In het algemeen elektronische producten, de DC stroomvoorziening converteert de wisselspanning naar een kleine gelijkspanning door middel van een step-down transformator. Schakelende voeding of trapsgewijze transformator converteert hogere AC naar lagere AC-spanning en vervolgens naar de gewenste DC-laagspanning. Dit proces heeft als belangrijkste nadeel dat de kosten hoog zullen zijn en meer ruimte nodig hebben tijdens het vervaardigen en ontwerpen van een product. Om deze nadelen te ondervangen, wordt dus een transformatorloze voeding gebruikt. Het is niets anders dan een switch-gebaseerde voeding. Dit artikel beschrijft de transformatorloze voeding met 12V.
Wat is een transformatorloze voeding?
Definitie: Een transformatorloze voeding converteert een hoge AC-ingangsspanning (120V of 230V) naar de gewenste output DC-laagspanning (3V of 5V of 12V) met een lage stroomuitgang in milliampère. Het wordt gebruikt in elektronische toepassingen met een laag vermogen, zoals LED lampen, speelgoed en huishoudelijke apparaten. Het is kostenbesparend en heeft minder ruimte nodig.
Werkend principe
De basis werkingsprincipe van de transformatorloze voeding is een spanningsdeler circuit die eenfasige AC-hoogspanning omzet in een gewenste lage DC-spanning zonder gebruik van transformator en inductor. Het hele concept van deze voeding omvat rectificatie, spanningsdeling, regeling en inschakelbegrenzing. Het basiscircuit van de transformatorloze voeding wordt hieronder weergegeven.
Basis schakelschema van transformatorloze voeding
De enkelfasige AC hoogspanning (120V of 230V) wordt omgezet in lage gelijkspanning (12V of 3V of 5V). Diodes worden gebruikt om de gewenste gelijkspanning te corrigeren en te regelen. De condensator die in serie is geschakeld met de wisselstroom beperkt de stroom van wisselstroom vanwege zijn reactantie. Het regelt de stroomstroom naar een specifieke waarde, afhankelijk van het type.
Over het algemeen wordt in deze voeding een condensator met X-classificatie gebruikt. De weerstand wordt gebruikt om de overtollige energie in de vorm van warmte en stroom af te voeren. Diodes worden gebruikt om AC-hoogspanning om te zetten naar DC-laagspanning. De brug gelijkrichter circuit verwijdert de negatieve spanning en stabiliseert de piekspanning door het proces van rectificatie. Een zenerdiode wordt gebruikt om de rimpelingen te verwijderen en de spanning te regelen. Er is een LED aangesloten om het circuit te testen.
Transformatorloze voeding constructie / ontwerp
De constructie van deze voeding is heel eenvoudig. Het maakt gebruik van een niet-gepolariseerde condensator 225k / 400v in serie met AC-netspanning en verbonden met een weerstand 470k / 1W parallel om de stroom te ontladen (het circuit is uitgeschakeld) en om schokken te voorkomen. De condensator houdt de stroomsterkte op een constante waarde vanwege zijn reactantie. Omdat de reactantie van de condensator hoger is dan de weerstand van de weerstand. De X-rated condensator wordt gebruikt om de stroom te laten vallen en de bedrijfsspanning is 250V tot 600V.
De bruggelijkrichterschakeling met 4 diodes voor de gelijkrichtingsdoeleinden. Het concerteert AC naar DC (220VAC tot 310VDC). De condensator C2 470μF / 100V wordt gebruikt voor filtratie. Het verwijdert de rimpelingen van de verkregen uitgangsspanning en handhaaft de piekspanning. Een zenerdiode wordt gebruikt als regelaar om, afhankelijk van de toepassing, om te zetten in de gewenste gelijkspanning (5V of 3V of 12V). De weerstand R3 220Ώ / 1W is voor inschakelbegrenzing en fungeert als stroombegrenzende weerstand.
Stroomschema zonder transformator
Het schakelschema van deze voeding is hieronder weergegeven.
