Программа Сервисный Центр
0

Автономный источник питания для маломощных нагрузок на основе гасящего конденсатора


Питание маломощных нагрузок постоянным напряжением могут обеспечить бестрансформаторные AC/DC источники, использующие конденсатор в качестве токоограничительного элемента

Малопотребляющим приложениям, таким как счетчики расхода энергии, часто требуются простые источники, преобразующие энергию сети переменного тока в напряжение 3.3 В, используемое для питания микроконтроллера и зарядки литий-ионного аккумулятора до напряжения 4.2 В. Вы можете решить эту задачу, используя сетевой трансформатор или внешний источник питания на основе AC/DC преобразователя. Обоим подходам присущи общеизвестные недостатки, связанные с сочетанием веса, размеров и сложности. Более простыми решениями являются двухполупериодная схема на основе гасящего конденсатора с мостовым выпрямителем (Рисунок 1) и аналогичная однополупериодная схема.

Автономный источник питания для маломощных нагрузок на основе гасящего конденсатора
Рисунок 1.Для двухполупериодной схемы с гасящим конденсатором и мостовым
выпрямите лем не нужен трансформатор. Максимальный ток схемы
определяется реактивным сопротивлением конденсатора C1.

Входная часть таких схем известна как «гасящий конденсатор». Идея, описываемая в статье, применима и к двух-, и к однополупериодным реализациям этой схемы, где в качестве не имеющего потерь резистора используется сетевой конденсатор C1, реактивное сопротивление которого устанавливает максимальный ток, отдаваемый на вход DC/DC регулятора.

Стабилитроны ограничивают входное напряжение до уровня, допустимого для DC/DC преобразователя в отсутствие нагрузки, преобразуя, таким образом, сетевое напряжение в промежуточное постоянное напряжение VDC. Входное напряжение DC/DC преобразователя (VDC = VIN) выбирают относительно высоким, чтобы ток, идущий через гасящий конденсатор, оставался небольшим. Затем, воспользовавшись понижающим преобразователем с широким диапазоном входных напряжений VIN, промежуточное нестабилизированное напряжение можно преобразовать в стабилизированное постоянное напряжение, соответствующее требованиям нагрузки.

Высокий коэффициент понижения дает возможность уменьшить входные токи DC/DC преобразователей, в качестве которых можно использовать такие микросхемы понижающих регуляторов, как LMR14006, LMR16006 и LM46000. Чем выше коэффициент понижения, тем меньше может быть емкость конденсатора C1, и, соответственно, меньше кажущаяся мощность, потребляемая от сети. Это поможет таким приложениям, как интеллектуальные сетевые счетчики расхода энергии, в соблюдении строгих ограничений по максимуму видимой потребляемой мощности, типичное значение которого составляет 8 В×А.

На Рисунке 2 показан вариант схемной реализации однополупериодной схемы с гасящим конденсатором. В связи с тем, что отрицательные полуволны входного напряжения в этой схеме не используются, ток, который она способна отдавать на вход VIN понижающего преобразователя, будет меньше, чем в варианте с двухполупериодным выпрямителем. Таким образом, в таких приложениях, как устройства зарядки аккумуляторов, где для быстрого заряда от выхода DC/DC преобразователя потребуется относительно большой ток, предпочтительнее двухполупериодный выпрямитель.

Автономный источник питания для маломощных нагрузок на основе гасящего конденсатора
Рисунок 2.Ток, отдаваемый на вход VIN понижающего преобразователя однополупериодной
схемой, меньше, чем в варианте с двухполупериодным выпрямителем.

Важнейшим преимуществом этих схем являются их размеры. Происходящее в последние годы снижение габаритов измерительных приборов, используемых в интеллектуальных энергосетях, стало сильно ограничивать доступное пространство печатной платы. Попытка воспользоваться более традиционным AC/DC преобразователем означала бы не только увеличение площади печатной платы, но и существенное усложнение, а как следствие – и удорожание схемы. Схемы с гасящими конденсаторами намного дешевле, поскольку единственным компонентом, способным выдерживать сетевое напряжение, в них должен быть конденсатор C1.

Хотя эти схемы просты в настройке, вы должны принять все возможные меры предосторожности, создав лабораторный прототип и добавив соответствующие цепи фильтрации и защиты, исключающие возможность получения потенциально смертельных травм. Пользователь должен обязательно удостовериться, что устройство, которое предполагается питать от описанной схемы, и в том числе, его нагрузка, полностью изолировано от любых контактов с заземленными предметами, включая людей, животных и измерительное оборудование.

 
 
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.
 
 
 
Обратная связь

Наши партнеры

 

Опросы

Есть ли справедливость в жизни?
Конечно есть, уверен!
Вроде как должна быть, но...
Затрудняюсь ответить...
Какая справедливость? О чем Вы?
Эх.., нет правды на свете!

 

Облако тегов

Требуется для просмотраFlash Player 9 или выше.

Показать все теги
 

Календарь публикаций

«    Октябрь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
 
 

Архив новостей

Сентябрь 2017 (4)
Август 2017 (36)
Июль 2017 (32)
Июнь 2017 (42)
Май 2017 (45)
Апрель 2017 (47)
 
Наверх Сервисные мануалы Даташиты Ремонт LCD, ЖК телевизоров LG Samsung Скрипт программы "Сервисный центр"