4 Penjelasan Sirkuit Catu Daya Tanpa Transformer Sederhana

Coba Instrumen Kami Untuk Menghilangkan Masalah





Dalam posting ini kita membahas 4 rangkaian catu daya tanpa trafo sederhana yang mudah dibuat dan kompak. Semua rangkaian yang disajikan di sini dibangun menggunakan teori reaktansi kapasitif untuk menurunkan tegangan listrik AC input. Semua desain yang disajikan di sini bekerja secara mandiri tanpa trafo apapun, atau tanpa trafo .

Konsep Power Supply Transformerless

Seperti yang dijelaskan oleh namanya, rangkaian catu daya tanpa transformator menyediakan DC rendah dari sumber listrik AC tegangan tinggi, tanpa menggunakan transformator atau induktor dalam bentuk apa pun.



Ini bekerja dengan menggunakan kapasitor tegangan tinggi untuk menjatuhkan arus AC utama ke tingkat yang lebih rendah yang diperlukan yang mungkin cocok untuk rangkaian elektronik atau beban yang terhubung.

Spesifikasi tegangan kapasitor ini dipilih sedemikian rupa sehingga nilai tegangan puncak RMS jauh lebih tinggi daripada puncak tegangan listrik AC untuk memastikan fungsi kapasitor yang aman. Contoh kapasitor yang biasanya digunakan rangkaian catu daya transformerless ditunjukkan di bawah ini:



105 / 400V kapasitor 1uF 400V kapasitor untuk catu daya transformerless

Kapasitor ini diterapkan secara seri dengan salah satu input utama, lebih disukai saluran fase AC.

Ketika listrik AC memasuki kapasitor ini, tergantung pada nilai kapasitor, reaktansi kapasitor mulai beraksi dan membatasi arus AC utama agar tidak melebihi level yang diberikan, seperti yang ditentukan oleh nilai kapasitor.

Namun, meskipun arus dibatasi, tegangan tidak, oleh karena itu jika Anda mengukur output yang diperbaiki dari catu daya tanpa transformator Anda akan menemukan tegangan sama dengan nilai puncak AC utama, itu sekitar 310V , dan ini bisa mengkhawatirkan bagi penghobi baru mana pun.

Tetapi karena arus mungkin cukup turun levelnya oleh kapasitor, tegangan puncak tinggi ini dapat dengan mudah ditangani dan distabilkan dengan menggunakan dioda zener pada keluaran penyearah jembatan.

Itu watt dioda zener harus dipilih dengan tepat sesuai dengan level arus yang diizinkan dari kapasitor.

PERHATIAN: Harap baca pesan peringatan hati-hati di akhir posting

Keuntungan menggunakan Rangkaian Catu Daya Transformerless

Idenya murah namun sangat efektif untuk aplikasi yang membutuhkan daya rendah untuk pengoperasiannya.

Menggunakan trafo in Catu daya DC mungkin cukup umum dan kami telah mendengar banyak tentangnya.

Namun satu kelemahan menggunakan trafo adalah Anda tidak dapat membuat unit menjadi kompak.

Sekalipun kebutuhan arus untuk aplikasi rangkaian Anda rendah, Anda harus menyertakan trafo yang berat dan besar yang membuat segalanya menjadi tidak praktis dan berantakan.

Rangkaian catu daya tanpa trafo yang dijelaskan di sini, sangat efisien menggantikan trafo biasa untuk aplikasi yang membutuhkan arus di bawah 100 mA.

Di sini tegangan tinggi kapasitor metalisasi digunakan pada input untuk menurunkan tegangan listrik yang diperlukan dan rangkaian sebelumnya tidak lain hanyalah konfigurasi jembatan sederhana untuk mengubah tegangan AC yang diturunkan ke DC.

Rangkaian yang ditunjukkan pada diagram di atas adalah desain klasik yang dapat digunakan sebagai a 12 volt catu daya DC sumber untuk sebagian besar sirkuit elektronik.

Namun, setelah membahas keuntungan dari desain di atas, ada baiknya berfokus pada beberapa kelemahan serius yang mungkin termasuk dalam konsep ini.

