Circuito de suministro de energía sin transformador de alta corriente

Circuito de suministro de energía sin transformador de alta corriente

La configuración simple de un circuito de suministro de energía sin transformador que se presenta a continuación es capaz de proporcionar alta corriente a cualquier nivel de voltaje fijo asignado. La idea parece haber resuelto el problema de derivar alta corriente de fuentes de alimentación capacitivas que antes parecía una propuesta difícil. Supongo que soy la primera persona en haberlo inventado.

Introducción

He discutido algunos circuitos de alimentación sin transformador en este blog que son buenos solo con aplicaciones de baja potencia y tienden a volverse menos efectivos o inútiles con cargas de alta corriente.

El concepto anterior utiliza alto voltaje Condensadores PP para bajar el voltaje de la red al nivel requerido, sin embargo, no puede elevar los niveles de corriente según la aplicación particular deseada.



Aunque, dado que la corriente es directamente proporcional a la reactancia de los condensadores , significa que la corriente se puede elevar simplemente incorporando más condensadores en paralelo. Pero esto implica el riesgo de altas corrientes de sobretensión iniciales que podrían destruir instantáneamente el circuito electrónico involucrado.

Agregar condensadores para aumentar la corriente

Por lo tanto, agregar condensadores podría ayudar a aumentar las especificaciones actuales de tales fuentes de alimentación, pero primero se debe tener en cuenta el factor de sobretensión para que el circuito sea factible para su uso práctico.

El circuito de una fuente de alimentación sin transformador de alta corriente que se explica aquí con suerte, maneja eficazmente el oleada que se desarrolla a partir de transitorios de potencia de manera que la salida esté libre de peligros y proporcione el suministro de corriente requerido a los niveles de voltaje nominal.

Todo en el circuito se mantiene como su contraparte anterior, salvo la inclusión de la red triac y zener, que en realidad es un red de palanca , utilizado para conectar a tierra cualquier cosa que supere el voltaje nominal.

En este circuito, se espera que la salida proporcione un voltaje estable de alrededor de 12+ voltios a alrededor de 500 mA de corriente sin los peligros de cualquier voltaje accidental o entrada de corriente.

PRECAUCIÓN: EL CIRCUITO NO ESTÁ AISLADO DE LA RED Y POR LO TANTO IMPLICA ALTO RIESGO DE ELECTROCUCIÓN, SE DEBEN TOMAR LAS PRECAUCIONES APROPIADAS.

ACTUALIZACIÓN: se puede aprender un diseño mejor y más avanzado en este Circuito de alimentación sin transformador sin sobretensión controlado por cruce por cero

Lista de partes

  • R1 = 1 M, 1/4 W
  • R2, R3 = 1K, 1/4 VATIO
  • C1 ---- C5 = 2uF / 400V PPC, CADA UNO
  • C6 = 100 uF / 25 V
  • Todos los DIODOS = 1N4007
  • Z1 = 15 V, 1 vatio
  • TRIAC = BT136

A continuación se puede ver una PCB cuidadosamente dibujada para la fuente de alimentación sin transformador de alta corriente anterior, diseñada por el Sr. Patrick Bruyn, uno de los ávidos seguidores de este blog.

Actualizar

Un análisis más profundo del circuito mostró que el triac estaba descargando una cantidad significativa de corriente mientras restringía el aumento y controlaba la corriente.

El enfoque adoptado en el circuito anterior para controlar el voltaje y la sobretensión es negativo en términos de eficiencia.

Para obtener los resultados esperados propuestos en el diseño anterior y sin maniobras amplificadores preciosos, es necesario implementar un circuito con una respuesta exactamente opuesta, como se muestra arriba

Curiosamente, aquí el triac no está configurado para descargar energía, sino que está cableado de tal manera que apaga la energía tan pronto como la salida alcanza el límite de voltaje seguro especificado, que es detectado por la etapa BJT.

Nueva actualización:

En el diseño modificado anterior, es posible que el triac no funcione correctamente debido a su posición bastante incómoda. El siguiente diagrama sugiere una versión correctamente configurada de lo anterior, que se puede esperar que funcione según las expectativas. En este diseño hemos incorporado un SCR en lugar de un triac ya que el posicionamiento del dispositivo es posterior al puente rectificador y por lo tanto la entrada es en forma de ondulaciones de CC y no de CA.

Mejorando el diseño anterior:

En el circuito de fuente de alimentación sin transformador basado en SCR anterior, la salida está protegida contra sobretensiones a través del SCR, pero el BC546 no está protegido. Para garantizar una protección completa para todo el circuito junto con la etapa del controlador BC546, es necesario agregar una etapa de activación de baja potencia separada a la etapa B546. El diseño modificado se puede ver a continuación:

Circuito de fuente de alimentación sin transformador basado en SCR

El diseño anterior se puede mejorar aún más modificando la posición del SCR como se muestra a continuación:

Hasta ahora, hemos estudiado algunos diseños de fuentes de alimentación sin transformador con especificaciones de alta corriente, y también hemos aprendido sobre sus diferentes modos de configuración.

A continuación, iríamos un poco más lejos y aprenderíamos cómo hacer un circuito de versión variable usando un SCR. El diseño explicado no solo brinda la opción de obtener una salida continuamente variable, sino que también está protegido contra sobretensiones y, por lo tanto, se vuelve mucho más confiable con sus funciones previstas.

El circuito se puede entender a partir de la siguiente descripción:

Operación del circuito

La sección del lado izquierdo del circuito nos es bastante familiar, el capacitor de entrada junto con los cuatro diodos y el capacitor de filtro forman las partes de un circuito de suministro de energía sin transformador de voltaje fijo común y poco confiable.

La salida de esta sección será inestable, propensa a sobrecorrientes y relativamente peligrosa para operar circuitos electrónicos sensibles.

La parte del circuito en el lado derecho del fusible lo transforma en un diseño sofisticado completamente nuevo.

La red Crowbar

De hecho, es una red de palanca, introducida para algunas funciones interesantes.

El diodo Zener junto con R1 y P1 forman una especie de abrazadera de voltaje que decide a qué nivel de voltaje debe disparar el SCR.

P1 varía efectivamente el voltaje zener de cero a su clasificación máxima, por lo que aquí se supone que es de cero a 24V.

Dependiendo de este ajuste, se establece el voltaje de disparo del SCR.

Suponiendo que P1 establece un rango de 12V para la puerta SCR, tan pronto como se enciende la alimentación de red, el voltaje de CC rectificado comienza a desarrollarse a través de D1 y P1.

En el momento en que alcanza la marca de 12V, el SCR obtiene suficiente voltaje de activación y conduce instantáneamente, cortocircuitando los terminales de salida.

El cortocircuito de la salida tiende a reducir el voltaje hacia cero, sin embargo, en el momento en que la caída de voltaje cae por debajo de la marca de 12 V establecida, el SCR se inhibe del voltaje de puerta requerido y vuelve a su estado no conductor ... la situación una vez más permite que el voltaje aumente y el SCR repite el proceso asegurándose de que el voltaje nunca supere el umbral establecido.

La inclusión del diseño de palanca también garantiza una salida sin sobretensión, ya que el SCR nunca permite que ninguna sobretensión pase a la salida en todas las circunstancias, y también permite operaciones de corriente relativamente más altas.

Diagrama de circuito

circuito de fuente de alimentación capacitiva de alta corriente variable


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