Стварање једносмерног напона ниског напона из мреже наизменичног напона 220в или 110в је веома корисно и неопходно у пољу електронике. Нисконапонски једносмерни ток, попут 5в, 6в, 9в, 12в, користи се у електроничким колима, ЛЕД сијалицама, играчкама и многим предметима кућне електронике. Генерално се за њихово напајање користе батерије, али их треба повремено заменити, што није исплативо и такође нам одузима време и енергију. Дакле, алтернатива је генерисање једносмерне струје из мреже наизменичне струје, за коју постоји много исправљача за једносмерну струју, али која кола они користе унутра?
Једноставан и директан приступ је употреба силазног трансформатора за смањивање наизменичне струје, али недостаци коришћења трансформатора су у томе што су скупи по цени, тешки и велики. Већ смо обрадили ову врсту претворбе у измјенични у једносмјерну струју, користећи Трансформер у овом чланку Циркуит пуњача за мобилни телефон. И да, такође можемо претворити високонапонски наизменични наизменични у нисконапонски једносмерни, без употребе трансформатора, ово се назива напајање без трансформатора. Главна компонента без трансформаторског круга напајања је кондензатор за смањење напона или кондензатор са ознаком Кс, који су посебно дизајнирани за мрежу наизменичне струје. Овај Кс кондензатор је повезан у серију фазних водова наизменичне струје, да падне напон. Ова врста трансформатора назива се мање напајањеНапајање кондензатора.
Кс-ратед кондензатор
Као што је поменуто, повезани су у серију са фазном линијом наизменичне струје да би смањили напон, доступни су у 230в, 400в, 600в АЦ или вишим називима.
Испод је табела излазне струје и излазног напона (без оптерећења) различитих вредности Кс-оцењених кондензатора:
|
Код кондензатора |
Вредност кондензатора |
Напон |
Тренутни |
|
104к |
0,1 уФ |
4 в |
8 мА |
|
334к |
0.33 уФ |
10 в |
22 мА |
|
474к |
0.47 уФ |
12 в |
25 мА |
|
684к |
0.68 уФ |
18 в |
100 мА |
|
105к |
1 уФ |
24 в |
40 мА |
|
225к |
2.2 уФ |
24 в |
100 мА |
Избор кондензатора за пад напона је важан, заснован је на реактанцу кондензатора и количини струје која се повлачи. Реактанција кондензатора дата је доњом формулом:
Кс = 1 / 2¶фЦ
Кс = Реактанција кондензатора
ф = фреквенција наизменичне струје
Ц = Капацитет Кс оцењеног кондензатора
Користили смо 474к значи 0,47уФ кондензатор, а фреквенција АВ мреже је 50 Хз, тако да је реактанц Кс:
Кс = 1/2 * 3,14 * 50 * 0,47 * 10 -6 = 6776 ома (приближно)
Сада можемо израчунати струју (И) у колу:
И = В / Кс = 230/6775 = 34мА
Дакле, тако се израчунава реактанца и струја.
Објашњење кола
Круг је једноставан, кондензатор за смањење напона од 0,47уФ повезан је у серију са фазном линијом наизменичне струје, ово су неполаризовани кондензатори, тако да се могу повезати са било које стране. Отпорник од 470 к охма повезан је паралелно са кондензатором, да би се испразнила ускладиштена струја у кондензатору када је круг искључен, чиме се спречава електрични удар. Овај отпор се назива Блеедер отпор.
Даљи мостни исправљач (комбинација 4 диоде) коришћен је за уклањање негативне половине компоненте наизменичне струје. Овај процес се назива Исправљање. А кондензатор 1000уФ / 50в је коришћен за филтрацију, што значи уклањање таласа насталог таласа. И на крају се као регулатор напона користи Зенер диода од 6,2 в / 1в. Као што знамо, ово коло пружа приближно 12в излаз (види табелу изнад), тако да га ова Зенер диода регулише на приближно Напон од 6,2 в и повратити додатну струју. Другачија вредност Зенер диоде такође се може користити за жељени напон попут 5.1в, 8в итд. ЛЕД је повезан за индикацију и испитивање. Р3 (100 охма) се користи као отпорник за ограничавање струје.
Користите отпорник снаге 1 В или више (5в), посебно отпорник Р4. Иначе ће изгорети након неког времена. Обично су дебљи од уобичајених отпорника. Испод је дијаграм за различите врсте отпорника:
Предности овог напајања без трансформатора у односу на напајање засновано на трансформатору су следеће: Исплативо је, лакше је и мање.
Напомене
- Направите то на свој ризик, изузетно је опасно радити са мрежом наизменичне струје без одговарајућег искуства и предострожности. Будите изузетно опрезни док градите овај круг.
- Немојте замењивати Кс-Ратед кондензатор нормалним кондензатором, јер ће у супротном пукнути.
- Ако је потребан већи излазни напон и излазна струја, тада користите другу вредност Кс-оцењеног кондензатора, према табели.
- Користите само отпорник снаге 1 В или више (5в) и Зенер диоду.
- Осигурач од 1 ампера такође се може користити пре Кс кондензатора, у серији са фазном линијом, из безбедносних разлога.
- ИЦ регулатор напона се такође може користити уместо Зенер диоде за регулацију напона.