Kekurangan dari Rangkaian Catu Daya Transformerless

Pertama, rangkaian tidak dapat menghasilkan keluaran arus tinggi, tetapi itu tidak akan membuat masalah untuk sebagian besar aplikasi.

Kelemahan lain yang tentunya perlu dipertimbangkan adalah konsepnya tidak mengisolasi rangkaian dari potensi listrik AC yang berbahaya.

Kelemahan ini dapat berdampak serius untuk desain yang keluaran atau kabinet logamnya terhenti, tetapi tidak masalah untuk unit yang semuanya tertutup dalam rumah non-konduktor.

Oleh karena itu, penghobi baru harus bekerja dengan sirkuit ini dengan sangat hati-hati untuk menghindari kecelakaan listrik. Yang terakhir namun tidak kalah pentingnya, rangkaian di atas memungkinkan lonjakan tegangan untuk masuk melaluinya, yang dapat menyebabkan kerusakan serius pada sirkuit bertenaga dan sirkuit suplai itu sendiri.

Namun dalam desain rangkaian catu daya tanpa trafo sederhana yang diusulkan, kelemahan ini telah ditangani secara wajar dengan memperkenalkan berbagai jenis tahap stabilisasi setelah penyearah jembatan.

Kapasitor ini menghasilkan lonjakan tegangan tinggi seketika, sehingga secara efisien melindungi elektronik yang terkait dengannya.

Bagaimana Sirkuit Bekerja

Cara kerja catu daya tanpa transformasi ini dapat dipahami dengan poin-poin berikut:

  1. Ketika input sumber listrik AC dinyalakan, kapasitor C1 blok masuknya arus utama dan membatasinya ke tingkat yang lebih rendah seperti yang ditentukan oleh nilai reaktansi C1. Di sini mungkin secara kasar diasumsikan sekitar 50mA.
  2. Namun, voltase tidak dibatasi, dan oleh karena itu 220V penuh atau apa pun yang mungkin ada pada input diizinkan untuk mencapai tahap penyearah jembatan berikutnya.
  3. Itu penyearah jembatan memperbaiki 220V C ini ke 310V DC yang lebih tinggi, karena RMS menjadi konversi puncak bentuk gelombang AC.
  4. Ini 310V DC secara instan direduksi menjadi DC level rendah oleh tahap dioda zener berikutnya, yang mengarahkannya ke nilai zener. Jika zener 12V digunakan, ini akan menjadi 12V dan seterusnya.
  5. C2 akhirnya menyaring 12V DC dengan riak, menjadi 12V DC yang relatif bersih.

1) Desain Transformerless Dasar

Sirkuit Power Supply Transformerless Sederhana

Mari kita coba pahami fungsi dari masing-masing bagian yang digunakan pada rangkaian di atas, dengan lebih detil:

