วงจรจ่ายไฟแบบโซลิดสเตทเดี่ยว IC 220V 3 ตัว

แหล่งจ่ายไฟ AC เป็น DC เหล่านี้ใช้ชิปตัวเดียวในการแปลงอินพุต AC 220 V หรือ 120 V เป็น 12 V หรือ 5 V DC โดยไม่ต้องขึ้นอยู่กับหม้อแปลง

วงจรจ่ายไฟโซลิดสเตตแบบโซลิดสเตตที่เรียบง่าย แต่มีประสิทธิภาพสามตัวที่เรียบง่าย แต่มีประสิทธิภาพมีการพูดถึง

ตัวแรกทำงานโดยใช้ IC SR087 ตัวเดียว การออกแบบไม่ได้ขึ้นอยู่กับตัวเก็บประจุหรือตัวเหนี่ยวนำมูลค่าสูง แต่ยังสามารถส่งกระแส 100mA ไปยังโหลดที่แนบมาได้

1) คุณสมบัติหลักและเค้าโครงบอร์ด

คุณสมบัติหลักของแหล่งจ่ายไฟที่ใช้ IC SR087 คือ:

ประสิทธิภาพสูงโดยไม่ต้องใช้ตัวเหนี่ยวนำ ไม่ต้องใช้ตัวเก็บประจุแรงดันสูงในการปล่อยกระแสไฟหลัก สามารถใช้ได้กับอินพุต 120V AC และอินพุต AC 220V ปรับเอาต์พุตได้ จาก 9V ถึง 50VDC มีวงจรสถิติอ่อนภายใน Stand by เชื้อเพลิงน้อยกว่า 200mW

Supertex SR087 เป็นชิปควบคุมการสลับแบบไม่ใช้หม้อแปลงที่ออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อทำงานโดยตรงจากสาย AC 220V หรือ 120V ที่แก้ไขแล้ว

หลักการของการทำงานคือการเปิดทรานซิสเตอร์แบบพาสทุกครั้งที่ AC ที่แก้ไขแล้วมาถึงภายใต้ระดับเอาต์พุตที่ตั้งไว้และปิดสวิตช์ทันทีที่ระดับเอาต์พุตคงที่ในระดับที่ตั้งไว้

ตัวควบคุมเชิงเส้น 5V ที่ตั้งไว้ภายในมีเอาต์พุตคงที่เพิ่มเติม 5V จาก IC สำหรับอุปกรณ์ปฏิบัติการที่ต้องการอินพุต 5V ที่เข้มงวด

IC ยังอำนวยความสะดวกในอินพุตลอจิกภายนอกที่เรียกใช้คุณสมบัติ 'ปิดการใช้งาน' ซึ่งสามารถใช้เพื่อปิดการใช้งานวงจรเมื่อไม่ได้ใช้งานและทำให้ระบบอยู่ในโหมดสแตนด์บาย

คำเตือน! ไม่รวมการแยกกัลวานิกในการออกแบบ แรงดันไฟฟ้าและแรงกระแทกที่เป็นอันตรายถึงชีวิตอาจลอยอยู่เมื่อเปิดไปที่สาย AC ผู้ออกแบบที่ใช้ SR087 ต้องมั่นใจว่ามีการใช้มาตรการด้านความปลอดภัยที่เหมาะสมเพื่อป้องกันผู้ใช้ปลายทางจากการเสียชีวิต

ไม่รับประกันวงจรที่อธิบายไว้ในที่นี้ว่าจะเป็นไปตามข้อกำหนดการนำกระแสไฟกระชากและ EMI

การทำงานของวงจรเหล่านี้อาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับการใช้งานที่กำหนด ขอแนะนำให้นักออกแบบทำการทดสอบเพื่อตรวจสอบการปฏิบัติตามมาตรฐานและข้อบังคับของโลกที่วางไว้

แผนภูมิวงจรรวม

ส่วนรายการ

คำอธิบาย Pinout

VIN - ควรเชื่อมต่อผ่านสาย 120 / 230VAC stgae อินพุต AC ของวงจรได้รับการปกป้องจากกระแสไฟกระชากโดยวาริสเตอร์โลหะออกไซด์ 275V (MOV) และ 1.25A
ฟิวส์ระเบิดช้า

