Circuit d'alimentation sans transformateur à courant élevé

La configuration simple d'un circuit d'alimentation sans transformateur présentée ci-dessous est capable de fournir un courant élevé à tout niveau de tension fixe assigné. L'idée semble avoir résolu le problème de la dérivation d'un courant élevé à partir d'alimentations capacitives, ce qui semblait auparavant une proposition difficile. Je suppose que je suis la première personne à avoir inventé cela.

introduction

J'ai discuté de quelques circuits d'alimentation sans transformateur dans ce blog qui ne sont bons qu'avec des applications à faible puissance, et ont tendance à devenir moins efficaces ou inutiles avec des charges de courant élevées.

Le concept ci-dessus utilise la haute tension Condensateurs PP pour faire chuter la tension du secteur au niveau requis, mais il ne peut pas augmenter les niveaux de courant selon toute application particulière souhaitée.

Bien que, puisque le courant est directement proportionnel au réactance des condensateurs , signifie que le courant peut être levé simplement en incorporant plus de condensateurs en parallèle. Mais cela présente un risque de surtensions initiales élevées qui pourraient détruire instantanément le circuit électronique impliqué.

Ajout de condensateurs pour augmenter le courant

Par conséquent, l'ajout de condensateurs pourrait aider à augmenter les spécifications de courant de ces alimentations, mais le facteur de surtension doit d'abord être pris en compte pour rendre le circuit réalisable pour une utilisation pratique.

Le circuit d'une alimentation sans transformateur à courant élevé expliqué ici, espérons-le, gère efficacement le surtension se développant à partir de transitoires de puissance de sorte que la sortie soit exempte de dangers et fournisse l'alimentation en courant requise aux niveaux de tension nominaux.

Tout dans le circuit est conservé comme son ancien homologue, à l'exception de l'inclusion du réseau triac et zener qui est en fait un réseau de pied de biche , utilisé pour mettre à la terre tout ce qui dépasse la tension nominale.

Dans ce circuit, la sortie fournirait, espérons-le, une tension stable d'environ 12 volts et plus à environ 500 mA de courant sans les dangers d'une tension ou d'une entrée de courant accidentelle.

ATTENTION: LE CIRCUIT N'EST PAS ISOLÉ DU SECTEUR ET PAR CONSÉQUENT, IL Y A UN RISQUE ÉLEVÉ D'ÉLECTROCUTION, DES PRÉCAUTIONS APPROPRIÉES DOIVENT ÊTRE EXERCÉES.

MISE À JOUR: Une conception meilleure et plus avancée peut être apprise dans ce circuit d'alimentation sans transformateur sans transformateur contrôlé par passage à zéro

Liste des pièces

• R1 = 1 M, 1 / 4W
• R2, R3 = 1K, 1/4 WATT
• C1 ---- C5 = 2uF / 400V PPC, CHAQUE
• C6 = 100 uF / 25 V
• Toutes les DIODES = 1N4007
• Z1 = 15 V, 1 watt
• TRIAC = BT136

Un PCB soigneusement dessiné pour l'alimentation sans transformateur à courant élevé ci-dessus peut être vu ci-dessous, il a été conçu par M. Patrick Bruyn, l'un des fervents adeptes de ce blog.

Mettre à jour

Une analyse plus approfondie du circuit a montré que le triac déversait une quantité importante de courant tout en limitant la surtension et en contrôlant le courant.

L'approche adoptée dans le circuit ci-dessus pour contrôler la tension et la surtension est négative en termes d'efficacité.

Afin d'obtenir les résultats escomptés tels que proposés dans la conception ci-dessus et sans manœuvre amplis précieux, un circuit avec une réponse exactement opposée doit être implémenté, comme indiqué ci-dessus

Fait intéressant, ici, le triac n'est pas configuré pour vider l'alimentation, mais il est câblé de manière à couper l'alimentation dès que la sortie atteint la limite de tension de sécurité spécifiée, qui est détectée par l'étage BJT.

Nouvelle mise à jour:

Dans la conception modifiée ci-dessus, le triac peut ne pas conduire correctement en raison de son positionnement plutôt inconfortable. Le diagramme suivant suggère une version correctement configurée de ce qui précède, dont on peut s'attendre à ce qu'elle fonctionne selon les attentes. Dans cette conception, nous avons incorporé un SCR au lieu d'un triac car le positionnement de l'appareil se fait après le pont redresseur et donc l'entrée se présente sous la forme d'ondulations DC et non AC.

Amélioration de la conception ci-dessus:

Dans le circuit d'alimentation sans transformateur basé sur SCR ci-dessus, la sortie est protégée contre les surtensions via le SCR, mais le BC546 n'est pas protégé. Afin d'assurer une protection complète de l'ensemble du circuit avec l'étage de commande BC546, un étage de déclenchement de faible puissance séparé doit être ajouté à l'étage B546. La conception modifiée peut être vue ci-dessous:

La conception ci-dessus peut être encore améliorée en modifiant la position du SCR comme indiqué ci-dessous:

Jusqu'à présent, nous avons étudié quelques conceptions d'alimentation sans transformateur avec des spécifications de courant élevé, et avons également appris leurs différents modes de configuration.

Ci-dessous, nous irions un peu plus loin et apprendrions à créer un circuit de version variable à l'aide d'un SCR. La conception expliquée offre non seulement la possibilité d'obtenir une sortie à variation continue, mais est également protégée contre les surtensions et devient donc très fiable avec ses fonctions prévues.

Le circuit peut être compris à partir de la description suivante:

Fonctionnement du circuit

La section du côté gauche du circuit nous est assez familière, le condensateur d'entrée avec les quatre diodes et le condensateur de filtrage forment les parties d'un circuit d'alimentation sans transformateur de tension fixe commun et non fiable.

La sortie de cette section sera instable, sujette aux surtensions et relativement dangereuse pour faire fonctionner des circuits électroniques sensibles.

La partie du circuit sur le côté droit du fusible le transforme en un design complètement nouveau et sophistiqué.

Le réseau Crowbar

C'est en fait un réseau de pieds de biche, introduit pour certaines fonctions intéressantes.

La diode Zener avec R1 et P1 forme une sorte de pince de tension qui décide à quel niveau de tension le SCR doit se déclencher.

P1 fait varier efficacement la tension Zener de zéro à sa valeur nominale maximale, donc ici on suppose qu'elle est de zéro à 24V.

En fonction de cet ajustement, la tension d'allumage du SCR est définie.

En supposant que P1 règle une plage de 12 V pour la porte SCR, dès que l'alimentation secteur est activée, la tension continue redressée commence à se développer entre D1 et P1.

Au moment où il atteint la marque 12V, le SCR obtient une tension de déclenchement suffisante et conduit instantanément, court-circuitant les bornes de sortie.

Le court-circuit de la sortie a tendance à faire chuter la tension vers zéro, mais au moment où la chute de tension passe en dessous de la marque 12V réglée, le SCR est inhibé de la tension de grille requise et il revient à son état non conducteur .... la situation permet à nouveau à la tension d'augmenter, et le SCR répète le processus en s'assurant que la tension ne dépasse jamais le seuil défini.

L'inclusion de la conception du pied de biche garantit également une sortie sans surtension puisque le SCR ne permet jamais à aucune surtension de passer à la sortie dans toutes les circonstances, et permet également des opérations de courant relativement plus élevées.

Schéma