No existe nada "sin pérdidas" en la electrónica, y no hay un solo IC que esté diseñado para hacer lo que usted quiere. Pero aquí hay algunas ideas de suministro diferentes. Como no especificó el consumo de corriente o la eficiencia, veamos tres enfoques diferentes:

Alimentación Zener sin aislamiento

5% de eficiencia o menos

Los temporizadores enchufables que están basados ​​en microcontroladores generalmente usan fuentes de alimentación sin aislamiento, como esta:

R1 esencialmente elimina la diferencia entre el diodo Zener y el potencial de la red de CA, por lo que no será eficiente para nada excepto para cargas livianas. Además, su carga no puede cambiar drásticamente, ya que la resistencia debe dimensionarse para proporcionar suficiente corriente al zener para que invierta la avalancha, sin proporcionar demasiada corriente. Si su carga comienza a extraer demasiada corriente, su voltaje caerá. Si su carga no consume suficiente corriente, el diodo zener puede dañarse.

ventajas

• Muy pequeña
• Muy barato
• Excelente para cargas extremadamente ligeras (MCU + dispositivo de conmutación)

Contras

• Sin aislamiento
• La corriente de carga no es flexible; debe fijarse dentro de una ventana pequeña

Suministro de transformador regulado por frecuencia de red

20-75% de eficiencia

Siempre puede usar un transformador (60: 1 más o menos), un puente rectificador y un regulador lineal, como este:

Esto introduce un transformador voluminoso y costoso en el diseño, pero es más eficiente que el diseño anterior y su carga puede variar bastante.

ventajas

• Más fácil de implementar
• Diseñado para cargas de corriente media, por ejemplo, un radio reloj.
• Aislamiento total
• Relativamente barato

Contras

• Voluminoso
• Bastante ineficiente

Convertidor de CA/CC de modo conmutado completamente aislado

75-95% de eficiencia

El más eficiente (y el más complejo) es un convertidor de conmutación CA/CC. Estos funcionan según el principio de convertir primero CA en CC y luego cambiar la CC a frecuencias muy altas para hacer un uso óptimo de las características del transformador, así como minimizar el tamaño (y la pérdida) de la red de filtros en el secundario. Power Integrations fabrica un IC que hace todo el control/retroalimentación/control; todo lo que necesita es agregar un transformador y optoaisladores. Aquí hay un diseño de ejemplo:

Como puede ver, la tensión de red de CA se rectifica y filtra inmediatamente para producir CC de alta tensión. El dispositivo Power Integrations cambia este voltaje rápidamente a través del lado primario del transformador. La CA de alta frecuencia se ve en el secundario, y se rectifica y filtra. Notará que los valores de los componentes son bastante pequeños, incluso considerando el uso actual. Esto se debe a que la CA de alta frecuencia requiere componentes mucho más pequeños para filtrar que la CA de frecuencia de línea. La mayoría de estos dispositivos tienen modos especiales de ultra bajo consumo que funcionan bastante bien.

Estos convertidores, en general, proporcionan una gran cantidad de eficiencia y también pueden generar cargas de alta potencia. Estos son los tipos de suministros que se ven en todo, desde diminutos cargadores de teléfonos celulares hasta fuentes de alimentación para computadoras portátiles y de escritorio.

ventajas

• Extremadamente eficiente
• Aislamiento total
• Alta corriente de salida: puede generar más de 50 amperios de CC de bajo voltaje con bastante facilidad.
• Talla pequeña

Contras

• Lista de materiales grande (Lista de materiales)
• Difícil de diseñar
• Requiere un diseño de PCB cuidadoso
• Por lo general, requiere un diseño de transformador personalizado
• Costoso

Sé que es una vieja pregunta, pero es posible que desee ver el SR086 .
En Vout, solo necesita usar el registro de CC genérico (por ejemplo, 7805) para obtener sus 5V.

Nota: Esto no está aislado, por lo que podría ser peligroso según la situación.

Pregunta antigua pero real. Después de evaluar decenas de enfoques para convertidores de potencia CA/CC, concluí siguiendo (para mí).

Requisitos:

1. Tamaño más pequeño posible.
2. Menos componentes posibles (huella, tamaño, precio).
3. Menos disipación de calor (eficiencia en otras palabras).
4. Baja corriente, muy bajo voltaje, baja potencia de salida.

Renunció al requisito:

• Aislamiento: en mi aplicación está bien aislado por caja, no se necesita protección humana.