ห้ามใช้หม้อแปลงที่สายอินพุต ความเหนี่ยวนำที่สูงอาจสร้าง EMF ย้อนกลับแบบอุปนัยทำให้เกินพิกัด
MOV และทำลายมัน โปรดทราบว่าแหล่งจ่ายไฟแบบไม่ใช้หม้อแปลงแบบปรับได้ 50V ที่เสนอไม่ได้ออกแบบให้ทำงานผ่านอินพุตแหล่งจ่ายจากเครื่องสำรองคลื่นสี่เหลี่ยมซึ่งมักเรียกกันว่า 'คลื่นไซน์ดัดแปลง'

GND - นี่คือสายสามัญของวงจร และเนื่องจากวงจรไม่มีการแยกไฟฟ้าจากไฟ 220V หรือ 120V การเชื่อมต่อสายสามัญนี้กับอุปกรณ์ที่ต่อสายดิน
(เช่นออสซิลโลสโคป) อาจทำให้เกิดการลัดวงจรของสาย AC ซึ่งนำไปสู่ความเสียหายในทันทีต่อวงจรหรือแม้แต่อุปกรณ์ที่ใช้งาน

คุณอาจต้องการทราบด้วยว่า GND อาจอยู่ที่ระดับแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นด้วยความเคารพ
ลงสู่พื้นดินแม้ในขณะที่ปิดอินพุต AC โปรดระวังเรื่องนี้!

VOUT - หมายถึงเอาต์พุตหลักของวงจร

SR087 IC ออกแบบมาเพื่อควบคุมแรงดันไฟฟ้าขาออกสูงสุดไม่ใช่ค่าเฉลี่ยดังนั้น
แรงดันไฟฟ้าเฉลี่ยจะแสดงแนวโน้มที่จะลดลงเมื่อติดโหลด

VOUT สามารถปรับได้ตั้งแต่ 9.0 ถึง 50V โดยเปลี่ยนค่าของ R1 ตามสูตรที่ระบุในแผนภาพวงจร

VREG - เป็นเอาต์พุตควบคุม 5V คงที่จาก IC เนื่องจากเอาต์พุตนี้ได้มาจากสาย 50V การโหลดใด ๆ บน VREG อาจทำให้กระแสไฟฟ้าตกที่เท่ากันใน VOUT

VREG จะต้องใช้เฮดรูมอย่างน้อย 4.0V
เพื่อสร้าง 5V นั่นคือขั้นต่ำ 9V ที่ VOUT

เนื่องจากโดยทั่วไปแล้ว IC เป็นตัวควบคุมเชิงเส้น SR087 จะกระจายไป
กำลังไฟฟ้าเป็น Curent บนเอาต์พุต VREG หรือ VOUT ขึ้นไปประมาณ 460mW ที่ 60mA

เปิดใช้งาน - หากตรรกะต่ำ (<0.2V) is applied on this pinout it enables Q1
การสลับและ VOUT เปิดอยู่

อย่างไรก็ตามตรรกะ
สูง (> 0.75 • VREG) บนพินนี้ปิดใช้งาน Q1 อย่างรวดเร็ว
ปิดแหล่งจ่าย VOUT และเอาต์พุต VREG

อย่างไรก็ตามหากมีแรงดันไฟฟ้าภายนอกอยู่ทั่วขั้ว VOUT ในสถานะปิดใช้งาน VREG จะยังคงทำหน้าที่อนุญาตให้สร้าง 5.0V ข้ามขั้วที่ระบุ
อินพุต ENABLE มาพร้อมกับตัวต้านทานแบบดึงลง20kΩ ในกรณีที่ไม่จำเป็นต้องใช้หรือไม่ได้ใช้งานอาจถูกปล่อยทิ้งไว้โดยไม่ได้เชื่อมต่อหรือเชื่อมต่อกับกราวด์

2) แหล่งจ่ายไฟโซลิดสเตต 12V, 5V โดยใช้ IC LR645

ในการออกแบบโซลิดสเตตที่ใช้ IC เดี่ยวที่สองต่อไปนี้เราศึกษาวิธีควบคุมแรงดันไฟเมนให้อยู่ที่ 12V และ 5V โดยใช้ IC LR645G เพียงตัวเดียวและเซมิคอนดักเตอร์แบบแอคทีฟสามัญที่รองรับอื่น ๆ

ในโพสต์ก่อนหน้านี้ฉันได้จัดเตรียมวงจรที่คล้ายกัน แต่ใช้ตัวเก็บประจุแรงดันสูงเพื่อลดแรงดันไฟหลักเพื่อลดระดับที่ใช้งานได้