  1. Kapasitor C1 menjadi bagian terpenting dari rangkaian karena itu adalah salah satu yang mengurangi arus tinggi dari listrik 220 V atau 120 V ke tingkat yang lebih rendah yang diinginkan, agar sesuai dengan beban DC keluaran. Sebagai aturan praktis, setiap mikroFarad dari kapasitor ini akan menyediakan arus sekitar 50 mA ke beban keluaran. Artinya, 2uF akan menyediakan 100 mA dan seterusnya. Jika Anda ingin mempelajari perhitungan dengan lebih tepat, Anda bisa lihat artikel ini .
  2. Resistor R1 digunakan untuk menyediakan jalur pelepasan untuk kapasitor tegangan tinggi C1 setiap kali rangkaian dicabut dari input listrik. Sebab, C1 memiliki kemampuan untuk menyimpan potensi listrik 220 V di dalamnya saat terlepas dari sumber listrik, dan dapat menimbulkan risiko sengatan tegangan tinggi kepada siapa pun yang menyentuh pin steker. R1 dengan cepat melepaskan C1 untuk mencegah kecelakaan seperti itu.
  3. Dioda D1 --- D4 bekerja seperti penyearah jembatan untuk mengubah AC arus rendah dari kapasitor C1 menjadi DC arus rendah. Kapasitor C1 membatasi arus hingga 50 mA tetapi tidak membatasi tegangan. Ini menyiratkan bahwa DC pada output penyearah jembatan adalah nilai puncak 220 V AC. Ini dapat dihitung sebagai: 220 x 1,41 = 310 V DC sekitar. Jadi kami memiliki 310 V, 50 mA pada output jembatan.
  4. Namun, 310V DC mungkin terlalu tinggi untuk perangkat tegangan rendah apa pun kecuali relai. Oleh karena itu, nilai yang tepat dioda zener digunakan untuk shunting 310V Dc ke nilai lebih rendah yang diinginkan, seperti 12 V, 5 V, 24 V dll, tergantung pada spesifikasi beban.
  5. Resistor R2 digunakan sebagai a resistor pembatas arus . Anda mungkin merasa, ketika C1 sudah ada untuk membatasi arus mengapa kita membutuhkan R2. Itu karena, selama periode sakelar daya sesaat ON, yang berarti ketika input AC pertama kali diterapkan ke rangkaian, kapasitor C1 hanya bertindak seperti korsleting selama beberapa milidetik. Beberapa milidetik awal periode sakelar ON ini, memungkinkan arus tinggi AC 220 V penuh masuk ke sirkuit, yang mungkin cukup untuk menghancurkan beban DC yang rentan pada output. Untuk mencegah hal ini, kami memperkenalkan R2. Namun, opsi yang lebih baik adalah menggunakan file NTC di tempat R2.
  6. C2 adalah kapasitor filter , yang memperhalus riak 100 Hz dari jembatan yang diperbaiki ke DC yang lebih bersih. Meskipun kapasitor 10uF 250V tegangan tinggi ditunjukkan pada diagram, Anda cukup menggantinya dengan 220uF / 50V karena adanya dioda zener.

Tata Letak PCB untuk catu daya tanpa transformator sederhana yang dijelaskan di atas ditunjukkan pada gambar berikut. Harap dicatat bahwa saya telah menyertakan ruang untuk MOV juga di PCB, di sisi input listrik.

tata letak PCB catu daya transformerless

Contoh Sirkuit untuk Aplikasi Lampu Dekorasi LED

Rangkaian catu daya tanpa transformator atau kapasitif berikut ini dapat digunakan sebagai rangkaian lampu LED untuk menerangi rangkaian LED minor dengan aman, seperti lampu LED kecil atau lampu string LED.

Ide tersebut diminta oleh Tuan Jayesh:

Spesifikasi Kebutuhan

String ini terdiri dari sekitar 65 hingga 68 LED dari 3 Volt secara seri kira-kira pada jarak katakanlah 2 kaki ,,, seperti 6 string diikat bersama untuk membuat satu string sehingga penempatan bohlam keluar menjadi 4 inci di tali terakhir. jadi di atas semua 390 - 408 lampu LED di tali terakhir.
Jadi tolong sarankan saya rangkaian driver terbaik untuk beroperasi
1) satu string 65-68 string.
atau
2) tali lengkap 6 senar bersama-sama.
kami memiliki tali lain dengan 3 senar. Senar tersebut terdiri dari sekitar 65 hingga 68 LED dari 3 Volt secara seri kira-kira pada jarak katakanlah 2 kaki, 3 senar tersebut diikat bersama untuk membuat satu senar sehingga penempatan bohlam datang keluar menjadi 4 inci di tali terakhir. jadi lebih dari 195 - 204 lampu LED di tali terakhir.
Jadi tolong sarankan saya rangkaian driver terbaik untuk beroperasi
1) satu string 65-68 string.
atau
2) tali lengkap 3 senar bersama.
Harap sarankan sirkuit kuat terbaik dengan pelindung lonjakan arus dan saran hal-hal tambahan apa pun yang harus dihubungkan untuk melindungi sirkuit.
dan harap lihat bahwa diagram sirkuit memiliki nilai yang diperlukan untuk hal yang sama karena kami sama sekali bukan orang teknis di bidang ini.

Desain Sirkuit

Sirkuit pengemudi yang ditunjukkan di bawah ini cocok untuk mengemudi semua string bohlam LED memiliki kurang dari 100 LED (untuk input 220V), masing-masing LED diberi peringkat pada 20mA, LED 3,3V 5mm:

catu daya transformerless kapasitif untuk lampu strip LEd

Di sini kapasitor input 0,33uF / 400V menentukan jumlah arus yang disuplai ke string LED. Dalam contoh ini akan menjadi sekitar 17mA yang hampir tepat untuk string LED yang dipilih.

