En general els productes electrònics, el DC Font d'alimentació converteix el voltatge de CA en un voltatge de CC petit mitjançant un transformador reductor La font d'alimentació en mode de commutació o el transformador de baixada converteixen una tensió de CA més baixa a una tensió de CA més baixa i després la de baixa tensió de CC desitjada. Aquest procés té el principal desavantatge que el cost serà elevat i requereix més espai durant la fabricació i el disseny d’un producte. Per tant, per superar aquests desavantatges, s’utilitza una font d’alimentació sense transformador. No és res més que una font d'alimentació basada en commutadors. En aquest article es descriu la font d'alimentació sense transformador amb 12V.
Què és una font d'alimentació sense transformador?
Definició: Una font d’alimentació sense transformador converteix un voltatge d’entrada de CA elevat (120V o 230V) a la baixa tensió de sortida de CC desitjada (3V o 5V o 12V) amb sortida de baix corrent en miliamperis. S'utilitza en aplicacions electròniques de baixa potència com LED bombetes, joguines i electrodomèstics. És rendible i necessita menys espai.
Principi de funcionament
El bàsic principi de funcionament de la font d'alimentació sense transformador és un circuit divisor de tensió que converteix l’alta tensió de CA monofàsica a una baixa tensió de CC desitjada sense cap ús de transformador i inductor. Tot el concepte d’aquesta font d’energia implica la rectificació, la divisió de tensió, la regulació i la limitació de l’entrada. A continuació es mostra el circuit bàsic de la font d’alimentació sense transformador.
Diagrama bàsic de circuits de la font d'alimentació sense transformador
L’alta tensió monofàsica de CA (120V o 230V) es converteix en baixa tensió de CC (12V o 3V o 5V). Els díodes s’utilitzen per rectificar i regular el voltatge continu desitjat. El condensador connectat en sèrie amb el CA restringeix el flux de corrent altern a causa de la seva reactància. Controla el flux de corrent a un valor específic en funció del seu tipus.
En general, en aquesta font d’alimentació s’utilitza un condensador X-rated. La resistència s’utilitza per dissipar l’excés d’energia en forma de calor i corrent. Els díodes s’utilitzen per rectificar l’alta tensió de CA a la baixa tensió de CC. El rectificador de pont El circuit elimina la tensió negativa i estabilitza la tensió màxima mitjançant el procés de rectificació. S’utilitza un díode Zener per eliminar les ondulacions i regular el voltatge. Es connecta un LED per provar el circuit.
Construcció / disseny de fonts d'alimentació sense transformador
La construcció d'aquesta font d'alimentació és molt senzilla. Utilitza un condensador no polaritzat de 225k / 400v en sèrie amb tensió principal d’alimentació de CA i connectat amb una resistència de 470k / 1W en paral·lel per descarregar el corrent (el circuit està apagat) i evitar xocs. El condensador manté el flux de corrent a un valor constant a causa de la seva reactància. Atès que la reactància del condensador és superior a la resistència de la resistència. El condensador X-rated s’utilitza per baixar el flux de corrent i la seva tensió de funcionament és de 250V a 600V.
El circuit rectificador pont amb 4 díodes per a la rectificació. Concerta AC a DC (220VAC a 310VDC). El condensador C2 470μF / 100V s’utilitza per a la filtració. Elimina les ondulacions de la tensió de sortida obtinguda i manté la tensió màxima. Un díode Zener s’utilitza com a regulador per convertir-lo en la tensió CC desitjada (5V o 3V o 12V) segons l’aplicació. La resistència R3 220Ώ / 1W serveix per limitar l’entrada i actua com a resistència limitadora de corrent.
Esquema del circuit d'alimentació sense transformador
A continuació es mostra el diagrama de circuits d’aquesta font d’alimentació.
Esquema del circuit d'alimentació sense transformador
Aquest tipus de font d'alimentació converteix un voltatge de CA alt a un voltatge de CC baix sense necessitat d'utilitzar transformadors ni inductors. S'utilitza principalment en aplicacions electròniques de baixa potència. L'ús d'una font d'alimentació sense transformador redueix el cost dels productes electrònics i consumeix menys espai durant la fabricació i el disseny. Estan disponibles en dimensions reduïdes i pes reduït en comparació amb les fonts d'alimentació basades en transformadors o basades en commutadors. El principal desavantatge d’aquest tipus és que no hi ha aïllament entre l’alta tensió principal i la sortida de CA principal, i això provoca problemes de seguretat i fallada del circuit.
Tipus de font d'alimentació sense transformador
Estan disponibles en dos tipus que inclouen els següents.
Font d'alimentació resistent sense transformador
La resistència s'utilitza a través d'una resistència de caiguda de tensió per deixar caure l'excés d'energia com a calor. Limita l'excés de corrent per la seva resistència. La resistència de caiguda de tensió dissipa la potència. S'utilitza la resistència amb doble potència nominal perquè es dissipa més potència a través d'ella.
Alimentació capacitiva sense transformador
és més eficient perquè la dissipació de calor i la pèrdua d'energia són baixes. En aquest tipus, un condensador X de 230V o 600V o 400V es connecta en sèrie amb la xarxa elèctrica per deixar caure el voltatge i actua com un condensador de caiguda de tensió.
La diferència principal entre el tipus resistiu i el tipus capacitiu és que l’excés d’energia es dissipa a mesura que es produeix calor a través de la resistència de caiguda de tensió i, mentre que en el tipus capacitiu, el voltatge sobrant es baixa a través de la resistència de caiguda de tensió sense dissipació de calor ni pèrdua d’energia
Font d'alimentació sense transformador 12v
El diagrama anterior representa la font d'alimentació sense transformador de 12V. No és altra cosa que convertir el voltatge principal de 220V a 12V DC amb l’ús de el condensador , resistència, rectificador de pont i díode Zener. A partir de la figura anterior, C1 s’utilitza com a condensador X-rated per baixar l’alta tensió de corrent altern. El rectificador de pont (D1, D2, D3, D4) converteix CA a CC mitjançant una rectificació. Converteix 230 V CA a 310 V CC a causa del pic RMS del senyal de CA. El condensador C2 elimina les ondulacions de la tensió de CC obtinguda.
La resistència R1 elimina el corrent emmagatzemat quan el circuit està apagat. La resistència R2 limita el flux d’excés de corrent i s’utilitza per limitar l’entrada. A Diodo Zener s’utilitza per eliminar la tensió inversa màxima, estabilitza i regula la tensió CC de sortida a 12V. Es connecta un LED al circuit per comprovar si funciona o no. Tot el circuit inclou una caixa antichoc per evitar descàrregues elèctriques i danys. A efectes d’aïllament del subministrament principal de CA, es pot connectar un petit transformador aïllat a l’entrada del subministrament.
Aplicacions
El aplicacions de la font d'alimentació sense transformador 12v inclouen aplicacions de baix consum i baix cost com
- Carregadors mòbils
- Bombetes LED
- Joguines electròniques
- Llums d’emergència
- Circuits divisors i reguladors de tensió
- Receptor de televisió
- Convertidors analògics a digitals
- Sistemes de telecomunicacions
- Sistemes de comunicació digital, etc.
Per tant, es tracta d’allò sense transformador font d'alimentació 12V -definició, teoria, construcció, tipus i aplicacions. Aquí teniu una pregunta: 'Quins avantatges i desavantatges té la font d'alimentació sense transformador