Stroomschema zonder transformator
Dit type voeding converteert een hoge wisselspanning naar een lage gelijkspanning zonder gebruik van een transformator en inductor. Het wordt voornamelijk gebruikt in elektronische toepassingen met laag vermogen. Het gebruik van een transformatorloze voeding verlaagt de kosten van elektronische producten en neemt minder ruimte in tijdens fabricage en ontwerp. Deze zijn verkrijgbaar in een klein formaat en een laag gewicht in vergelijking met de transformator- of switch-gebaseerde voedingen. Het belangrijkste nadeel van dit type is dat er geen isolatie is tussen de AC-hoogspanning van de ingang en de uitgang, en dit resulteert in storingen en veiligheidsproblemen van het circuit.
Soorten transformatorloze voeding
Deze zijn verkrijgbaar in twee soorten, waaronder de volgende.
Resistieve transformatorloze voeding
De weerstand wordt gebruikt over een spanningsvalweerstand om de overtollige energie als warmte te laten vallen. Het beperkt de overtollige stroom door zijn weerstand. De spanningsvalweerstand dissipeert het vermogen. De weerstand met dubbel nominaal vermogen wordt gebruikt omdat er meer vermogen over wordt gedissipeerd.
Capacitieve transformatorloze voeding
het is efficiënter omdat de warmteafvoer en het vermogensverlies laag zijn. In dit type wordt een X-rated condensator met 230V of 600V of 400V in serie geschakeld met het lichtnet om de spanning te verlagen en fungeert deze als een spanningsvalcondensator.
Het belangrijkste verschil tussen het resistieve en capacitieve type is dat de overtollige energie wordt gedissipeerd als warmte over de spanningsvalweerstand en terwijl in het capacitieve type de overtollige spanning over de spanningsvalweerstand valt zonder enige warmtedissipatie en energieverlies.
Transformatorloze voeding 12v
Het bovenstaande diagram geeft de transformatorloze voeding van 12V weer. Het is niets anders dan het omzetten van 220V AC-netspanning naar 12V DC-spanning met behulp van de condensator , weerstand, bruggelijkrichter en zenerdiode. In de bovenstaande afbeelding wordt C1 gebruikt als een X-rated condensator om de hoge wisselspanning te laten vallen. De bruggelijkrichter (D1, D2, D3, D4) zet door middel van gelijkrichting wisselstroom om naar gelijkstroom. Het converteert 230V AC naar 310V DC vanwege de Peak RMS in het AC-signaal. De condensator C2 verwijdert de rimpelingen uit de verkregen gelijkspanning.
De weerstand R1 verwijdert de opgeslagen stroom wanneer de schakeling wordt uitgeschakeld. De weerstand R2 beperkt de stroom van overtollige stroom en wordt gebruikt voor inschakelbegrenzing. EEN Zener diode wordt gebruikt om de omgekeerde piekspanning te verwijderen, stabiliseert en regelt de DC-uitgangsspanning naar 12V. Er is een LED op het circuit aangesloten om te controleren of het werkt of niet. Het hele circuit is omsloten met een schokbestendige behuizing om elektrische schokken en schade te voorkomen. Voor isolatiedoeleinden van de AC-hoofdvoeding kan een kleine geïsoleerde transformator worden aangesloten op de ingang van de voeding.
Toepassingen
De toepassingen van transformatorloze voeding 12v omvatten toepassingen met een laag stroomverbruik en lage kosten, zoals
- Mobiele opladers
- Ledlampen
- Elektronisch speelgoed
- Noodlichten
- Spanningsdeler en regulatorcircuits
- Televisie-ontvangers
- Analoog naar digitaal converters
- Telecommunicatiesystemen
- Digitale communicatiesystemen etc.
Dit gaat dus allemaal over het transformatorloze voeding 12V -definitie, theorie, constructie, typen en toepassingen. Hier is een vraag voor u: “Wat zijn de voor- en nadelen van een transformatorloze voeding