Jika satu driver digunakan untuk lebih banyak jumlah string LED 60/70 serupa secara paralel, maka nilai kapasitor yang disebutkan dapat ditingkatkan secara proporsional untuk menjaga penerangan optimal pada LED.

Oleh karena itu untuk 2 string secara paralel, nilai yang diperlukan adalah 0.68uF / 400V, untuk 3 string Anda dapat menggantinya dengan 1uF / 400V. Demikian pula untuk 4 string, ini perlu ditingkatkan menjadi 1.33uF / 400V, dan seterusnya.

Penting :Meskipun saya belum menunjukkan resistor pembatas dalam desain, itu akan menjadi ide yang baik untuk memasukkan resistor 33 Ohm 2 watt secara seri dengan setiap string LED untuk keamanan tambahan. Ini bisa disisipkan di mana saja secara seri dengan string individu.

PERINGATAN: SEMUA SIRKUIT YANG DISEBUTKAN DALAM PASAL INI TIDAK TERISOLASI DARI AC UTAMA, KARENA ITU SEMUA BAGIAN DALAM SIRKUIT SANGAT BERBAHAYA UNTUK SENTUH SAAT TERHUBUNG KE AC UTAMA ........

2) Meningkatkan ke Catu Daya Transformerless Stabil Tegangan

Sekarang mari kita lihat bagaimana catu daya kapasitif biasa dapat diubah menjadi catu daya tegangan bebas tegangan stabil atau catu daya tanpa transformator tegangan variabel yang berlaku untuk hampir semua beban dan rangkaian elektronik standar. Ide tersebut diminta oleh Bapak Chandan Maity.

Spesifikasi teknis

Jika Anda ingat, saya berkomunikasi dengan Anda beberapa waktu sebelumnya dengan komentar di blog Anda.

Sirkuit Transformerless benar-benar bagus dan saya menguji beberapa di antaranya dan menjalankan LED 20W, 30W. Sekarang, saya mencoba menambahkan beberapa pengontrol, KIPAS dan LED secara bersamaan, oleh karena itu, saya memerlukan pasokan ganda.

Spesifikasi kasarnya adalah:

Peringkat saat ini 300 mAP1 = 3.3-5V 300mA (untuk pengontrol dll) P2 = 12-40V (atau kisaran yang lebih tinggi), 300mA (untuk LED)
Saya berpikir untuk menggunakan sirkuit ke-2 Anda seperti yang disebutkanhttps: //homemade-circuits.com/2012/08/high-current-transformerless-power.html

Tapi, saya tidak bisa membekukan cara mendapatkan 3.3V tanpa menggunakan kapasitor tambahan. 1. Bisakah, rangkaian kedua dapat ditempatkan dari keluaran yang pertama? 2. Atau, TRIAC kedua, jembatan ditempatkan paralel dengan yang pertama, setelah kapasitor mendapatkan 3.3-5V

Saya akan senang jika Anda membantu.

Terima kasih,

Desain

Fungsi dari berbagai komponen yang digunakan di berbagai tahap rangkaian terkontrol tegangan yang ditunjukkan di atas dapat dipahami dari poin-poin berikut:

Tegangan listrik diperbaiki oleh empat dioda 1N4007 dan disaring oleh kapasitor 10uF / 400V.

Output di 10uF / 400V sekarang mencapai sekitar 310V yang merupakan tegangan koreksi puncak yang dicapai dari listrik.

Jaringan pembagi tegangan yang dikonfigurasi di dasar TIP122 memastikan bahwa tegangan ini diturunkan ke tingkat yang diharapkan atau sesuai kebutuhan di seluruh output catu daya.

Anda juga bisa menggunakan MJE13005 menggantikan TIP122 untuk keamanan yang lebih baik.

Jika 12V diperlukan, pot 10K dapat disetel untuk mencapai ini di seluruh emitor / arde TIP122.