(Hasta ahora, voy con la fuente de alimentación basada en LR8 del regulador LDO. La mejor solución para corriente de hasta 30 mA. Se puede conectar en paralelo para obtener 100 mA por un precio y espacio adicional). ACTUALIZACIÓN: la fuente de alimentación basada en LR8 no es relevante, es práctica la corriente es solo de 3mA. Implementé una fuente de alimentación bastante pequeña, simple y estable con LNK305 IC. Cuando R1 = 2k, el voltaje de salida es de aproximadamente 3,3 V. C2 mejor usar unos pocos cientos de uF. Todo el circuito de entrada (D3, D4, L2, C4) lo reemplacé con un puente de diodos. C5 = 2.2uF es suficiente, para un tamaño y costo pequeños.

Estos circuitos son lo suficientemente buenos hasta ahora (tomados de Internet): menos componentes + bonificación de aislamiento.

Este es el segundo mejor circuito muy simple no aislado de ST.

En ambos circuitos, la bobina o el transformador son bastante grandes y costosos.

Variantes descartadas:

• Todo lo anterior en este hilo debido a la complejidad, los transformadores, el aislamiento, el precio total de la fuente de alimentación, etc.
• Viper17 y Altair04 por complejidad y transformador.
• Basado en HV-2405E debido al final de su vida útil.

Estoy levemente sorprendido de que, si bien se proporcionó el suministro Zener sin aislamiento, no se menciona un divisor de voltaje del circuito de reactancia capacitiva sin aislamiento.

Si el dispositivo funciona dentro de un requisito de corriente estrecho, esto puede ser razonablemente eficiente. El problema principal con el diseño (bueno, además de no proporcionar aislamiento de red) es que no puede usar tapas electrolíticas (que están polarizadas) y, por lo tanto, debe obtener tapas de película de rango uF clasificadas en el voltaje RMS de CA (por lo que un circuito de 240 V necesitaría tapas nominales de 350 V o más), que no son especialmente compactas. Los valores de capacitancia también dependen de la frecuencia de la red de CA (60 Hz en los EE. UU., 50 Hz en gran parte del resto del mundo), así como del voltaje real de la red (que será el caso con cualquier diseño sin conmutación).

En mi opinión, se debe agregar un MOV (varistor de óxido de metal) a todos estos diseños para proteger contra transitorios de línea. Uno está presente en el esquema SR086 (que curiosamente no muestra atribución). Eso debería hacer un puente de línea a neutro (para redes de 120 V de EE. UU.) o de línea a línea (para redes de 240 V) y conectarse entre el fusible y la carga (como se ve en el esquema SR086), e idealmente antes de cualquier interruptor ( ya que un pico lo suficientemente alto puede puentear un interruptor). Esto ayudará a proteger su circuito: un MOV debe manejar muchos pequeños picos y sobretensiones sin problemas, y dará su vida en el pico grande que, de lo contrario, quemaría todo en su circuito, mientras que el fusible entre el MOV y la red eléctrica se quemará si los cortos MOV mientras hace su trabajo.

No tengo un esquema listo para usar de un divisor de voltaje de reactancia capacitiva, pero puede encontrar uno en el artículo de Wikipedia para Divisores de voltaje

Artículo de Wikipedia sobre fuente de alimentación capacitiva . La premisa básica es que, dado que se trata de CA, la reactancia capacitiva imita la resistencia, pero con el beneficio de no "quemar" la energía: se almacena en la tapa y se devuelve a la línea en el ciclo de CA negativo.

Construyendo sobre la 7805idea, usando piezas con menos pérdidas.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Este circuito reemplazó todos los 1N4001rectificadores con rectificadores 1N5819Schottky y usó un regulador lineal de baja caída AMS1117-5.0.

El LDO puede vivir con un espacio libre más pequeño que 7805si desea una salida de 5 V, puede alimentarlo con 5,6 V filtrados, más las dos caídas Schottky de 0,2 V cada una, tiene un voltaje máximo de CA de entrada de 6 V.

Un LDO con elemento de paso PMOS ( AMS1117utilizado PNP BJT) puede tener una pérdida aún menor (margen de unas pocas decenas de milivoltios de su$R_{ds(on)}$) y por lo tanto más eficiente.

Buen diseño de referencia para suministros sin transformador simples y de baja potencia: http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00954A.pdf

En realidad, no es un "IC", pero es un paquete de montaje en PCB.

Energía XP ECE05US05

http://au.element14.com/xp-power/ece05us05/psu-encapsulated-5w-singe-output/dp/2099447?in_merch=New%20Products

O si no necesita 5W, este es solo 1W

Recomendado RAC01-05SC

http://au.element14.com/recom-power/rac01-05sc/ac-dc-converter-1w-5v-reg/dp/1903055