Suministro variable seguro de 0–300 VCC

Quiero hacer una fuente de alimentación de CC variable de 0 a 300 V (corriente máxima de 100 mA). Encontré este diseño ,

suministro variable con transformador 1:1 120 VAC

que cuenta con un transformador 1: 1 en la red eléctrica por algún tipo de razones de seguridad. Sin embargo, no pude encontrar ningún transformador 1:1 de 120 VCA que no fuera increíblemente caro. Luego miré este circuito ,

alimentación variable sin transformador

que utiliza una bombilla "para proporcionar la máxima seguridad en caso de cortocircuito o falla de un componente".

Yo mismo no puedo determinar si se están observando las precauciones de diseño correctas en cualquiera de estos circuitos. El segundo afirma ser letal al tacto.

Mi pregunta es: ¿exhibe este segundo circuito alguna falla obvia relacionada con la seguridad en su diseño (además, quizás, de la letalidad por contacto)? Si es así, ¿cuál es el método más económico para lograr una fuente de alimentación variable de 0 a 300 V mientras se observan todas las consideraciones de seguridad pertinentes? ¿Alguna implementación de bricolaje será, hasta cierto punto, inherentemente peligrosa?

¿Qué parte de "letal al tacto" no te parece relacionada con la seguridad?
@ThePhoton, ¿cómo se rectificaría esto?
Utilice un transformador, como en el primer circuito. Pero aún existe el riesgo si el usuario toca ambos terminales al mismo tiempo. 300 V es inherentemente riesgoso.
@ThePhoton está bien, increíble. ¿Los transformadores 1: 1 de 120 VCA como el que requiere ese circuito son inevitablemente caros? Supongo que los suministros variables de alto voltaje comprados en tiendas son caros por una razón...
¿Qué es caro? No soy un experto en transformadores, pero veo posibles piezas candidatas en Digikey por $ 20-30. Eso es mucho más que un 7805, pero mucho menos que un elegante FPGA.
Si confía en un transformador por razones de seguridad, asegúrese de que tenga una clasificación de aislamiento entre primario y secundario con la que se sienta cómodo.
No ha especificado la corriente máxima que desea de su suministro. Hasta que haga esto, buscar componentes es una pérdida de tiempo.
@replete, ambos esquemas dicen una corriente de salida de 100 mA.
@The Photon, el OP no se ha comprometido con ninguno de los esquemas y no ha dicho nada sobre si cumple con sus requisitos.
@replete ahhhh, mi error. Corriente máxima 100 mA (por cierto igual que en ambos circuitos)
@ThePhoton Oh, guau. ¡Genial! Debo estar malinterpretando algo en mi búsqueda: cuando selecciono 120 V como voltajes primario y secundario en el menú de filtro de piezas de DigiKey, da 0 resultados. ¿Podría darme un ejemplo de número de parte del transformador?
Hay un montón de opciones diferentes para primaria que incluyen 110. Intente hacer clic en todas las que podrían funcionar para usted. Aquí hay uno "barato" , pero dudo que sepa lo suficiente como para saber que es bueno para su circuito. Además, ¿está seguro de que su circuito dará 300 V con 120 VCA? (¿O en realidad está buscando un transformador 1: 2?)
Aquí hay uno con un poco más de margen en relación con su requerimiento de energía.
@ThePhoton No estoy seguro. No había pensado más allá de lo que sugería el diseño. Siempre que pueda obtener un rango variable de 0 a esa salida máxima de 300 V, liberarme de la restricción del transformador 1: 1 sin duda ampliaría mis opciones
@ThePhoton impresionante, gracias! Parece que voy a probar uno de esos. Hasta ahora no me di cuenta de que el suministro de pared común de EE. UU. varía alrededor de un valor común y que el voltaje primario del transformador puede ser, por ejemplo, 115 VCA en lugar de 120 VCA
Bien, solo recuerde, 300 V / 100 mA es suficiente para lastimarlo o matarlo, así que mantenga una mano en su bolsillo y asegúrese de entender lo que está haciendo antes de armar esto.
@ThePhoton Aquí hay una meta pregunta interesante. Mi pregunta ha sido contestada. ¿Debería responderlo yo mismo, citando la discusión en los comentarios, o simplemente cerrarlo?
Creo que es una pregunta que vale la pena para algún futuro lector. Continúe y publique una respuesta.

