5V 1A desde transformador 24VAC con secundario puesto a tierra

Construí una fuente de alimentación para una placa de microcontrolador que requiere 5 V CC y un pico de 1 A (normalmente se encuentra en 500 mA). La fuente de alimentación tiene una entrada de 24VAC. Usé un puente rectificador y un regulador de conmutación LM2575-5 para obtener 5V 1A. Todo bien, funcionó bien.

El problema es que ahora descubrí que el transformador de entrada de 24 V CA debe compartirse con algunos dispositivos externos en el mismo sistema (equipo de control), y usan un transformador de 24 V CA con el neutro secundario conectado a tierra. ¡Esto hizo que mi puente rectificador explotara!

No quiero tener que usar un transformador de 24 VCA separado, así que estaba pensando en usar un rectificador de media onda. Descubrí que el regulador LM2575 aceptará una entrada de aproximadamente 8 V a 40 V y tiene una eficiencia de aproximadamente el 75 %. Para superar la ondulación del rectificador de media onda, el condensador de suavizado tendría que ser enorme.

¡Seguramente hay una mejor manera de hacer esto! ¿Quizás un rectificador de media onda no es la forma correcta de hacerlo? Realmente agradecería algunos consejos y sugerencias.

Descargo de responsabilidad: no soy un EE, solo un manitas... En caso de que eso no sea obvio ;-)

Editar: Aquí hay un diagrama de circuito.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Agregue un esquema de cuál es su diseño existente y el esquema de diseño implementado real, incluido el transformador conectado a tierra. En otras palabras, edite la pregunta para indicar cuál es el problema real, en lugar de su solución prevista. Esto facilitará la interpretación del enunciado del problema y también sugerirá una forma viable de avanzar.
Sí, mucho más claro ahora. Pregunta: ¿Por qué es necesario conectar la tierra de su circuito a la tierra del suministro? Presumiblemente, el suministro tiene solo dos cables que provienen de él, que transportan un voltaje de CA. ¿De dónde viene esa conexión a tierra? ¿Un blindaje de cables? En cuyo caso, ¿puede simplemente no conectar el blindaje del cable a la tierra del circuito?
La conexión a tierra es chasis-tierra/tierra (los dispositivos están montados en un panel). Mi circuito tiene algunas E/S y comunicaciones seriales que interactúan con otros dispositivos en este panel, que están referenciados a la conexión a tierra del chasis. AFAIK, a menos que aísle todo con optoaisladores o algo así, tengo que usar este terreno común. Anteriormente usé un transformador aislado para mi circuito, por lo que el puente rectificador estaba bien, pero ahora tengo que usar el transformador existente con el secundario conectado a tierra.
Sí, entonces solo tendrás que usar un medio puente y un condensador más grande. El puente completo hace que dos de los diodos acorten el voltaje máximo a GND en cada medio ciclo.

Respuestas (1)

Para superar la ondulación del rectificador de media onda, el condensador de suavizado tendría que ser enorme.

Para su circuito actual, tiene un capacitor de 47uF y si fuera rectificado en media onda, su capacitor necesitaría aumentar su valor, pero probablemente solo necesite duplicar su capacitancia. Consideraría hacer esto porque es la solución más fácil.

Si su transformador de salida produce 24 VRMS, entonces el voltaje máximo que generará antes y después de la conexión a tierra adicional sería exactamente el mismo a 34 V. Con un rectificador de onda completa, su pico resultante de CC sería de aproximadamente 32,5 V y para la solución de media onda sería de aproximadamente 33,2 V.

Con 47uF instalado, la ondulación del puente solo sería aproximadamente el doble que la solución de media onda, por lo que diría que, para que se acerque al área operativa inferior de 8V del conmutador, probablemente no tenga suficiente capacitancia para comenzar con .

También vale la pena recordar que si la ondulación se mantiene más baja, el voltaje de entrada del conmutador será en promedio, más alto y, lo que es más importante, la corriente que toma del suministro rectificado (media onda o completa) será más baja porque IT es un convertidor de potencia y cuando el voltaje neto es más alto, consume menos corriente; aproveche este beneficio y aumente la capacitancia para decir 330uF, 50V.

Serie Panasonic: Tipo FK: V 330uF, 50V tiene un diámetro de 12,5 mm y una longitud de 13,5 mm. ¿Es esto realmente enorme?

Probé esto en CircuitLab, y la simulación muestra que el rectificador de media onda con un capacitor de 330uF emite un rango de voltaje de 33V a 18V, lo cual es perfecto. Aquí está el circuito de prueba: enlace de CircuitLab
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