Kapasitor 220uF / 50V memastikan bahwa selama sakelar ON, basis diberikan tegangan nol sesaat untuk menjaganya tetap OFF dan aman dari lonjakan awal yang terburu-buru.

Induktor selanjutnya memastikan bahwa selama periode sakelar ON, kumparan menawarkan resistansi tinggi dan menghentikan arus masuk untuk masuk ke dalam rangkaian, mencegah kemungkinan kerusakan pada rangkaian.

Untuk mencapai 5V atau tegangan turun yang terpasang lainnya, pengatur tegangan seperti IC 7805 yang ditunjukkan dapat digunakan untuk mencapai hal yang sama.

Diagram Sirkuit

tegangan stabil sirkuit catu daya transformerless

Menggunakan Kontrol MOSFET

Rangkaian di atas menggunakan pengikut emitor dapat lebih ditingkatkan dengan menerapkan a Catu daya pengikut sumber MOSFET , bersama dengan tahap kontrol arus tambahan menggunakan transistor BC547.

Diagram rangkaian lengkapnya dapat dilihat di bawah ini:

Rangkaian catu daya transformerless terkontrol kapasitif dan MOSFET

Bukti Video Perlindungan Surge

3) Sirkuit Catu Daya Transformerless Zero Crossing

Hal menarik ketiga menjelaskan pentingnya deteksi persimpangan nol dalam catu daya tanpa transformator kapasitif untuk membuatnya benar-benar aman dari arus masuk arus listrik saklar ON. Ide tersebut diajukan oleh Bapak Francis.

Spesifikasi teknis

Saya telah membaca tentang artikel catu daya kurang transformator di situs Anda dengan minat besar dan jika saya memahami dengan benar masalah utamanya adalah kemungkinan arus masuk-terburu-buru dalam rangkaian saat dinyalakan, dan ini disebabkan karena penyalaan tidak tidak selalu terjadi saat siklus berada pada nol volt (persimpangan nol).

Saya seorang pemula dalam bidang elektronik dan pengetahuan serta pengalaman praktis saya sangat terbatas, tetapi jika masalah dapat diselesaikan jika zero crossing diterapkan mengapa tidak menggunakan komponen zero crossing untuk mengontrolnya seperti Optotriac dengan zero crossing.

Sisi masukan dari Optotriac adalah daya rendah sehingga resistor berdaya rendah dapat digunakan untuk menurunkan tegangan listrik untuk operasi Optotiac. Oleh karena itu, tidak ada kapasitor yang digunakan pada masukan Optotriac. Kapasitor dihubungkan pada sisi keluaran yang akan dinyalakan oleh TRIAC yang menyala pada persimpangan nol.

Jika ini berlaku, ini juga akan menyelesaikan masalah persyaratan arus tinggi, karena Optotriac pada gilirannya dapat mengoperasikan TRIAC arus dan / atau tegangan tinggi lainnya tanpa kesulitan apa pun. Sirkuit DC yang terhubung ke kapasitor seharusnya tidak lagi memiliki masalah arus yang terburu-buru.

Senang mengetahui pendapat praktis Anda dan terima kasih telah membaca email saya.

Salam,
Francis

Desain

Seperti yang ditunjukkan dengan benar dalam saran di atas, input AC tanpa a kontrol persimpangan nol dapat menjadi penyebab utama lonjakan arus masuk dalam catu daya tanpa transformator kapasitif.

sirkuit catu daya transformerless terkontrol zero crossing

Saat ini dengan munculnya opto-isolator driver triac yang canggih, mengganti sumber listrik AC dengan kontrol zero crossing tidak lagi menjadi urusan yang rumit, dan dapat diterapkan dengan mudah menggunakan unit-unit ini.

Tentang MOCxxxx Opto-coupler

Driver triac seri MOC datang dalam bentuk optocoupler dan merupakan spesialis dalam hal ini dan dapat digunakan dengan triac apa pun untuk mengontrol sumber listrik AC melalui deteksi dan kontrol zero crossing.

Driver triac seri MOC termasuk MOC3041, MOC3042, MOC3043 dll. Semua ini hampir identik dengan karakteristik kinerjanya dengan hanya perbedaan kecil dengan spces tegangannya, dan semua ini dapat digunakan untuk aplikasi kontrol lonjakan yang diusulkan dalam catu daya kapasitif.

