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

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

Três circuitos de fonte de alimentação de estado sólido ajustáveis ​​sem transformador simples e eficientes de 220V baseados em chip único são discutidos aqui.

O primeiro funciona usando um único IC SR087. O projeto não depende de capacitores ou indutores de alto valor e ainda é capaz de fornecer corrente de 100mA para a carga anexada.

1) Principais Características e Layout da Placa

AS PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DESTA FONTE DE ALIMENTAÇÃO USANDO O IC SR087

As principais características desta fonte de alimentação usando o IC SR087 são:

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

O Supertex SR087 é um chip regulador de comutação sem transformador especialmente projetado para operar diretamente de uma linha retificada de 220V ou 120V AC.

O princípio de operação é LIGAR um transistor de passagem cada vez que a CA retificada atingir o nível de saída definido e desligá-lo assim que o nível de saída for mantido no nível definido.

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

O IC também facilita um recurso de “desabilitar” acionado por entrada lógica externa, que pode ser usado para desabilitar o circuito quando não estiver em uso e manter o sistema no modo de espera.

AVISO! O isolamento galvânico não está incluído no projeto. Tensões e choques com risco de vida podem flutuar quando ligado à linha CA. O projetista que emprega o SR087 deve garantir que as medidas de segurança adequadas sejam empregadas para proteger o usuário final de fatalidades.

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

O funcionamento desses circuitos pode diferir dependendo de uma determinada aplicação. O projetista é aconselhado a implementar testes para verificar a conformidade com as normas e regulamentos mundiais estabelecidos.

Diagrama de circuito

CIRCUITO DE FONTE DE ALIMENTAÇÃO DE ESTADO SÓLIDO USANDO O IC SR087

Lista de peças

LISTA DE PEÇAS

Descrição da pinagem

VIN – Deve ser conectado através de uma linha 120/230VAC. O stgae de entrada CA do circuito é protegido contra correntes de surto por um varistor de óxido metálico de 275V (MOV) e também um 1,25A
fusível lento.

Nunca use um transformador na linha de entrada. A alta indutância pode gerar um EMF indutivo, sobrecarregando o
MOV e destruindo-o. Observe que a fonte de alimentação sem transformador ajustável de 50 V proposta não foi projetada para operar através da entrada de alimentação de uma onda quadrada ininterrupta, que também é geralmente chamada de “onda senoidal modificada”.

GND – Esta é a linha comum do circuito. E porque o circuito não oferece isolação galvânica da rede 220V ou 120V, conectando esta linha comum a um equipamento aterrado,
(como um osciloscópio), poderia causar um curto-circuito na linha CA, levando a um dano instantâneo ao circuito ou até mesmo ao equipamento em uso.

Você também pode querer observar que GND pode estar em um nível de tensão elevado em relação
à terra, mesmo com a entrada CA desligada. Esteja alerta quanto a isso!

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

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

O VOUT pode ser ajustado de 9,0 a 50V alterando o valor de R1 conforme a fórmula fornecida no diagrama de circuito

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

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

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

ENABLE – Se uma lógica baixa (<0,2V) for aplicada nesta pinagem, habilita Q1
comutação e o VOUT ligado.

No entanto uma lógica
alto (>0,75 • VREG) nesta pinagem desabilita rapidamente Q1
desligando a alimentação VOUT e também a saída VREG.

No entanto, se existir uma tensão externa nos terminais VOUT no estado desabilitado, o VREG continuará a funcionar, permitindo a geração de 5,0 V nos terminais especificados.
A entrada ENABLE é equipada com resistor pull-down de 20kΩ. Caso não seja necessário ou não utilizado, pode ser simplesmente deixado desconectado ou conectado ao terra.

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

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

Em um dos meus posts anteriores, forneci um circuito semelhante, mas utilizou um capacitor de alta tensão para diminuir a tensão da rede para níveis mais baixos de utilização.

