Na splošno elektronski izdelki so DC napajanje pretvori izmenično napetost v majhno enosmerno napetost z uporabo padajočega transformatorja. Preklopni napajalnik ali transformator navzdol pretvori višji izmenični tok v nižjo izmenično napetost in nato v želeno enosmerno nizko napetost. Glavna pomanjkljivost tega postopka je, da bodo stroški visoki in zahteva več prostora med izdelavo in oblikovanjem izdelka. Za premagovanje teh pomanjkljivosti se uporablja napajalnik brez transformatorja. To ni nič drugega kot napajalnik na osnovi stikala. Ta članek opisuje napajanje brez transformatorja z napetostjo 12V.
Kaj je napajalnik brez transformatorja?
Opredelitev: Brez transformatorja napajalnik pretvori visoko vhodno napetost izmenične napetosti (120 V ali 230 V) v želeno izhodno enosmerno nizko napetost (3 V ali 5 V ali 12 V) z nizkim izhodom toka v miliamperih. Uporablja se v elektronskih aplikacijah z majhno močjo, kot so LED žarnice, igrače in gospodinjski aparati. Je stroškovno učinkovit in potrebuje manj prostora.
Načelo dela
Osnovno načelo delovanja brez transformatorja je vezje delilnika napetosti ki pretvori enofazno izmenično visoko napetost v želeno nizko enosmerno napetost brez kakršne koli uporabe transformator in induktor. Celoten koncept tega napajanja vključuje usmerjanje, delitev napetosti, regulacijo in omejevanje puščanja. Osnovno vezje brez transformatorja je prikazano spodaj.
Osnovni diagram vezja brez transformatorja
Enofazna izmenična napetost (120 V ali 230 V) se pretvori v nizko enosmerno napetost (12 V ali 3 V ali 5 V). Diode se uporabljajo za usmerjanje in uravnavanje želene enosmerne napetosti. Kondenzator, ki je zaporedno povezan z izmeničnim tokom, zaradi njegove reaktancije omejuje pretok izmeničnega toka. Nadzira pretok toka do določene vrednosti, odvisno od njegove vrste.
Na splošno se v tem napajanju uporablja kondenzator z oznako X. Upor se uporablja za odvajanje presežne energije v obliki toplote in toka. Diode se uporabljajo za usmerjanje izmenične visoke napetosti v enosmerno nizko napetost. The mostni usmernik vezje odstrani negativno napetost in stabilizira najvišjo napetost s postopkom rektifikacije. Za odstranjevanje valovanja in uravnavanje napetosti se uporablja Zenerjeva dioda. Za preizkus vezja je priključena LED.
Konstrukcija / oblikovanje brez transformatorjev
Konstrukcija tega napajalnika je zelo preprosta. Uporablja nepolariziran kondenzator 225k / 400v zaporedno z glavno izmenično napajalno napetostjo in vzporedno povezan z uporom 470k / 1W za praznjenje toka (vezje je izklopljeno) in preprečuje udarce. Kondenzator zaradi svoje reaktancije vzdržuje tok toka na konstantno vrednost. Ker je reaktanca kondenzatorja večja od upora upora. X-nazivni kondenzator se uporablja za zmanjšanje trenutnega pretoka in njegova delovna napetost je 250V do 600V.
Most usmerniškega vezja s 4 diodami za namen rektifikacije. Koncertira med AC in DC (220VAC do 310VDC). Kondenzator C2 470μF / 100V se uporablja za filtracijo. Odstrani valove iz dobljene izhodne napetosti in ohrani najvišjo napetost. Zenerjeva dioda se uporablja kot regulator za pretvorbo v želeno enosmerno napetost (5V ali 3V ali 12V), odvisno od aplikacije. Upor R3 220Ώ / 1W je namenjen omejevanju vklopa in deluje kot upor za omejevanje toka.
Shema električnega napajanja brez transformatorja
Shema vezja tega napajalnika je prikazana spodaj.
Shema električnega napajanja brez transformatorja
Ta vrsta napajanja pretvori visoko izmenično napetost v nizko enosmerno napetost brez uporabe transformatorja in induktorja. Uporablja se predvsem v elektronskih aplikacijah z majhno močjo. Uporaba napajalnika brez transformatorja zniža stroške elektronskih izdelkov in med proizvodnjo in projektiranjem porabi manj prostora. Ti so na voljo v majhnih velikostih in majhni teži v primerjavi z napajalniki na osnovi transformatorjev ali stikal. Glavna pomanjkljivost te vrste je, da med vhodno glavno izmenično napetostjo in izhodom ni izolacije, kar povzroči okvare in varnostna vprašanja v vezju.
Vrste napajanja brez transformatorja
Na voljo sta v dveh vrstah, ki vključujejo naslednje.
Uporno napajanje brez transformatorja
Upor se uporablja preko upora, ki upada, da odvečna energija pade kot toplota. Zaradi odpornosti omejuje presežni tok. Upor za upadanje napetosti razprši moč. Upor z dvojno nazivno močjo se uporablja, ker se več moči razprši po njem.
Kapacitivni brez transformatorja
učinkovitejša je, ker sta odvajanje toplote in izguba energije majhna. Pri tej vrsti je X-nazivni kondenzator z 230 V ali 600 V ali 400 V zaporedno priključen na omrežje, da pade napetost in deluje kot kondenzator, ki pada.
Glavna razlika med uporovnim in kapacitivnim tipom je v tem, da se odvečna energija odvaja kot toplota preko uporov, ki padajo napetosti, medtem ko pri kapacitivnem tipu presežna napetost pade čez upor, ki pada, brez odvajanja toplote in izgube energije
Napajanje brez transformatorja 12v
Zgornji diagram predstavlja brez transformatorja napajalno napetost 12V. To ni nič drugega kot pretvorba 220V glavne izmenične napetosti v 12V enosmerne napetosti z uporabo kondenzator , upor, mostični usmernik in Zenerjeva dioda. Iz zgornje slike se C1 uporablja kot X-nazivni kondenzator za padanje visoke izmenične napetosti. Mostni usmernik (D1, D2, D3, D4) pretvori izmenični tok v enosmerni tok s pomočjo usmernika. Zaradi največje efektivne vrednosti v izmeničnem signalu pretvori 230V AC v visoko 310V DC. Kondenzator C2 odstrani valove iz dobljene enosmerne napetosti.
Upor R1 odstrani shranjeni tok, ko je vezje izklopljeno. Upor R2 omejuje pretok presežnega toka in se uporablja za omejevanje vklopa. A Zenerjeva dioda se uporablja za odstranjevanje vršne inverzne napetosti, stabilizira in uravnava izhodno enosmerno napetost na 12V. Na vezje je priključena LED, da se preveri, ali deluje ali ne. Celotno vezje je zaprto z zaščitnim ohišjem, da se prepreči električni udar in poškodbe. Za izolacijo od glavnega napajalnika AC lahko na vhod napajalnika priključite majhen izoliran transformator.
Aplikacije
The aplikacije brez transformatorja 12v vključujejo nizko porabo energije in poceni aplikacije, kot so
- Mobilni polnilniki
- LED žarnice
- Elektronske igrače
- Zasilne luči
- Vezja delilnika napetosti in regulatorja
- Televizijski sprejemniki
- Analogno digitalni pretvorniki
- Telekomunikacijski sistemi
- Digitalni komunikacijski sistemi itd.
Tu gre torej za brez transformatorja napajanje 12V -definicija, teorija, konstrukcija, vrste in aplikacije. Tu je vprašanje za vas: »Kakšne so prednosti in slabosti brez transformatorja
