Obecně elektronické výrobky, DC zdroj napájení převádí střídavé napětí na malé stejnosměrné napětí pomocí sestupného transformátoru. Spínaný napájecí zdroj nebo sestupný transformátor převádí vyšší střídavé napětí na nižší střídavé napětí a poté na požadované stejnosměrné nízké napětí. Tento proces má hlavní nevýhodu v tom, že cena bude vysoká a vyžaduje více místa během výroby a navrhování produktu. Aby se tyto nevýhody překonaly, používá se beztransformátorové napájení. Není to nic jiného než napájecí zdroj na bázi přepínače. Tento článek popisuje beztransformátorové napájení s 12V.

Co je to transformátorový napájecí zdroj?

Definice: Beztransformátorový napájecí zdroj převádí vysoké vstupní střídavé napětí (120 V nebo 230 V) na požadované výstupní stejnosměrné nízké napětí (3 V nebo 5 V nebo 12V) s nízkým proudovým výstupem v miliampérech. Používá se v elektronických aplikacích s nízkým výkonem VEDENÝ žárovky, hračky a domácí spotřebiče. Je to nákladově efektivní a vyžaduje méně místa.

Pracovní princip

Základní pracovní princip beztransformátorového napájení je obvod děliče napětí který převádí jednofázové střídavé vysoké napětí na požadované nízké stejnosměrné napětí bez použití transformátor a induktor. Celá koncepce tohoto napájecího zdroje zahrnuje usměrnění, dělení napětí, regulaci a omezení náběhu. Níže je uveden základní obvod beztransformátorového napájení.

Základní obvodové schéma beztransformátorového napájecího zdroje

Jednofázové střídavé vysoké napětí (120 V nebo 230 V) se převádí na nízké stejnosměrné napětí (12V nebo 3 V nebo 5 V). Diody se používají k usměrnění a regulaci požadovaného stejnosměrného napětí. Kondenzátor zapojený do série s AC omezuje tok střídavého proudu kvůli jeho reaktanci. Řídí tok proudu na určitou hodnotu v závislosti na jeho typu.

Obecně se v tomto napájecím zdroji používá kondenzátor s hodnocením X. Rezistor se používá k rozptýlení přebytečné energie ve formě tepla a proudu. Diody se používají k usměrnění střídavého vysokého napětí na stejnosměrné nízké napětí. The můstkový usměrňovač obvod odstraní záporné napětí a stabilizuje špičkové napětí procesem nápravy. Zenerova dioda se používá k odstranění zvlnění a regulaci napětí. K otestování obvodu je připojena LED.

Konstrukce / design napájecího zdroje bez transformátoru

Konstrukce tohoto napájecího zdroje je velmi jednoduchá. Využívá nepolarizovaný kondenzátor 225k / 400v v sérii s hlavním střídavým napájecím napětím a paralelně zapojený s odporem 470k / 1W k vybití proudu (obvod je vypnutý) a zabránění nárazům. Kondenzátor udržuje tok proudu na konstantní hodnotě díky své reaktanci. Protože reaktance kondenzátoru je vyšší než odpor rezistoru. Kondenzátor s hodnocením X se používá k poklesu proudu a jeho provozní napětí je 250V až 600V.

Obvod usměrňovacího můstku se 4 diodami pro účely usměrnění. Koncerty AC na DC (220VAC na 310VDC). K filtraci se používá kondenzátor C2 470μF / 100V. Odstraňuje zvlnění ze získaného výstupního napětí a udržuje špičkové napětí. Zenerova dioda se používá jako regulátor pro převod na požadované stejnosměrné napětí (5V nebo 3V nebo 12V) v závislosti na aplikaci. Rezistor R3 220Ώ / 1W slouží k omezení náběhu a funguje jako odpor omezující proud.

Schéma zapojení napájecího zdroje bez transformátoru

Schéma zapojení tohoto napájecího zdroje je uvedeno níže.

