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

Essas fontes de alimentação CA para CC usam um único chip para converter CA de entrada de 220 V ou 120 V CA para 12 V ou 5 V CC sem depender de um transformador.

Aqui discutimos três circuitos de fonte de alimentação de estado sólido simples, porém eficientes, baseados em transformador de 220V, baseados em chip único.

O primeiro funciona com um único IC SR087. O projeto não depende de capacitores ou indutores de alto valor, mas é capaz de fornecer uma corrente de 100 mA para a carga agregada.

1) Principais características e design do quadro

Os principais recursos desta fonte de alimentação com o IC SR087 Os principais recursos desta fonte de alimentação com o IC SR087 são:

Alta eficiência sem incorporar indutores. Não requer capacitores de alta tensão para a queda de corrente da rede. Pode ser usado com entradas de 120 V CA e 220 V CA Saída ajustável de 9 V a 50 V CC Possui um circuito interno de estado macio O consumo em standby é inferior a 200 mW

a Supertex SR087 É um chip regulador de comutação sem transformador especialmente projetado para operar diretamente de uma linha CA retificada de 220V ou 120V.


O princípio de funcionamento é ativar um transistor de passo toda vez que a CA retificada atingir abaixo do nível de saída definido e desligá-lo assim que o nível de saída permanecer no nível definido.

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

O IC também fornece uma função de “desativação” ativada por entrada lógica externa, que pode ser usada para desativar o circuito quando não estiver em uso e manter o sistema no modo de espera.

ATENÇÃO! O isolamento galvânico não está incluído no design. Tensões e choques com risco de vida podem estar flutuando quando conectados à linha CA. O projetista que usa o SR087 deve garantir que medidas de segurança apropriadas estejam em vigor para proteger o usuário final da morte.

Os circuitos descritos aqui não são garantidos para atender aos requisitos de sobretensão e condução EMI.

A operação desses circuitos pode variar dependendo de uma determinada aplicação. O projetista é aconselhado a implementar testes para verificar a conformidade com os padrões e regulamentos globais estabelecidos.

Diagrama de circuito

Circuito de fonte de alimentação de estado sólido usando IC SR087 Lista de peças

Lista de peçasDescrição da pinagem

VIN: deve ser conectado através de uma linha de 120 / 230VAC. As entradas CA do circuito são protegidas contra surtos de tensão por um varistor de óxido metálico (MOV) de 275 V 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 destrua-o. Observe que a fonte de alimentação sem transformador ajustável de 50V proposta não foi projetada para operar através da entrada de alimentação de uma onda quadrada ininterrupta, também conhecida como ‘onda senoidal modificada'.

GND: Esta é a linha comum do circuito. E como o circuito não oferece isolamento galvânico da rede de 220V ou 120V, conectando essa linha comum a um equipamento aterrado,
(como um osciloscópio), pode causar um curto-circuito na linha CA e causar danos instantâneos ao circuito ou mesmo ao equipamento em uso.

Você também pode observar que o GND pode estar em um nível de alta tensão em relação a
aterrado, mesmo enquanto a entrada CA estiver desligada. Tenha cuidado com isso!

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

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

O 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 fixa regulada de 5V, do IC. Como essa saída é derivada da linha de 50V, qualquer carga no VREG pode causar uma queda de corrente equivalente no VOUT.

O VREG exigirá pelo menos 4,0 V de altura livre
para gerar os 5V, é um mínimo de 9V no VOUT.

Como o IC é tipicamente um regulador linear, o SR087 dissipará
A potência como corrente na saída VREG ou VOUT é de cerca de 460 mW a 60 mA.

ATIVAR: se lógica baixa (<0,2V) for aplicada nesta pinagem, ative Q1
comutação e VOUT ativados.

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

No entanto, se houver uma tensão externa nos terminais VOUT no estado desativado, o VREG continuará operando, permitindo que um 5,0V seja gerado através dos terminais especificados.
A entrada ENABLE está equipada com um resistor pull-down de 20kΩ. Caso não seja necessário ou não seja usado, ele pode simplesmente ser desconectado ou aterrado.

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

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

Em um dos meus posts anteriores, forneci um circuito semelhante, mas usei um capacitor de alta tensão para reduzir a tensão da linha a níveis mais baixos utilizáveis.