Graças a Supertex ic. por nos fornecer este maravilhoso chip LR645G, que sozinho controla qualquer voltagem entre 24 e 270 V AC e produz voltagens DC abaixo de 15 volts na saída, o que se torna ideal para operar circuitos eletrônicos compactos e sensíveis.

A melhor parte do circuito é que ele não incorpora nenhum componente pesado volumoso, como um transformador ou capacitores não polares de alta tensão.

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

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

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

Como o LR645G funciona

Usando LR645G a ameaça acima torna-se absolutamente anulada. A corrente máxima disponível deste dispositivo é bastante baixa, em torno de 3 mA, porém isso nunca é um problema, pois a corrente pode ser disparada até 150 mA, através da simples adição de um fet DN2540N5 no circuito.

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

15 volts está disponível apenas na junção da saída do LR645 e a entrada do Ic 7805.
Se a opção de 5 volts não for necessária, a configuração em torno do regulador de 5 volts pode ser simplesmente eliminada, o que torna o circuito ainda mais simples e compacto.

CONEXÕES DE PINOS LR645G

Descrição

Em resumo, o diagrama de circuito pode ser entendido da seguinte maneira:

  • A rede CA de alta tensão é retificada pela configuração da ponte usando quatro diodos na entrada.
  • A tensão retificada é suavizada pelo capacitor de filtro introduzido logo após a rede em ponte.
  • A alta tensão filtrada e retificada é alimentada ao IC LR645LG, que reduz efetivamente a tensão para 15 volts a 3 mA.
  • O FET puxa a saída de corrente de 3 mA para 150 mA e a alimenta para o próximo estágio que incorpora o estágio regulador de 5 volts.

No entanto, uma grande desvantagem de não incorporar um transformador é o PERIGO de choque de alta tensão que trava ativamente com todos os pontos nus do circuito.

Portanto, extremo cuidado deve ser tomado ao construir e testar este circuito e outros circuitos conectados.

IC LR645LG, QUE REDUZ EFETIVAMENTE 220V PARA 15 VOLTS A 3 MA.

Lista de peças

Diodos – 1N4007

Capacitor de entrada – 4.7uF/400V,

Capacitores de saída são 1uF/25V

ICs são LR645LG e 7805,

FET – DN2540N5

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

Um circuito de fonte de alimentação sem transformador variável de 0-400V pode ser construído usando apenas um único chip LR8 e alguns resistores. O IC possui um estágio de controle de corrente integrado que torna o projeto extremamente seguro, mesmo para circuitos eletrônicos críticos.

Como o LR8 IC foi projetado para funcionar

O IC LR8 é bastante semelhante aos nossos próprios ICs LM317 ou LM338, exceto sua tensão de entrada máxima e as especificações de capacidade de entrega de corrente que são bem separadas, o resto dos atributos são exatamente semelhantes.

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

Uma vez que o circuito de fonte de alimentação sem transformador de 0-400V proposto é classificado para funcionar com mais de 400V AC, isso implica que este circuito pode ser simplesmente conectado diretamente com nossa tomada de alimentação sem ter que se preocupar com surtos de tensão ou outras situações catastróficas relacionadas.

CIRCUITO DE FONTE DE ALIMENTAÇÃO SEM TRANSFORMADOR DE CHIP ÚNICO 0-400V

Como funciona

Referindo-se ao projeto do circuito da fonte de alimentação 0-400V 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 é posicionado para determinar a tensão de saída pretendida através de C2.

No diagrama, o resistor de 18K deve produzir 5V precisos na saída, desde que a tensão de entrada seja 12V acima do valor de saída. Da mesma forma, para garantir um mínimo de 1,25 V na saída, a fonte de entrada precisará estar em torno de 13,2 V. Em suma, a tensão diferencial precisa ser +12V acima do valor de saída desejado.

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

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

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

IMG 62454AAEE010B

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

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FONTE


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