Deteksi dan eksekusi zero crossing semuanya diproses secara internal dalam unit driver opto ini dan seseorang hanya perlu mengkonfigurasi triac daya dengannya untuk menyaksikan penembakan terkontrol zero crossing yang dimaksudkan dari rangkaian triac terintegrasi.

Sebelum menyelidiki rangkaian catu daya trafo tanpa trafo lonjakan bebas menggunakan konsep kontrol persimpangan nol mari pertama-tama kita pahami secara singkat mengenai apa itu persimpangan nol dan fitur-fiturnya yang terlibat.

Apa itu Zero Crossing pada Sumber Listrik AC

Kita tahu bahwa potensial listrik AC terdiri dari siklus tegangan yang naik dan turun dengan perubahan polaritas dari nol ke maksimum dan sebaliknya pada skala yang diberikan. Misalnya di AC listrik 220V kami, tegangan beralih dari 0 ke + 310V puncak) dan kembali ke nol, kemudian diteruskan ke bawah dari 0 ke -310V, dan kembali ke nol, ini berlangsung terus menerus 50 kali per detik yang merupakan AC 50 Hz siklus.

Ketika tegangan listrik mendekati puncak seketika dari siklus, itu dekat input listrik 220V (untuk 220V), itu berada di zona terkuat dalam hal tegangan dan arus, dan jika catu daya kapasitif kebetulan AKTIF selama ini seketika, seluruh 220V dapat diharapkan menerobos catu daya dan beban DC rentan terkait. Hasilnya bisa jadi apa yang biasanya kita saksikan di unit catu daya semacam itu .... yaitu pembakaran instan dari beban yang terhubung.

Konsekuensi di atas mungkin umumnya hanya terlihat pada catu daya tanpa transformator kapasitif karena, kapasitor memiliki karakteristik berperilaku seperti sepersekian detik ketika dikenai tegangan suplai, setelah itu diisi dan menyesuaikan ke tingkat keluaran yang ditentukan dengan benar

Kembali ke masalah penyeberangan nol listrik, dalam situasi sebaliknya ketika listrik mendekati atau melewati garis nol dari siklus fasa, itu dapat dianggap berada di zona terlemah dalam hal arus dan tegangan, dan gadget apa pun yang DIAKTIFKAN saat ini diharapkan dapat sepenuhnya aman dan bebas dari lonjakan arus masuk.

Oleh karena itu, jika catu daya kapasitif dinyalakan dalam situasi ketika input AC melewati fase nol, kita dapat mengharapkan output dari catu daya aman dan tidak ada arus lonjakan.

Bagaimana itu bekerja

Rangkaian yang ditunjukkan di atas menggunakan driver optoisolator triac MOC3041, dan dikonfigurasi sedemikian rupa sehingga setiap kali daya dinyalakan, ia akan menyalakan dan memulai triac yang terhubung hanya selama penyeberangan nol pertama dari fase AC, dan kemudian membuat AC tetap ON biasanya selama sisa periode sampai daya dimatikan dan dinyalakan kembali.

Mengacu pada gambar kita dapat melihat bagaimana IC MOC 3041 6-pin kecil dihubungkan dengan triac untuk menjalankan prosedur.

Input ke triac diterapkan melalui tegangan tinggi, kapasitor pembatas arus 105 / 400V, beban dapat dilihat terpasang ke ujung lain suplai melalui konfigurasi penyearah jembatan untuk mencapai DC murni ke beban yang diinginkan yang dapat berupa LED .

Bagaimana Arus Surge Dikendalikan

Setiap kali daya DIAKTIFKAN, awalnya triac tetap dalam keadaan OFF (karena tidak adanya drive gerbang) dan begitu pula beban yang terhubung ke jaringan jembatan.

Sebuah tegangan umpan yang berasal dari output kapasitor 105 / 400V mencapai LED IR internal melalui pin1 / 2 dari IC opto. Input ini dipantau dan diproses secara internal dengan mengacu pada respons cahaya IR LED .... dan segera siklus AC yang diumpankan terdeteksi mencapai titik persimpangan nol, sakelar internal langsung mematikan dan menyalakan triac dan membuat sistem tetap AKTIF selama sisa periode hingga unit dimatikan dan dinyalakan lagi.

