Fuente de alimentación capacitiva ATtiny13a

Me gustaría alimentar mi MCU Attiny13a con una fuente de alimentación capacitiva sin transformador. El MCU en sí solo necesita unos pocos miliamperios y controlará 2 LED a 15 mA cada uno a través de sus pines digitales. Entonces, supongo que el consumo total de energía podría ser inferior a 50 mA a 5 V.

Se me ocurrió este circuito, pero tengo algunas preocupaciones.

ingrese la descripción de la imagen aquí

  • ¿Funcionaría bien este circuito con mi MCU?
  • A veces hay un corte de energía y el inversor de mi casa comienza a suministrar CA de onda cuadrada. ¿Esto dañará este circuito?
  • ¿Debo usar un condensador de suavizado de 65 V en lugar de uno de 25 V?
  • ¿Esas resistencias de 1/4w harían su trabajo o debería obtener las de 1/2w?
  • ¿Realmente necesito la resistencia antes que el diodo zener? si es así, ¿100R es correcto?
  • Vi otro circuito que tiene una resistencia adicional. ¿Es eso realmente necesario?

ingrese la descripción de la imagen aquí

En cuanto a la seguridad, el proyecto estará encerrado en una caja de plástico colocada en el techo donde nadie pueda alcanzar y también agregaré una etiqueta de advertencia.

Gracias de antemano.

Cada parte tiene un propósito. 100R limita la corriente de un transitorio inducido de 4 kV por un rayo. ¿Es suficiente?
Veo que se usa como una resistencia de fusible de seguridad, ¿verdad? Entonces, se puede colocar en cualquier lado de la línea de CA, ¿verdad?
claro, siempre y cuando no pongas la tierra del alcance en V-
Este circuito no está aislado de la red, por lo que nunca debe conectarle un osciloscopio directamente a menos que la red entre a través de un transformador de aislamiento de red.
@TonyStewart.EEsince'75 Entonces, si 100R no es suficiente, ¿cuánto recomendaría?
Tal vez un polifusible PTC por el mismo valor.

Respuestas (2)

Estás tratando de hacer un "circuito cuentagotas capacitivo".

La topología del circuito me parece bien , pero no los valores de los componentes.

Ese límite de 1.2uF es demasiado grande, hágalo 470 nF.

Vuelva a calcular ese valor siguiendo el procedimiento descrito aquí .

No desea solo 470 ohmios en ese capacitor, se QUEMARÁ . La razón para tener una resistencia allí es descargar el capacitor cuando el circuito está desconectado de la tensión de red. Una resistencia de 1 M ohm es lo que desea usar.

La resistencia adicional de 100 ohmios no es realmente necesaria, pero puede ayudar a la protección contra picos de voltaje, por lo que la colocaría de todos modos. 100 ohmios está bien. Lo ideal sería utilizar una "resistencia fusible" (una resistencia que también actúa como fusible).

¿Funcionaría bien este circuito con mi MCU?

Claro, a una MCU no le importa de dónde proviene el voltaje de CC siempre que sea CC del valor correcto.

... suministrando CA de onda cuadrada - ¿esto dañará este circuito?

No, eso no debería importar.

¿Debo usar un condensador de suavizado de 65 V en lugar de uno de 25 V?

No, eso no es necesario ya que el voltaje no excederá los 25 V de todos modos.

¿Esas resistencias de 1/4w harían su trabajo o debería obtener las de 1/2w?

Haz los cálculos y lo sabrás.

¿Realmente necesito la resistencia antes que el diodo zener? si es así, ¿100R es correcto?

Dado que ya existe una impedancia en serie (el condensador) antes del puente rectificador, no, no necesita la resistencia. Sin embargo, con la resistencia puede obtener un voltaje de suministro más suave. 100 ohmios es un buen punto de partida pero también depende de la corriente que necesites.

Ese condensador de 470 uF también es demasiado grande, uno de 100 uF sería más que suficiente.