ขอบคุณ ไอซี Supertex สำหรับการจัดหาชิป LR645G ที่ยอดเยี่ยมนี้ให้กับเราซึ่งควบคุมแรงดันไฟฟ้าระหว่าง 24 ถึง 270 V AC เพียงตัวเดียวและสร้างแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงต่ำกว่า 15 โวลต์ที่เอาต์พุตซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานวงจรอิเล็กทรอนิกส์ขนาดกะทัดรัด

ส่วนที่ดีที่สุดของวงจรคือไม่รวมส่วนประกอบที่มีน้ำหนักมากเช่นหม้อแปลงหรือตัวเก็บประจุแรงดันสูงแบบไม่มีขั้ว

แม้ว่าเราทุกคนจะรู้วิธีง่ายๆในการสร้างหน่วยจ่ายไฟแบบไม่ใช้หม้อแปลงโดยใช้ตัวเก็บประจุแรงดันสูง แต่ตัวเก็บประจุแรงดันสูงเหล่านี้มีข้อเสียเปรียบใหญ่ประการหนึ่ง

เมื่อเปิดสวิตช์ฝาปิดเหล่านี้จะอนุญาตให้อินพุตที่มีไฟกระชากสูงผ่านเข้ามาได้และอุปกรณ์เหล่านี้จะผ่านพ้นช่วงการเปลี่ยนผ่านระดับกลางได้

ข้อเสียเปรียบอาจทำให้เกิดความเสียหายกับวงจรอิเล็กทรอนิกส์ใด ๆ ที่อาจเชื่อมต่อกับการกำหนดค่าแหล่งจ่ายไฟดังกล่าว

LR645G ทำงานอย่างไร

การใช้ LR645G การคุกคามข้างต้นจะถูกลบล้างโดยสิ้นเชิง กระแสไฟฟ้าสูงสุดที่มีอยู่จากอุปกรณ์นี้ค่อนข้างต่ำประมาณ 3 mA แต่ก็ไม่เป็นปัญหาเพราะกระแสสามารถยิงได้ถึง 150 mA โดยการเพิ่ม fet DN2540N5 ในวงจรง่ายๆ

รูปที่แสดงด้านบนเป็นวงจรโซลิดสเตตแบบคลาสสิกที่ตั้งค่าวงจรจ่ายไฟแบบไม่ใช้หม้อแปลง 12V และ 5V ซึ่งสามารถให้เอาต์พุต 15 โวลต์และ 5 โวลต์

15 โวลต์สามารถใช้ได้ที่จุดเชื่อมต่อของเอาต์พุตของ LR645 และอินพุตของ Ic 7805
หากไม่จำเป็นต้องใช้ตัวเลือก 5 โวลต์สามารถตัดการกำหนดค่ารอบตัวควบคุม 5 โวลต์ออกไปได้ซึ่งทำให้วงจรยังเรียบง่ายและกะทัดรัด

คำอธิบาย

ในทางลัดแผนภาพวงจรอาจเข้าใจได้ในลักษณะต่อไปนี้:

• ไฟกระแสสลับแรงดันสูงถูกแก้ไขโดยการกำหนดค่าบริดจ์โดยใช้ไดโอดสี่ตัวที่อินพุต
• แรงดันไฟฟ้าที่แก้ไขจะถูกทำให้เรียบโดยตัวเก็บประจุตัวกรองที่นำมาใช้หลังจากเครือข่ายบริดจ์
• แรงดันไฟฟ้าสูงที่ผ่านการกรองแล้วจะถูกป้อนเข้ากับ IC LR645LG ซึ่งจะช่วยลดแรงดันไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพถึง 15 โวลต์ที่ 3 mA
• FET ดึงเอาท์พุทกระแส 3 mA ไปที่ 150 mA และส่งต่อไปยังขั้นตอนต่อไปซึ่งรวมสเตจควบคุม 5 โวลต์

อย่างไรก็ตามข้อเสียเปรียบอย่างหนึ่งของการไม่รวมหม้อแปลงคืออันตรายจากแรงดันไฟฟ้าแรงสูงที่แขวนอยู่กับจุดที่เปลือยเปล่าทั้งหมดของวงจร

ดังนั้นจึงต้องใช้ความระมัดระวังอย่างยิ่งในขณะสร้างและทดสอบวงจรนี้และวงจรอื่น ๆ ที่ต่ออยู่

