fuente de alimentación del condensador para corriente de salida de 1 amperio

Una fuente de alimentación de entrada de capacitor solo es apropiada para aplicaciones específicas, de baja corriente y no aisladas, como hacer cosquillas en un SMPS o encender una bombilla LED aislada de baja potencia, donde la seguridad no es un problema y una corriente de salida constante está bien.

Como desea controlar microcontroladores y actuadores, la seguridad y el aislamiento son primordiales, y este es el diseño incorrecto para usar. Además, 1A es bastante alto y la carga variará, por lo que este tipo de suministro es triplemente inapropiado.

Si un suministro basado en un transformador de hierro es demasiado grande para su aplicación, vea si puede encontrar una solución SMPS completa, como un cargador USB. Si son demasiado grandes, entonces debe repensar las dimensiones de su proyecto.

Cuando hace sus propios diseños, a menudo es bastante fácil obtener el comportamiento que desea, digamos una salida 1A. Es más difícil evitar el comportamiento que no pretendes, como electrocutarte. Esa es la razón por la que las personas compran fuentes de alimentación aisladas en lugar de construir las suyas propias, anticipando todas las cosas malas que pueden suceder y luego evitándolas, requiere mucha experiencia. Es poco probable que lo haga bien y seguro la primera vez.

Sin saber qué voltaje de salida necesita realmente, o las limitaciones dimensionales exactas de su sistema, muchas de estas fuentes de alimentación estándar podrían adaptarse a su propósito:

He encontrado cada vez más raro que hacer rodar mi propia fuente de alimentación sea necesario o rentable o efectivo en el tiempo.

Si te sientes aventurero, podrías usar algo como los circuitos integrados de la serie TNYxxx. No necesitan mucho, pero enrollar un transformador puede ser difícil.

El uso de capacitores para reemplazar un transformador no es nuevo. Se puede obtener cualquier salida deseable simplemente cambiando los valores de los capacitores. Realmente está tratando con constantes de tiempo del condensador/resistencia de carga. Recuerdo a un fabricante de televisores que usó una entrada de condensador para reemplazar un transformador (una carga de aproximadamente 200 vatios) y funcionó bien. La eficiencia es muy alta, superior a la de una fuente de alimentación conmutada, ¡siempre y cuando el dieléctrico del condensador no se caliente! (debido a un dieléctrico incorrecto y/o frecuencia de entrada involucrada). No hay regulación aquí. ¡Este sistema también se usa hoy en día en pequeñas lámparas de mesa multi LED que son muy brillantes al sobrecargar el LED en una vida corta! También utiliza un condensador de 2,2 ufd. ¡El valor es demasiado alto! Reducir este tope. de 2.2 ufd a 0. ¡47 ufd reduce el brillo de la lámpara de mesa a un valor más realista sin destruir el LED! También me deshice del condensador de suavizado de 20 ufd en las salidas del puente rectificador, ya que esto solo aumenta el voltaje de salida a un máximo de 1,41 rms voltios, que no es necesario. Esto es impulsado por la salida de ondulación completa del rectificador, pero no se ve porque el ojo humano no puede verlo, nuevamente debido a la constante de tiempo del globo ocular. Este es un buen sistema para controlar los LED de cualquier matriz, generalmente 36 LED como una cadena de serie. Pero se puede adaptar a cadenas paralelas, ¡pero no es realmente necesario! No se necesita regulación en un LED, ¡es solo una resistencia! Las pequeñas variaciones de voltaje no se pueden ver. Y esta fuente de alimentación no utiliza electrolíticos ni regulación, lo que significa una vida extremadamente larga para el sistema de iluminación. Gorra' Los s fallan debido a demandas de corriente muy altas que elevan las temperaturas internas. (como en las fuentes de alimentación conmutadas) Si esto es un problema, use múltiples tapas en paralelo para reducir la carga actual en cada tapa.

Suministro 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:

Esquema de suministro de CC no aislado

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: Esquema de suministro de CC regulado

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 CA/CC de modo conmutado totalmente 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: Ejemplo de esquema de convertidor LinkSwitch de Power Integrations

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

Caro