В обычных электронных продуктах DC источник питания преобразует переменное напряжение в небольшое постоянное с помощью понижающего трансформатора. Импульсный источник питания или понижающий трансформатор преобразует более высокое переменное напряжение в более низкое переменное напряжение, а затем в желаемое низкое напряжение постоянного тока. Этот процесс имеет главный недостаток, заключающийся в том, что он будет стоить дорого и потребует больше места во время производства и проектирования продукта. Итак, чтобы преодолеть эти недостатки, используется бестрансформаторный блок питания. Это не что иное, как блок питания на основе переключателя. В данной статье описан бестрансформаторный блок питания на 12 В.
Что такое бестрансформаторный источник питания?
Определение: Бестрансформаторный источник питания преобразует высокое входное напряжение переменного тока (120 В или 230 В) в желаемое выходное низкое напряжение постоянного тока (3 В, 5 В или 12 В) с низким выходным током в миллиамперах. Он используется в маломощных электронных устройствах, таких как ВЕЛ лампочки, игрушки и бытовая техника. Это экономически выгодно и требует меньше места.
Принцип работы
Базовый принцип работы бестрансформаторного источника питания это схема делителя напряжения который преобразует однофазное высокое напряжение переменного тока в желаемое низкое напряжение постоянного тока без использования трансформатор и индуктор. Вся концепция этого источника питания включает выпрямление, деление напряжения, регулировку и ограничение пускового тока. Принципиальная схема бестрансформаторного источника питания представлена ниже.
Принципиальная принципиальная схема бестрансформаторного источника питания
Однофазное высокое напряжение переменного тока (120 В или 230 В) преобразуется в низкое постоянное напряжение (12 В, 3 В или 5 В). Диоды используются для выпрямления и регулирования желаемого постоянного напряжения. Конденсатор, подключенный последовательно с переменным током, ограничивает прохождение переменного тока из-за его реактивного сопротивления. Он контролирует поток тока до определенного значения в зависимости от его типа.
Обычно в этом источнике питания используется конденсатор класса X. Резистор используется для рассеивания избыточной энергии в виде тепла и тока. Диоды используются для преобразования высокого напряжения переменного тока в низкое напряжение постоянного тока. В мостовой выпрямитель Схема снимает отрицательное напряжение и стабилизирует пиковое напряжение в процессе выпрямления. Стабилитрон используется для удаления пульсаций и регулирования напряжения. Светодиод подключается для проверки цепи.
Конструкция / дизайн бестрансформаторного источника питания
Конструкция этого блока питания очень проста. В нем используется неполяризованный конденсатор 225 кОм / 400 В, включенный последовательно с основным напряжением питания переменного тока и подключенный параллельно к резистору 470 кОм / 1 Вт для разрядки тока (цепь отключена) и предотвращения поражения электрическим током. Конденсатор поддерживает постоянное значение тока благодаря своему реактивному сопротивлению. Так как реактивное сопротивление конденсатора выше сопротивления резистора. Конденсатор класса X используется для снижения тока, а его рабочее напряжение составляет от 250 до 600 В.
Схема мостового выпрямителя с 4 диодами для выпрямления. Он предназначен для преобразования переменного тока в постоянный (от 220 до 310 В постоянного тока). Конденсатор C2 470мкФ / 100В используется для фильтрации. Он устраняет пульсации полученного выходного напряжения и поддерживает пиковое напряжение. Стабилитрон используется в качестве регулятора для преобразования в желаемое напряжение постоянного тока (5 В, 3 В или 12 В) в зависимости от приложения. Резистор R3 220 Ом / 1Вт предназначен для ограничения бросков тока и действует как резистор ограничения тока.
Схема бестрансформаторного источника питания
Принципиальная схема этого блока питания показана ниже.
Схема бестрансформаторного источника питания
Этот тип источника питания преобразует высокое переменное напряжение в низкое постоянное напряжение без использования трансформатора и индуктора. Он в основном используется в электронных устройствах малой мощности. Использование бестрансформаторного источника питания снижает стоимость электронных продуктов и занимает меньше места при производстве и проектировании. Они доступны в небольшом размере и небольшом весе по сравнению с блоками питания на основе трансформатора или переключателя. Основным недостатком этого типа является отсутствие развязки между входным главным переменным напряжением и выходом, что приводит к отказу и проблемам безопасности в цепи.
Типы бестрансформаторных источников питания
Они доступны в двух типах, включая следующие.
Резистивный бестрансформаторный источник питания
Резистор подключается к резистору, понижающему напряжение, для сброса избыточной энергии в виде тепла. Он ограничивает избыточный ток за счет своего сопротивления. Резистор падения напряжения рассеивает мощность. Используется резистор с удвоенной номинальной мощностью, потому что на нем рассеивается больше мощности.
Емкостный бестрансформаторный источник питания
он более эффективен, потому что рассеивание тепла и потери мощности низкие. В этом типе конденсатор класса X на 230 В, 600 В или 400 В подключается последовательно к сети для падения напряжения и действует как конденсатор падения напряжения.
Основное различие между резистивным и емкостным типами заключается в том, что избыточная энергия рассеивается в виде тепла на резисторе падения напряжения, а в емкостном типе избыточное напряжение падает на резисторе падения напряжения без какого-либо рассеивания тепла и потерь энергии.
Бестрансформаторный блок питания 12В
На схеме выше представлен бестрансформаторный источник питания 12 В. Это не что иное, как преобразование основного переменного напряжения 220 В в напряжение постоянного тока 12 В с использованием конденсатор , резистор, мостовой выпрямитель и стабилитрон. Как видно из рисунка выше, C1 используется в качестве конденсатора X-класса для падения высокого переменного напряжения. Мостовой выпрямитель (D1, D2, D3, D4) преобразует переменный ток в постоянный посредством выпрямления. Он преобразует 230 В переменного тока в высокий уровень 310 В постоянного тока из-за пикового среднеквадратичного значения в сигнале переменного тока. Конденсатор C2 устраняет пульсации полученного постоянного напряжения.
Резистор R1 снимает накопленный ток при отключении цепи. Резистор R2 ограничивает прохождение избыточного тока и используется для ограничения броска тока. А Стабилитрон используется для снятия пикового обратного напряжения, стабилизации и регулирования выходного постоянного напряжения до 12 В. К цепи подключается светодиод, чтобы проверить, работает он или нет. Вся цепь защищена ударопрочным корпусом, чтобы избежать поражения электрическим током и повреждений. Для изоляции от основного источника переменного тока на входе источника питания можно подключить небольшой изолированный трансформатор.
Приложения
В Применение Бестрансформаторного источника питания 12В включать маломощные и недорогие приложения, такие как
- Мобильные зарядные устройства
- Светодиодные лампы
- Электронные игрушки
- Аварийное освещение
- Цепи делителя и регулятора напряжения
- Телевизионные приемники
- Аналого-цифровые преобразователи
- Телекоммуникационные системы
- Системы цифровой связи и др.
Таким образом, это все о бестрансформаторных блок питания 12В -определение, теория, построение, типы и приложения. Вот вам вопрос: «Каковы преимущества и недостатки бестрансформаторного источника питания?