Dengan pengaturan di atas, setiap kali daya DIAKTIFKAN, triac isolator opto MOC memastikan bahwa triac dimulai hanya selama periode itu ketika sumber listrik AC melewati garis nol fase, yang pada gilirannya menjaga beban tetap aman dan bebas dari gelombang berbahaya yang terburu-buru.

Memperbaiki Desain di atas

Sirkuit catu daya kapasitif komprehensif yang memiliki detektor nol persimpangan, penekan lonjakan arus, dan pengatur tegangan dibahas di sini, idenya diajukan oleh Bpk. Chamy

Merancang Sirkuit Catu Daya Kapasitif yang Ditingkatkan dengan Zero Crossing Detection

Halo Swagatam.

Ini adalah penyeberangan nol saya, desain catu daya kapasitif yang dilindungi lonjakan dengan penstabil tegangan, saya akan mencoba mencantumkan semua keraguan saya.
(Saya tahu ini akan mahal untuk kapasitor, tetapi ini hanya untuk tujuan pengujian)

1-Saya tidak yakin apakah BT136 harus diganti untuk BTA06 untuk menampung lebih banyak arus.

2-The Q1 (TIP31C) hanya dapat menangani 100V Max. Mungkin harus diubah untuk transistor 200V 2-3A ?, seperti 2SC4381.

3-R6 (200R 5W), saya tahu resistor ini cukup kecil dan milik saya
kesalahan, saya sebenarnya ingin meletakkan resistor 1k. Tetapi dengan 200R 5W
resistor itu akan berhasil?

4-Beberapa resistor telah diubah mengikuti rekomendasi Anda untuk membuatnya berkemampuan 110V. Mungkin yang 10K perlu lebih kecil?

Jika Anda tahu cara membuatnya bekerja dengan benar, saya akan dengan senang hati memperbaikinya. Jika berhasil saya dapat membuat PCB untuk itu dan Anda dapat mempublikasikannya di halaman Anda (Gratis tentu saja).

Terima kasih telah meluangkan waktu dan melihat sirkuit penuh kesalahan saya.

Semoga harimu menyenangkan.

Chamy

Menilai Desain

Halo Chamy,

sirkuit Anda tampak oke bagi saya. Inilah jawaban atas pertanyaan Anda:

1) ya BT136 harus diganti dengan triac berperingkat lebih tinggi.
2) TIP31 harus diganti dengan transistor Darlington seperti TIP142 dll jika tidak, mungkin tidak akan berfungsi dengan baik.
3) ketika Darlington digunakan, resistor dasar bisa bernilai tinggi, mungkin resistor 1K / 2 watt akan cukup OK.
Namun desainnya sendiri terlihat seperti berlebihan, versi yang lebih sederhana dapat dilihat di bawah https://homemade-circuits.com/2016/07/scr-shunt-for-protecting-capacitive-led.html
Salam

Swagatam

Referensi:

Sirkuit Zero Crossing

4) Mengalihkan Power Supply Transformerless menggunakan IC 555

Solusi sederhana namun cerdas ke-4 ini diimplementasikan di sini menggunakan IC 555 dalam mode monostabilnya untuk mengontrol lonjakan arus dalam catu daya tanpa transfomer melalui konsep sirkuit pengalih penyeberangan nol, di mana daya input dari sumber listrik diizinkan untuk memasuki rangkaian hanya selama nol penyeberangan sinyal AC, sehingga menghilangkan kemungkinan lonjakan arus masuk. Ide itu dikemukakan oleh salah satu pembaca setia blog ini.

Spesifikasi teknis

Akankah rangkaian tanpa transformator silang nol bekerja untuk mencegah arus masuk awal dengan tidak membiarkan hidup sampai titik 0 dalam siklus 60/50 hertz?

Banyak solid state relay yang harganya murah, kurang dari INR 10.00 dan memiliki kemampuan bawaan ini.

Juga saya ingin mengendarai led 20watt dengan desain ini tetapi saya tidak yakin berapa banyak arus atau seberapa panas kapasitor akan saya kira itu tergantung pada bagaimana leds adalah kabel seri atau paralel, tetapi katakanlah kapasitor berukuran 5 amps atau 125uf akan kapasitor memanas dan meledak ???

