. : New eShop! - Mobilní verze - Pandatron.cz - Pandatron.sk - Diskuzní fórum - Zakázkový vývoj : .
 
Napájecí zdroj využívající nízkého napětí v síti

Napájecí zdroj využívající nízkého napětí v síti

Příklad řešení síťového napájecího zdroje, který využívá nízký potenciál mezi půlvlnami střídavého napětí. Obvod je složen pouze z běžně dostupných součástek.

Při řešení napájení malého zařízení ze síťového napětí máme obvykle k dispozici několik možností. Pokud pomineme jednoduché, avšak rozměrné a drahé transformátory a nevadí nám galvanické spojení zařízení se síťovým napětím, můžeme ho k síti připojit přímo. V tom případě se rozdíl napětí, tedy například 230 – 5 V, ztrácí na omezovacím rezistoru, nebo ekvivalentní hodnotě kapacitance kondenzátoru. Takové řešení je však vhodné pouze pro aplikace, které mají pouze velmi malý příkon. Pokud potřebujeme získat větší proud, například pro napájení LED nebo obvodu pro přenos signálů po síti, narážíme zde na výkonová omezení.

Pokud máme aplikaci, kterou chceme napájet přímo ze síťového napětí a přitom potřebujeme získat větší proud, můžeme využít sice ne příliš rozšířené, avšak rozhodně zajímavé řešení. To spočívá ve využití pouze přesně omezených, náběžných a sestupných hran sinusového průběhu. Tedy okamžiků, kdy je aktuální sítové napětí menší nebo rovno, než požadovaná hodnota.


Obr. 1: Schéma zapojení pro získání napětí ze sítě s bipolárním tranzistorem MOSFET a řadou LED na výstupu

Obvod na obr. 1 využívá nízkého napětí mezi jednotlivými půlvlnami síťového napětí. Celý je přitom sestaven z běžně dostupných součástek a nevyžaduje použití filtrační tlumivky na výstupu. Navíc nevyžaduje ani použití vysokonapěťového filtračního kondenzátoru, rozptyluje pouze minimální ztrátový výkon a samozřejmě umožňuje nastavení hodnoty výstupního napětí.

Funkce obvodu spočívá v řízení úhlu otevření tranzistoru MOSFET – T2 (IRF830). Pokud je aktuální hodnota vstupního síťového napětí nižší, než je stabilizační napětí diody D5 – tedy VTH, není na odporu R3 žádný úbytek napětí a tranzistor T1 je uzavřen. Díky tomu je přes odpor R4 na řídicí elektrodě tranzistoru T2 kladné napětí a ten je tudíž zcela otevřený. Tranzistorem T2 v tuto chvíli protéká proud a aktuálním síťovým napětím nabíjí kondenzátor C2. Samozřejmě síťové napětí klesá až na nulu, takže je nutné do obvodu zařadit diodu D7, která brání opětovnému vybití kondenzátoru do obvodů zdroje.

Jakmile vstupní napětí vystoupá nad mezní hodnotu diody D5, začne jejím obvodem protékat proud, který má za následek otevření tranzistoru T1. Ten svým kolektorem zkratuje řídicí elektrodu T2, který se ihned uzavře. Díky tomu se výstupní kondenzátor C2 nabíjí pouze po takové vstupní napětí, které vyžadujeme.


Obr. 2: Tranzistor T2 spíná pouze při poklesu síťového napětí pod prahovou hodnotu

Výkonový tranzistor T2 se otevírá pouze při nízkém napětí, takže celková výkonová ztráta obvodu je velmi malá. Samozřejmě stabilita regulace je závislá na napětí Zenerovy diody, takže pokud obvodem chceme napájet například mikroprocesor, je nutné doplnit výstup o malý lineární stabilizátor.

Výkonový rezistor (pojistka) R1 chrání obvod a zároveň omezuje proudový náraz při prvním zapnutí. Zenerova dioda D6 omezuje maximální napětí na řídicí elektrodě tranzistoru T2 na zhruba 15 V.

Při spínání vznikají samozřejmě na elektrodách Source a Drain tranzistoru T2 vznikají napěťové hrany, které jsou zdrojem elektromagnetického rušení. Aby nedocházelo k přenosu rušení do síťového napětí a jeho přenosu do širokého okolí, je na vstupu obvodu použit jednoduchý LC filtr, složený ze součástek L1 a C1. Jinak obvod pracuje spolehlivě a při napájení řady LED stabilizuje jejich jas v širokém rozsahu vstupního napětí.

Upozornění:
Jelikož je obvod přímo spojen s nebezpečným síťovým napětím, je nutné dbát zvýšené opatrnosti. Dotyk některých částí obvodu může způsobit úraz elektrickým proudem.

Autor: Ta Babu







GooglePlus1 FaceBook Twitter del.icio.us DiGG Google StumbleUpon Google Buzz Email RSS PDF Tisk

Komentáře (14):

Zobrazit starší 30 dnů (14)...

host
14. Dne 15. 04. 2015 v 22:17 zaslal host
Bez titulku
ano, 22kohm mi funguje


Název příspěvku: Vaše jméno: host
                 
  Zakázat formátování [Zakáže kódování a nahrazování smajlíky.]
Připojit soubory
reklama:
Vývojový kit MEGA48
Univerzálním a bohatě vybavený vývojový kit s obvodem ATmega48 společnosti ATMEL je vhodný jak pro začátečníky, tak i profesionály.
Skladem od 755 Kč

Informace uvedené v článcích jsou platné v době jejich vydání a samotné články jsou určeny pouze jako zdroj informací. Autor článku ani správce webu nenesou žádnou zodpovědnost za případné újmy na majetku a zdraví. Názvy společností a výrobků, loga a další multimediální materiál mohou být ochrannými známkami příslušných společností.
RSS kanály: | |
+420 723 846 377
info@pandatron.cz
Všechna práva vyhrazena | mobilní verze | © Copyright 2000 - 2016 ISSN 1803-6007