Gracias por la respuesta. Solo tengo dos valores de capacitor nominal X en la mano. 1.2uF y 0.01uf. También tengo un capacitor de seguridad de 0.1uF X2, pero tiene una capacidad nominal de solo 275 V CA. Pensé que un límite de 100nF solo daría 7mA de corriente, ¿verdad?
Sí, 100 nF darán unos 7 mA. Si tiene dos de esas tapas de 1.2uF, podría ponerlas en serie y eso haría el trabajo. Con 1,2 uF, obtendría unos 90 mA, por lo que el diodo zener disiparía 0,5 W cuando la MCU no hace nada. Pero tienes un zener de 1W, así que está bien.
no intente UPS en onda cuadrada
@TonyStewart.EEsince'75 cómo resolver el problema de la onda cuadrada>
@Bimpelrekkie Para la resistencia de seguridad, hice el cálculo P = IxIxR con un límite de 470nF y obtuve una disipación de potencia de 0.1W, pero para la resistencia de purga de 1 Mega, no sé qué potencia nominal.
Bueno, tome el voltaje más alto posible a través de esa resistencia y luego determine cuánta potencia se disiparía a ese voltaje. Supongo que será muy poco. Esto se debe a que no puede fluir mucha corriente ya que la resistencia es de 1 M ohm. Y como la potencia es voltaje x corriente...
Vale, entiendo. TonyStewart cree que la onda cuadrada podría causar problemas en este circuito. ¿Qué debo hacer al respecto?
Según Tony, la resistencia de 100 ohmios cerca del diodo zener se dañará. Podría convertirlo en una resistencia de mayor calificación. También ayudará una resistencia (100 ohmios, misma clasificación) a la izquierda del puente rectificador. Personalmente, no veo la onda cuadrada como un gran problema. En un simulador, tiene una onda cuadrada real, pero en la práctica ningún inversor puede generar una onda cuadrada adecuada. También debido a otros equipos y cables de red largos, será más una "onda sinusoidal cuadrada" que una onda cuadrada propiamente dicha.
mayor potencia nominal o mayor valor nominal de resistencia? también, ¿dónde quiere decir exactamente a la izquierda del puente rectificador para colocar la resistencia adicional? Acerca de la onda cuadrada, es posible que tenga razón, ya que el inversor podría estar emitiendo una onda psuedo sinusoidal.
    2. Minimice C1 ya que es grande y sensible al costo.
    3. Maximice R1 ya que el suyo consume 6 vatios.
    4. elija C2 para la relación de voltaje C1/C2 correcta para que LDO no se caiga.
    5. Ajuste cualquier valor y alcance V, I o P o RMS y cambie cualquier valor. Acabo de agrupar la carga total en un LED blanco de 30 mA.
    6. Considere un Polyfuse para 100R clasificado para > 500V
    7. Cambie mi seno de 240 V (350 Vp) para simular su típico apagón
    8. modifica el diseño para que sea correcto la primera vez y elige el tamaño de Watt.

Simular mis cambios de diseño Rev A

ingrese la descripción de la imagen aquí

Tenga en cuenta que hay 2 interruptores de botón de usuario para cambiar el modo de simulación. Tenga en cuenta que la onda cuadrada de 240 dañará la serie 100R a Zener. Los valores límite dan <5% de ondulación V.

No use un zener, use un LDO de caída de 0.5 V. Todavía me gustaría un zener en la entrada del LDO (por ejemplo, un zener en el voltaje de entrada máximo de LDO), cuando la MCU está apagada, no consume corriente, la entrada el voltaje podría aumentar demasiado, dañando el LDO. O si C2 se rompe, al menos el daño será limitado.
Buen punto, volvamos a colocar el zener. Luego, eleve R1 a 10M (purga de tapa). Sugiero 330nF y 330uF, pero una onda cuadrada de 240V p es un gran problema para R1 con picos de 235V. o más
@ TonyStewart.EEsince'75 ¿Entonces la onda cuadrada puede dañar el circuito? Además, ¿cómo determinó el valor del límite de 10pF para la MCU?
no se necesita solo e-cap en zener, eso fue solo capacitancia parásita, por lo que la simulación no generaría un pico en la apertura inductiva en tiempo cero
@TonyStewart.EEsince'75 Recuerdo una publicación anterior en la que alguien sugirió que siempre use una tapa de desacoplamiento de cerámica de 0.1uF para ATtiny mcus.
Utilice siempre una tapa de desacoplamiento recomendada para circuitos integrados.
¿Qué debo hacer con la resistencia en serie al zener cuando el inversor genera una onda pseudosinusoidal o cuadrada?
¿Por qué no usas mi simulación y lo averiguas?
Lo siento, no pude entender qué le está pasando a esa resistencia 100r en el alcance.
¿Qué parte de los picos de 167 V en 100 ohmios es confusa?
¿La resistencia no está clasificada para manejar hasta 250v?
Oh, veo que junto con el pico de voltaje está consumiendo más amperios, lo que conduce a una mayor disipación de energía. Está bien. Pero si lo elimino, Zener toma más poder.
Fuente de alimentación capacitiva ATtiny13a
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v