La forma menos costosa de conectar un microcontrolador a 120 V (sin verrugas de pared ni baterías)

Necesito poder alimentar un Atmega168 conectándolo a una pared. El circuito es un poco más complejo pero no demasiado. El Atmega168 necesita entre 1,8 V y 5 V a 200 mA. La solución ideal debe estar contenida en la placa PCB. Sin verrugas de pared ni pilas.

¿Cuál es una buena estrategia o conjunto de componentes que permitirán que esto se haga de manera segura y económica? Soy nuevo en el área, pero he oído cosas sobre la fuente de alimentación de modo conmutado. Además, la eficiencia no es muy importante siempre que no esté caliente al tacto.

¿Necesita interactuar con algo? Porque hay formas de hacer una fuente de alimentación fuera de línea, pero hacen que todo el microprocesador esté en línea potencial, por lo que efectivamente no puede ni debe tocarlo cuando está conectado.
tiene que interactuar con otros componentes
Están atrapados con un transformador o una verruga en la pared. Período.
@Fake: sí, llegué a la misma conclusión cuando leí la palabra "seguro".
Abrí una fuente de alimentación que parecía ser un puente rectificador que entraba en una resistencia de ~2W. ¿Alguna sugerencia sobre cómo funcionaba algo como esto? ¿Es esta una fuente de alimentación fuera de línea?
@AlexisK - ¿Sin transformador? Puede hacer una fuente de alimentación de red sin transformador, pero entonces no es segura al tacto. Tocar cualquier parte puede ser letal.
sí, no parece haber un transformador en el circuito que estoy mirando.
@AlexisK: probablemente una fuente de alimentación como la de la figura 5 de este documento . Recuerda que solo puedes usarlo en un recinto completamente cerrado. Sin cables hacia el exterior u otras partes que pueda tocar.
¿Realmente necesitas 200 mA? El microprocesador en sí mismo usará mucho menos.
@stevenvh gracias. Leeré más al respecto. ¿Es el "bit de alto orden" que el piso y el techo de la fuente de alimentación se elevan significativamente pero la diferencia entre el piso y el techo sigue siendo de 5V?
@markrages si es menos, ¿cómo cambiaría eso una solución propuesta?
Por ejemplo, si la corriente es de unos pocos mA, es posible que pueda usar una celda solar como fuente de energía.
@AlexisK - No entiendo tu última pregunta. Por favor, reformula. Use sus propias palabras, no estoy seguro de que "bit de alto orden" signifique algo aquí.
lo siento En un nivel alto, ¿qué está pasando con la fuente de alimentación resistiva? ¿Está compensando mucho la tierra eléctrica?
@AlexisK - No compensas el terreno. Ground es la referencia con la que todo lo demás está relacionado. Ese es tu 0V, lo único de lo que estás seguro.
¿Hay alguna razón (aparte del precio) por la que no desea utilizar un módulo de fuente de alimentación de montaje en PCB comercial? He visto algunos por menos de $10.
@Jeanne: si tiene un enlace, esa podría ser una respuesta.

Respuestas (4)

No sé si estos son lo suficientemente económicos, pero la forma más simple y segura sería usar un módulo de fuente de alimentación de montaje en PCB comercial como estos:

ingrese la descripción de la imagen aquí RECOM Power RAC01-05SC ( Mouser )

ingrese la descripción de la imagen aquí MYRRA 47122 ( Newark )

O construye una verruga de pared en tu dispositivo. Compré equipo comercial que tenía una verruga de pared montada internamente por medio de ataduras de cables, con alambres soldados a las puntas de la verruga de pared.

@Jeanne: ¿puedes decir qué tipo de equipo era? Un cliente me sugirió que hiciera esto (poner una verruga de pared en el gabinete y enrutar el cable de CA hacia afuera), pero sentí que no se veía profesional, así que usé un suministro de conmutación de placa de PC OEM en su lugar. Sin embargo, debido a problemas de costo y espacio que causan dolores de cabeza en el ensamblaje, estoy reconsiderando su idea.
Era un horno de reflujo que parecía haber sido convertido de un horno de cocción comercial. La verruga de la pared era para alimentar los circuitos adicionales de detección y control de temperatura, que estaban montados en un recinto separado (no cerca del horno caliente).
@JeannePindar en primer lugar, gracias por la respuesta. ¡Lo aprecio mucho! ¿Puedo conectar un cable de extensión recortado a la entrada de uno de estos para obtener 5V limpios? Además, son un poco caros, pero podrían ser más baratos una vez que todo esté dicho y hecho con un montón de componentes más pequeños. ¿Hacen algún tipo menos costoso de estos dispositivos?
Esos están destinados al montaje en PCB, por lo que los pines son realmente demasiado pequeños para soldar el cable directamente a ellos. La salida de estos debe ser lo suficientemente limpia siempre que no esté alimentando ningún circuito analógico sensible, pero de todos modos debe tener tapas de derivación en su placa. Esos son dos de los menos costosos llevados por dos de los principales distribuidores de piezas. Hago equipos semi-personalizados relativamente caros, así que, francamente, no presto mucha atención al precio.
@AlexisK - ¿Qué quieres decir con "cable de extensión recortado"? Si significa lo que pienso: ¡no! Nunca suelde su cable de alimentación. Coloque el módulo bien en su PCB, para eso está diseñado, y use un terminal de PCB de tornillo para conectar el cable de alimentación. ¡Hazlo siempre!
si gracias. Voy a. Debería haber sido más claro. Solo estaba buscando conceptualmente si estaba bien. Me aseguraré de usar una terminal.