Graças a Supertex ic. Por nos fornecer este maravilhoso e pequeno chip LR645G, que sozinho controla qualquer voltagem entre 24 e 270 V CA e produz tensões CC abaixo de 15 volts na saída, tornando-o ideal para a operação de circuitos eletrônicos compactos e sensíveis.

A melhor parte do circuito é que ele não incorpora componentes pesados ​​e volumosos, como um transformador ou capacitores de alta tensão não polares.

Embora todos saibamos a maneira simples de construir fontes de alimentação sem transformador usando capacitores de alta tensão, esses capacitores de alta tensão têm uma grande desvantagem.

Quando ativadas, essas tampas permitem que as entradas de alta tensão passem por elas e também os transitórios intermediários se tornam imparáveis ​​com esses dispositivos.

A desvantagem pode causar estragos em qualquer circuito eletrônico que possa se conectar a essas configurações de fonte de alimentação.

Como o LR645G funciona

Ao usar o LR645G, a ameaça acima é completamente anulada. A corrente máxima disponível deste dispositivo é bastante baixa, em torno de 3 mA, no entanto, isso nunca é um problema, porque a corrente pode disparar até 150 mA, simplesmente adicionando um DN2540N5 fet ao circuito.

A figura mostrada acima é um circuito de estado sólido clássico configurado com um circuito de fonte de alimentação sem transformador de 12V e 5V que pode fornecer saídas de 15V e 5V.

15 volts estão disponíveis na junção da saída LR645 e da entrada Ic 7805.
Se a opção de 5 volts não for necessária, as configurações ao redor do regulador de 5 volts podem ser simplesmente removidas, tornando o circuito ainda mais simples e compacto.

Conexões de pinos LR645GDescrição

Em resumo, o diagrama de circuitos pode ser entendido da seguinte forma:

  • A rede CA de alta tensão é retificada configurando a ponte usando quatro diodos na entrada.
  • A tensão retificada é suavizada pelo capacitor do filtro inserido logo após a rede da ponte.
  • A alta tensão filtrada e retificada é fornecida ao IC LR645LG, que reduz efetivamente a tensão para 15 volts a 3 mA.
  • O FET extrai a corrente de saída de 3 mA a 150 mA e a alimenta 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 uma descarga de alta tensão que trava ativamente com todos os pontos desencapados do circuito.

Portanto, deve-se tomar muito cuidado na construção e teste deste circuito e de outros circuitos conectados.

IC LR645LG, que reduz efetivamente 220V a 15 volts a 3 mA.Lista de peças

Diodos – 1N4007

Capacitor de entrada – 4.7uF / 400V,

Os capacitores de saída são 1uF / 25V

Os circuitos integrados são LR645LG e 7805,

FET – DN2540N5

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

Um circuito variável de fonte de alimentação sem transformador de 0-400V pode ser construído com 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 bem parecido com o nosso LM317 ou ICs LM338, exceto por suas especificações máximas de tensão de entrada e capacidade de fonte de alimentação que são amplamente separadas, o restante dos atributos são exatamente semelhantes.

Como o IC LR8 foi projetado para trabalhar com tensões enormes de até 430 V, sua capacidade de manuseio de corrente é consequentemente muito menor no máximo de 20 mA, mas, no entanto, a 400 V, essa corrente pode parecer significativamente útil.

Como o circuito de fonte de alimentação sem transformador de 0-400V proposto foi projetado para operar a mais de 400V CA, isso implica que esse circuito poderia simplesmente ser conectado diretamente à nossa tomada sem ter que se preocupar com lungesou outras situações catastróficas relacionadas.

Circuito de fonte de alimentação 0-400V sem transformador de chip únicoComo funciona

Referindo-se ao projeto do circuito de 0-400V fonte de alimentação sem transformador Acima, podemos ver que 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 está posicionado para determinar a tensão de saída esperada em C2.

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

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

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

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

Agora que você sabe como construir um circuito de fonte de alimentação sem transformador de 0-400V, como planeja usá-lo para suas necessidades específicas? … pense e compartilhe, se possível, através da caixa de comentários.



FONTE

Nota: Este foi traduzido do Inglês para português (auto)

Pode conter erros de tradução

Olá, se tiver algum erro de tradução (AUTO), falta de link para download etc…

Veja na FONTE até ser revisado o post.

Status (Não Revisado)

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