Schéma zapojení napájecího zdroje bez transformátoru

Tento typ napájecího zdroje převádí vysoké střídavé napětí na nízké stejnosměrné napětí bez použití transformátoru a induktoru. Používá se hlavně v elektronických aplikacích s nízkým výkonem. Použití beztransformátorového napájecího zdroje snižuje náklady na elektronické výrobky a při výrobě a navrhování spotřebovává méně místa. Jsou k dispozici v malé velikosti a malé hmotnosti ve srovnání s transformátorovými nebo spínanými napájecími zdroji. Hlavní nevýhodou tohoto typu je, že nedochází k izolaci mezi vstupním hlavním střídavým vysokým napětím a výstupem, což vede k poruchám a bezpečnostním problémům obvodu.

Typy beztransformátorového napájecího zdroje

Jsou k dispozici ve dvou typech, které zahrnují následující.

Odporový beztransformátorový napájecí zdroj

Rezistor se používá přes rezistor snižující napětí k poklesu přebytečné energie jako tepla. Omezuje nadměrný proud kvůli jeho odporu. Rezistor snižující napětí rozptyluje výkon. Používá se rezistor s dvojnásobným jmenovitým výkonem, protože se přes něj rozptýlí více energie.

“jak funguje elektronický gyroskop ”

Kapacitní napájecí zdroj bez transformátoru

je účinnější, protože odvod tepla a ztráta energie jsou nízké. U tohoto typu je kondenzátor s hodnocením X s 230 V nebo 600 V nebo 400 V zapojen do série do sítě, aby snížil napětí, a funguje jako kondenzátor snižující napětí.

Hlavní rozdíl mezi odporovým a kapacitním typem spočívá v tom, že přebytečná energie je rozptýlena jako teplo napříč rezistorem snižujícím napětí a zatímco v kapacitním typu je nadměrné napětí upuštěno přes rezistor snižující napětí bez jakéhokoli rozptylu tepla a ztráty energie

Transformátorový napájecí zdroj 12v

Výše uvedený diagram představuje beztransformátorové napájení 12V. Není to nic jiného než převod 220V hlavního střídavého napětí na 12V DC napětí pomocí kondenzátor , odpor, můstkový usměrňovač a Zenerova dioda. Z výše uvedeného obrázku se C1 používá jako kondenzátor s hodnocením X k poklesu vysokého střídavého napětí. Můstkový usměrňovač (D1, D2, D3, D4) převádí střídavé napětí na stejnosměrné pomocí usměrnění. Převádí 230V AC na vysoké 310V DC díky Peak RMS v AC signálu. Kondenzátor C2 odstraňuje vlnění ze získaného stejnosměrného napětí.

Rezistor R1 odstraní uložený proud, když je obvod vypnutý. Rezistor R2 omezuje tok přebytečného proudu a používá se k omezení zapínacího proudu. A Zenerova dioda se používá k odstranění špičkového inverzního napětí, stabilizuje a reguluje výstupní stejnosměrné napětí na 12V. K obvodu je připojena LED kontrolující, zda funguje nebo ne. Celý obvod je uzavřen v nárazuvzdorném pouzdru, aby nedošlo k úrazu elektrickým proudem a poškození. Pro účely izolace od hlavního napájecího zdroje lze na vstup napájecího zdroje připojit malý izolovaný transformátor.

Aplikace

The aplikace beztransformátorového napájení 12v zahrnují nízkoenergetické a levné aplikace jako

Mobilní nabíječky
LED žárovky
Elektronické hračky
Nouzová světla
Obvody děliče napětí a regulátoru
Televizní přijímače
Analogově-digitální převaděče
Telekomunikační systémy
Digitální komunikační systémy atd.

Jedná se tedy o transformátory napájení 12V -definice, teorie, konstrukce, typy a aplikace. Zde je otázka pro vás: „Jaké jsou výhody a nevýhody beztransformátorového napájení