Si necesita ser seguro, no puede sortear un transformador para aislarlo de la red eléctrica, y probablemente terminará con la fuente de alimentación lineal clásica:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Probablemente puedas cambiar algunas cosas aquí. Dices que el AVR puede funcionar con 1.8V. ¿Qué tal el resto del circuito? Si 1.8V también es suficiente allí, podría usar un transformador de voltaje más bajo. (Asegúrese de que todo el circuito pueda funcionar a 1,8 V. No puede usar LED, por ejemplo). Digikey enumera 3,15 V/600 mA, pero este no es un montaje en PCB; de lo contrario, sería ideal. 3,15 V CA combinados con diodos Schottky para la rectificación le brindan más de 3,5 V de entrada a su regulador, que podría ser casi cualquier LDO que pueda suministrar 200 mA. (Si usa un voltaje de transformador más alto, tendrá que usar un LDO diferente, ya que este tiene una capacidad máxima de 6 V).

Esta es la configuración estándar para una fuente de alimentación lineal. Puede parecer un poco complicado, pero no puedes ir más simple que esto. La verruga de la pared es una buena alternativa, ¿por qué estás en contra de eso?

gracias por la respuesta. ¿Vale la pena explorar una fuente de alimentación de modo conmutado para esto? ¿Qué tan complicados/disponibles son los componentes para reconstruir una verruga de pared en la placa de circuito impreso? Tengo algunos problemas para encontrar el área para buscar los transformadores de montaje en pcb en digikey. ¿Tienes un enlace al área correcta para buscar?
@AlexisK: no pude encontrar el transformador correcto de inmediato. Voy a echar otro vistazo más tarde hoy. Para la solución de bajo voltaje que propuse, un conmutador no le daría una ventaja real. Incluso a 5 V, solo necesita 1 W, por lo que probablemente no valga la pena.
Gracias. Una vez que obtenga un poco más de información sobre el transformador, lo revisaré.
Pensé que este trafo de 3V sería bueno, hasta que vi el actual: 50A :(
@FedericoRusso y el precio de $57.00. ¿Conoces otra opción menos costosa?
@AlexisK: Oh, ni siquiera vi eso. Me alejé de él cuando vi la corriente. Todavía empinado para un transformador de 150VA, creo.

Una solución elegante puede ser usar una verruga de pared USB como estas:

Muy buen factor de forma Para los que no les gusta el enchufe británico

y suministre su circuito a través del USB (como el Teensy). Luego encierra todo en la misma caja, dejando que se desconecte.

DESCARGO DE RESPONSABILIDAD: Sé que esta es una solución lista para usar, pero me gusta por dos razones:

  1. Seguridad: (con suerte) estará certificado, por lo que solo necesita lidiar con 5 V, dejando el problema al fabricante;

  2. Precio: estos enchufes se encuentran en lugares como dealextreme por menos de 1 $, y el mío funciona bien hasta ahora. Si haces el tuyo propio, solo los componentes serán más caros, y tu tiempo también.

¿Cómo es esto más elegante que una verruga de pared normal? Al menos la gente no pensará que el dispositivo USB no funciona o no hace nada.
@kenny bueno, no tienes que preocuparte por la seguridad, y de todos modos va a ser una caja pequeña
Las economías de escala son algo increíble. Es simplemente sorprendente que un producto fabricado, cerrado y enviado con la sobrecarga de un conector USB sea menos costoso que implementar una fuente de alimentación.
Apple te cobra un ojo de la cara por esto.
@stevenvh: China no :) Compré el mío por 1 euro
Los de Apple son mucho mejores que los de $2. Mira los diversos desmontajes en Youtube. Los baratos dan miedo.
@all ¿Alguien sabe si existe una implementación de lo anterior que se pueda montar en una placa de circuito? ¿O hay algo como lo anterior que tiene cables desnudos en lugar de un enchufe? No me opongo totalmente a poner la fuente de alimentación USB dentro de mi gabinete. Parece extraño, pero supongo que podría estar convencido.

Una fuente de alimentación conmutada con clasificación de red segura es un diseño bastante complejo. Eche un vistazo a este desmontaje de un cargador de iPhone como ejemplo. En ese artículo, el autor menciona un cargador de cubo Samsung de modo conmutado por alrededor de $ 6. Este cargador puede ser una buena opción (posiblemente extraído de su estuche y montado en su PCB).

La forma menos costosa de conectar un microcontrolador a 120 V (sin verrugas de pared ni baterías)
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v