¿Es posible reducir 240 CA a 5 CC sin transformador?

El microcontrolador que controla el circuito de tensión de red requiere 5 voltios para funcionar.
¿Es realista usar un puente de diodos seguido de un capacitor para enderezar la onda de CA y luego usar un divisor de voltaje para obtener 5 voltios de 240 sin quemar nada? ¿ O usar un transformador es el único medio?
Solo pensé en aprender algo nuevo, si es realista.

Ciertamente es posible, pero si necesita preguntar, es mejor que evite el increíble potencial de peligro de descarga eléctrica.
A partir de los comentarios y las respuestas, una cosa debería quedarle clara: un transformador proporciona una función adicional (a menudo) esencial: el aislamiento. Lo que significa que será seguro tocar la salida de 5 V sin recibir una descarga eléctrica. Esa es una buena característica, diría yo.
Sí, es posible, pero es potencialmente muy inseguro. Es posible que desee simular los circuitos proporcionados en las respuestas proporcionadas aquí, pero no construya ninguno de ellos. La red eléctrica puede ser fatal si no comprende completamente lo que está haciendo.
@Bimpelrekkie OTOH si está construyendo un equipo de control de red, entonces su "tierra de circuito" puede estar vinculada a la red en vivo de todos modos.
¿Qué le impide usar un cargador de teléfono USB? Son baratos, relativamente seguros y los buenos también son eficientes. Además, la mayoría de las placas de desarrollo de microcontroladores tienen algún tipo de puerto USB incorporado. El único peligro potencial que se me ocurre es que es posible que necesite un IC que solicite energía del bus si necesita consumir más de unos pocos mA.

Respuestas (2)

Los circuitos de suministro de energía capacitivos se han utilizado durante décadas en cosas como despertadores, pequeños electrodomésticos (cafeteras) y similares. Funcionan bastante bien para cargas pequeñas constantes sin la mayor parte de un transformador pesado.

Ejemplo de circuito de fuente de alimentación capacitivaEl circuito de ejemplo utiliza para C1 un condensador etiquetado como 225K, que se refiere a 2,2 µF con una tolerancia del 10 % (consulte la notación del condensador ). Las clasificaciones de los componentes para el diodo Zener (ZD) y el LED dependen de la potencia de salida esperada.

Sin embargo, dan miedo trabajar en ellos y necesitan consideraciones especiales para la seguridad del usuario.

No piense en usar uno a menos que realmente sepa y comprenda lo que está haciendo.

Incluso un ingeniero experimentado como yo se alejará de ellos, diseñando todo a la derecha del puente usando un suministro de banco hasta que todo lo demás sea funcional antes de enchufar el CA con la otra mano en mi bolsillo trasero.

SUMA

Algunas fuentes de alimentación conmutadas también evitan el uso del transformador de potencia grande al rectificar el voltaje de la red en un voltaje de CC grande y luego usan la conmutación de alta frecuencia a través de un transformador mucho más pequeño. Una vez más, sin embargo, "¡Hay dragones aquí!", Y los voltajes de CC en los condensadores primarios son desagradables.

Como ingeniero de fuente de alimentación de modo conmutado, "Aquí hay dragones" no es un eufemismo y utilizo un transformador de aislamiento externo cuando pruebo y diseño estos para reducir el riesgo a un riesgo seguro, para mí. Las personas sin experiencia nunca deberían trabajar en circuitos como este. +1 por señalar el riesgo de seguridad.
@WarrenHill gracias por el voto a favor y bien dicho. Sí, un transformador de aislamiento en su configuración de prueba es una gran adición cuando se trabaja con voltajes de nivel principal. Sin embargo, me siento obligado a agregar que un transformador de aislamiento no lo salvará si está hurgando en el circuito con las dos manos en los lugares equivocados. Las últimas palabras de muchos técnicos han sido "¡Está bien, estoy usando un transformador de aislamiento!" hmm... tal vez haga que graben eso en mi lápida... LOL
Por eso dije seguro, para mí. Acepto que solo los ingenieros experimentados deben trabajar en equipos alimentados por la red.
Vale la pena revisar los archivos del canal de YouTube dirigido por una persona con el nombre de "Big Clive". Se ha encargado de desarmar y documentar la más amplia variedad de equipos electrónicos de consumo baratos y potencialmente peligrosos que pueda encontrar. Muchos de ellos usan cuentagotas capacitivos, y da un poco de miedo cuántos de ellos carecen del varactor (etiquetado como "MOV" en el diagrama anterior), que en realidad es una característica de seguridad críticamente importante de este tipo de fuente de alimentación.
¿Podría aclarar el valor de C1? No estoy familiarizado con el uso de Kvalores de condensador. Tampoco ZDparece tener un valor.
@AdamDavis suponiendo que el diodo es de 12 V, lo que coincidiría con la resistencia en serie del LED ~ 10 mA, C1 sería de 225 nF. Eso pondría ~ 13.5V en ese gran electrolítico con esa carga.
@Trevor Gracias por la advertencia. ¿Podría dar más detalles sobre la "consideración especial de la seguridad del usuario"? El circuito que estoy haciendo es simplemente un interruptor de encendido/apagado de la red eléctrica para las luces. El circuito mcu se enciende después del amanecer y se apaga después del atardecer.
@flowian nada de metal puede ser tocado por el usuario. Incluso los tornillos huecos deben estar cubiertos.

La respuesta es "sí", pero es peligroso porque no hay aislamiento y la falla de los componentes puede provocar que el voltaje y la corriente completos de la red aparezcan en la salida. Aquí hay una descripción

ingrese la descripción de la imagen aquí

Debe ajustar los valores para obtener sus 5 V CC. Si no sabe cómo hacerlo, aléjese.

¡Vote a la baja porque no puede conectar a tierra la salida de uno de estos suministros!
@pericynthion mencionó que no está aislado, entonces, ¿qué quieres?
@NickT probablemente quiso decir que la conexión del riel (-) al suelo en este circuito es cuestionable.
@NickT Sí. Sin embargo, todo el asunto es cuestionable. En cuanto a conectar el neutro a tierra, eso podría aumentar su seguridad, pero OTOH podría disminuirla si no están conectados localmente cerca de la red eléctrica. Por un lado, es posible que a sus interruptores automáticos no les guste. Y si no tiene disyuntores de corriente de tierra, corre el riesgo de flujos de corriente de tierra significativos.
Vote a favor porque el OP dijo: "¿Es realista usar un puente de diodo seguido de un capacitor para enderezar la onda de CA y luego usar un divisor de voltaje para obtener 5 voltios de 240 sin quemar nada?" y @Dirk Bruere dijo: "La respuesta es "sí", pero es peligroso", lo cual es correcto, es posible, aunque es peligroso y debe evitarse.
¿Es posible reducir 240 CA a 5 CC sin transformador?
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