Bagaimana seseorang membaca spesifikasi kapasitor untuk menentukan berapa banyak energi yang dapat dihamburkannya.

Permintaan di atas mendorong saya untuk mencari desain terkait yang menggabungkan konsep zero crossing switching berbasis IC 555, dan menemukan rangkaian catu daya tanpa trafo yang sangat baik berikut yang dapat digunakan untuk secara meyakinkan menghilangkan semua kemungkinan kemungkinan lonjakan lonjakan arus.

Apa itu Zero Crossing Switching:

Penting untuk mempelajari konsep ini terlebih dahulu sebelum menyelidiki rangkaian transformator bebas lonjakan yang diusulkan.

Kita semua tahu seperti apa gelombang sinus dari sinyal listrik AC. Kita tahu bahwa sinyal sinus ini dimulai dari tanda potensial nol, dan secara eksponensial atau bertahap naik ke titik tegangan puncak (220 atau 120), dan dari sana secara eksponensial kembali ke tanda potensial nol.

Setelah siklus positif ini, bentuk gelombang menukik dan mengulangi siklus di atas tetapi ke arah negatif hingga kembali lagi ke tanda nol.

Operasi di atas terjadi sekitar 50 hingga 60 kali per detik tergantung pada spesifikasi utilitas utama.
Karena bentuk gelombang inilah yang memasuki rangkaian, setiap titik dalam bentuk gelombang selain nol, menimbulkan potensi bahaya lonjakan saklar ON karena arus tinggi yang terlibat dalam bentuk gelombang.

Namun situasi di atas dapat dihindari jika beban menghadapi sakelar ON selama persimpangan nol, setelah itu kenaikan menjadi eksponensial tidak menimbulkan ancaman apa pun terhadap beban.

Ini persis seperti yang kami coba terapkan di sirkuit yang diusulkan.

Operasi Sirkuit

Mengacu pada diagram rangkaian di bawah ini, 4 dioda 1N4007 membentuk konfigurasi penyearah jembatan standar, sambungan katoda menghasilkan riak 100Hz melintasi garis.
Frekuensi 100Hz di atas dijatuhkan menggunakan pembagi potensial (47k / 20K) dan diterapkan ke rel positif IC555. Di seberang garis ini potensi diatur dan disaring dengan tepat menggunakan D1 dan C1.

Potensial di atas juga diterapkan ke basis Q1 melalui resistor 100k.

IC 555 dikonfigurasi sebagai MV monostabil yang berarti outputnya akan tinggi setiap kali pin # 2 di-ground.

Untuk periode di mana sumber listrik AC di atas (+) 0.6V, Q1 tetap dalam keadaan OFF, tetapi segera setelah bentuk gelombang AC menyentuh tanda nol, yang mencapai di bawah (+) 0.6 V, Q1 mengaktifkan pin grounding # 2 dari IC dan memberikan output positif dari IC pin # 3.

Output dari IC AKTIFKAN SCR dan beban dan tetap ON sampai waktu MMV berlalu, untuk memulai siklus baru.

Waktu ON dari monostabil dapat diatur dengan memvariasikan preset 1M.

Waktu ON yang lebih lama memastikan lebih banyak arus ke beban, membuatnya lebih terang jika itu adalah LED, dan sebaliknya.

Kondisi sakelar ON dari rangkaian catu daya tanpa transformator berbasis IC 555 ini dengan demikian dibatasi hanya ketika AC mendekati nol, yang pada gilirannya memastikan tidak ada tegangan lonjakan setiap kali beban atau rangkaian DIAKTIFKAN.

Diagram Sirkuit

Power Supply Transformerless menggunakan IC 555

Untuk Aplikasi Driver LED

Jika Anda mencari catu daya tanpa trafo untuk aplikasi driver LED di tingkat komersial, maka mungkin Anda dapat mencoba konsep dijelaskan di sini .




Sepasang: Sirkuit Remote Control Menggunakan Radio FM Next: Cara Membuat Lampu Depan Mobil Yang Kuat Menggunakan LED