ส่วนรายการ

ไดโอด - 1N4007

ตัวเก็บประจุอินพุต - 4.7uF / 400V,

ตัวเก็บประจุเอาต์พุตคือ 1uF / 25V

IC คือ LR645LG และ 7805

FET - DN2540N5

3) วงจรแหล่งจ่ายไฟ 0-400V ชิปเดี่ยว

สามารถสร้างวงจรแหล่งจ่ายไฟที่ไม่ใช้หม้อแปลงแบบแปรผัน 0-400V ได้โดยใช้ชิป LR8 ตัวเดียวและตัวต้านทานไม่กี่ตัว IC มีขั้นตอนการควบคุมกระแสไฟฟ้าในตัวซึ่งทำให้การออกแบบปลอดภัยอย่างยิ่งแม้กระทั่งสำหรับวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่สำคัญ

LR8 IC ออกแบบมาให้ทำงานอย่างไร

IC LR8 ค่อนข้างคล้ายกับของเราเอง LM317 หรือ LM338 ICs ยกเว้นแรงดันไฟฟ้าขาเข้าสูงสุดและข้อกำหนดความจุในการส่งกระแสไฟฟ้าซึ่งอยู่ห่างกันโดยทั่วไปคุณลักษณะที่เหลือจะคล้ายกันทุกประการ

เนื่องจาก IC LR8 ได้รับการออกแบบให้ทำงานกับแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 430V ความสามารถในการจัดการปัจจุบันจึงต่ำกว่ามากที่สูงสุด 20mA แต่อย่างไรก็ตามที่ 400V กระแสไฟฟ้านี้อาจมีประโยชน์อย่างมาก

เนื่องจากวงจรจ่ายไฟแบบไม่ใช้หม้อแปลง 0-400V ที่นำเสนอได้รับการจัดอันดับให้ทำงานกับ AC มากกว่า 400V หมายความว่าวงจรนี้สามารถเสียบเข้ากับซ็อกเก็ตไฟหลักของเราได้โดยตรงโดยไม่ต้องกังวล ไฟกระชาก หรือสถานการณ์ภัยพิบัติอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง

มันทำงานอย่างไร

อ้างถึงการออกแบบวงจรของ 0-400V แหล่งจ่ายไฟแบบไม่ใช้หม้อแปลง ด้านบนเราจะเห็นว่ามันเหมือนกับตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าประเภท LM317 โดยที่ R1 ใช้สำหรับการตั้งค่าแรงดันอ้างอิงสำหรับขา ADJ ในขณะที่ R2 อยู่ในตำแหน่งสำหรับกำหนดแรงดันขาออกที่ต้องการใน C2

ในแผนภาพตัวต้านทาน 18K ควรจะสร้าง 5V ที่แม่นยำที่เอาต์พุตตราบเท่าที่แรงดันไฟฟ้าอินพุตอยู่ที่ 12V เหนือค่าเอาต์พุต .... หมายถึงการรับ 5V แรงดันไฟฟ้าอินพุตขั้นต่ำควรเป็น 17V ในทำนองเดียวกันเพื่อให้แน่ใจว่ามีเอาต์พุตขั้นต่ำ 1.25V แหล่งอินพุตจะต้องอยู่ที่ประมาณ 13.2V ในระยะสั้นแรงดันส่วนต่างจะต้อง + 12V เหนือค่าเอาต์พุตที่ต้องการ

สำหรับการรับเอาท์พุท DC 0-400V หรือ 0-300V DC ที่ราบรื่นจากแหล่งอินพุตที่แก้ไขด้วยไฟ 220 โวลต์ R2 สามารถแทนที่ด้วยหม้อ 100K

สำหรับค่าคงที่อื่น ๆ สามารถใช้สูตรที่ระบุได้ตามที่แนะนำในแผนภาพ

แผนภาพพินเอาต์สำหรับไอซี LR8 สามารถเรียนรู้ได้จากภาพต่อไปนี้:

ตอนนี้เนื่องจากคุณรู้วิธีสร้างวงจรจ่ายไฟแบบไม่มีหม้อแปลง 0-400V แล้วคุณจะวางแผนใช้มันอย่างไรสำหรับความต้องการเฉพาะของคุณ .... คิดและแบ่งปันถ้าเป็นไปได้ผ่านช่องแสดงความคิดเห็น