant ou de la chaleur des condensateurs.Je suppose que cela dépend de la façon dont les LED sont câblées en série ou en parallèle, mais disons que le condensateur est dimensionné pour 5 ampères ou 125 uf le condensateur chauffe et souffle ???

Comment lire les spécifications des condensateurs pour déterminer la quantité d'énergie qu'ils peuvent dissiper.

La demande ci-dessus m'a incité à rechercher une conception connexe incorporant un concept de commutation de passage à zéro basé sur IC 555, et je suis tombé sur l'excellent circuit d'alimentation sans transformateur suivant qui pourrait être utilisé pour éliminer de manière convaincante toutes les chances possibles de surtension.

Qu'est-ce qu'un passage à zéro:

Il est important d'apprendre ce concept avant d'étudier le circuit sans transformateur sans surtension proposé.

Nous savons tous à quoi ressemble une onde sinusoïdale d'un signal secteur. Nous savons que ce signal sinusoïdal commence à partir d'une marque de potentiel zéro, et monte exponentiellement ou progressivement jusqu'au point de tension de crête (220 ou 120), et de là revient exponentiellement à la marque de potentiel zéro.

Après ce cycle positif, la forme d'onde plonge et répète le cycle ci-dessus mais dans le sens négatif jusqu'à ce qu'elle revienne à nouveau au zéro.

L'opération ci-dessus se produit environ 50 à 60 fois par seconde en fonction des spécifications du réseau électrique.
Étant donné que cette forme d'onde est ce qui entre dans le circuit, tout point de la forme d'onde autre que le zéro présente un danger potentiel de surtension de commutation en raison du courant élevé impliqué dans la forme d'onde.

Cependant, la situation ci-dessus peut être évitée si la charge se heurte à l'interrupteur ON pendant le passage à zéro, après quoi la montée exponentielle ne présente aucune menace pour la charge.

C'est exactement ce que nous avons essayé de mettre en œuvre dans le circuit proposé.

Fonctionnement du circuit

En se référant au schéma de circuit ci-dessous, les 4 diodes 1N4007 forment une configuration de redresseurs en pont standard, la jonction cathodique produit une ondulation de 100 Hz sur la ligne.
La fréquence ci-dessus de 100 Hz est supprimée à l'aide d'un diviseur de potentiel (47k / 20K) et appliquée au rail positif de l'IC555. Sur cette ligne, le potentiel est correctement régulé et filtré à l'aide de D1 et C1.

Le potentiel ci-dessus est également appliqué à la base Q1 via la résistance de 100k.

L'IC 555 est configuré comme une MV monostable, ce qui signifie que sa sortie passera à un niveau élevé chaque fois que sa broche n ° 2 est mise à la terre.

Pendant les périodes pendant lesquelles le secteur CA est supérieur à (+) 0,6 V, Q1 reste éteint, mais dès que la forme d'onde CA touche le zéro, c'est-à-dire atteint en dessous de (+) 0,6 V, Q1 active la broche de mise à la terre # 2 de l'IC et restituer une sortie positive de la broche IC n ° 3.

La sortie de l'IC allume le SCR et la charge et le maintient allumé jusqu'à ce que la temporisation MMV s'écoule, pour commencer un nouveau cycle.

Le temps de marche du monostable peut être réglé en faisant varier le préréglage 1M.

Un temps de marche plus long garantit plus de courant à la charge, la rendant plus lumineuse s'il s'agit d'une LED, et vice versa.

Les conditions de mise en marche de ce circuit d'alimentation sans transformateur basé sur IC 555 sont donc restreintes uniquement lorsque le courant alternatif est proche de zéro, ce qui à son tour garantit l'absence de surtension à chaque fois que la charge ou le circuit est mis sous tension.

Schéma

Pour l'application de pilote de LED

Si vous recherchez une alimentation sans transformateur pour une application de pilote de LED au niveau commercial, vous pouvez probablement essayer le concepts expliqués ici .