Respuestas (2)

Información recopilada de los comentarios:

  1. La falta de un transformador en el segundo circuito es prohibitivamente insegura, así que voy con el primer esquema.
  2. Los transformadores 1:1 como el que se usó en el primer circuito son, de hecho, relativamente baratos; por ejemplo, un candidato por $14 y otro por $18.
  3. El voltaje de entrada para el primer circuito es en realidad de 220 VCA, un descuido de mi parte. Sin embargo, puedo vincular los devanados de salida de los transformadores anteriores en serie para lograr el voltaje de salida deseado.
  4. Sin embargo, los máximos de voltaje y corriente alcanzados por el circuito son, de hecho, solo "parques de pelota". Dado que el circuito trata por encima del punto de referencia para la corriente letal, un máximo variable está lejos de ser ideal.
  5. La falta de un fusible en el lado primario haría ilegal el primer circuito en muchos lugares.
  6. Un suministro de 300V 100mA es potencialmente letal, así que no toque ambos terminales al mismo tiempo. Los circuitos con voltajes de salida peligrosamente altos no deben ser construidos por personas que no saben lo que están haciendo (o que tienen poca comprensión).
Los transformadores en sus enlaces DigiKey pueden tener sus devanados de salida conectados en serie para el voltaje de salida deseado.
@replete impresionante, gracias! Agregué eso a la respuesta.
¿Estás siguiendo el primer esquema, entonces? Por supuesto, está lejos de ser un diseño completo.
@replete sí, probablemente. ¿Qué sería más importante agregarle?
Para empezar: este circuito no limita el voltaje de salida a 300 V, simplemente está en el estadio de béisbol. Si desea precisión, necesitará algún tipo de medidor. Así mismo el límite de corriente no es del todo preciso, no te sorprendas si en la práctica permite 150mA. Usted sabe mejor si esto funciona para usted. También debe considerar el diseño térmico alrededor del MOSFET. Tendrá que disipar decenas de vatios. Además, el lado primario está mal y en muchas localidades es ilegal ya que no hay fusible.
@replete ah, está bien. Estaba planeando agregar un fusible, pero la variabilidad del límite actual es más preocupante. ¿Cómo puedo implementar una limitación de corriente más rigurosa? Según tengo entendido, este circuito impone su máximo (aproximado) a través de la resistencia R2 y el transistor Q2. Además, ¿de qué otra manera es incorrecto el lado primario?
Esa es una pregunta importante en sí misma y los comentarios no servirán. Le sugiero que haga una pregunta por separado basada en el primer esquema específicamente sobre la limitación de corriente precisa. Decida un margen que considere aceptable (¿10 mA en cualquier caso? ¿5 mA? ¿20 mA?)
@replete publiqué la nueva pregunta. También reduje mi corriente máxima deseada a 50 mA. 100 mA también funcionaría, pero 50 mA sería ideal
Sin embargo, tenga en cuenta que 300 voltios por 0,1 amperios son 30 VA. Su primer candidato es 25 VA.
Su primer transformador candidato no es bueno para este propósito, 300V @ 100mA es 30W, que necesita más de 30VA para pasar a través del transformador, su transformador solo puede manejar 25VA

La fuente de alimentación de 300 V puede empujar la corriente a través de la resistencia de la piel de los dedos humanos, por lo que no es realmente seguro en ningún sentido, especialmente cuando alguien toca accidentalmente ambos terminales de salida de esta fuente de alimentación.

Para responder a su pregunta sobre el transformador de aislamiento 1: 1, si no puede obtener uno, puede hacerlo usted mismo.

Para una salida de corriente tan baja (100 mA), la forma más fácil de hacerlo es conectando dos transformadores reductores espalda con espalda. Ejemplo, obtenga dos unidades de 240 V a 12 V con clasificaciones de corriente secundaria de 2 amperios. Conecte los lados de bajo voltaje de los transformadores para que el segundo transformador funcione esencialmente como el transformador elevador.

Ahora debe tener 240 V en la salida del segundo transformador, que en realidad está aislado del voltaje de la línea principal por más de 1000 V de clasificación de ruptura.

Si lo "seguro" que menciona en su pregunta es sobre este aislamiento, entonces creo que no puede ser más "seguro" que esto ...

Buena suerte.

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