Ohne ein Transformatorkonzept wird ein Wechselspannungskondensator verwendet, um die Wechselspannung des Netzwerks auf den für den Anschluss erforderlichen niedrigeren Pegel zu reduzieren e Stromkreis oder Last.
Die Spezifikation dieses Kondensators wird mit einem Rand ausgewählt. Ein Beispiel für einen Kondensator, der üblicherweise in Schaltkreisen ohne Transformatorleistung verwendet wird, ist unten gezeigt:
Dieser Kondensator ist mit einem der AC-Eingangsspannungssignale in Reihe geschaltet.
Wenn Netzwechselstrom in diesen Kondensator eintritt, wird abhängig von der Größe des Kondensators die Reaktanz des Kondensators wirksam und begrenzt, dass der Wechselstrom des Netzwerks den angegebenen Pegel um den angegebenen Wert des Kondensators überschreitet.
Obwohl der Strom begrenzt ist, ist die Spannung nicht begrenzt. Wenn wir also den gleichgerichteten Ausgang ohne Transformatorstromquelle messen, stellen wir fest, dass die Spannung gleich dem Spitzenwert des Wechselstromnetzes ist und etwa 310 V beträgt.
Da der Strom jedoch durch den Kondensator ausreichend abgesenkt wird, wird diese hohe Spitzenspannung durch eine Zenerdiode am Ausgang des Brückengleichrichters stabilisiert.
Die Leistung der Zenerdiode muss entsprechend dem zulässigen Strompegel des Kondensators ausgewählt werden.
Vorteile der Verwendung ohne Transformatorstromkreis
Günstigkeit und gleichzeitig die Effizienz der Schaltung für Geräte mit geringem Stromverbrauch.
Ohne den hier beschriebenen Transformatorstromkreis ersetzt er sehr effektiv einen herkömmlichen Transformator für Geräte mit einer Stromleistung unter 100 mA.
Hier wird ein metallisierter Hochspannungskondensator am Eingangssignal verwendet, um den Netzstrom zu senken
Die oben gezeigte Schaltung kann für die meisten elektronischen Schaltungen als 12-V-Gleichstromversorgung verwendet werden.
Nach Erörterung der Vorteile der obigen Konstruktion lohnt es sich jedoch, auf einige schwerwiegende Nachteile einzugehen, die dieses Konzept beinhalten kann.
Nachteile ohne Transformatorstromkreis
Erstens kann die Schaltung keine Hochstromausgänge erzeugen, was für die meisten Konstruktionen nicht kritisch ist.
Ein weiterer Nachteil, der sicherlich einige Überlegungen erfordert, besteht darin, dass das Konzept den Stromkreis nicht von den gefährlichen Potentialen des Wechselstromnetzes isoliert.
Dieser Nachteil kann schwerwiegende Folgen für Strukturen haben, die mit Metallschränken verbunden sind, spielt jedoch keine Rolle für Blöcke, die alle in einem nicht leitenden Gehäuse abgedeckt sind.
Und zu guter Letzt lässt die oben genannte Schaltung Spannungsspitzen durch, die zu ernsthaften Schäden am Stromkreis und am Stromkreis selbst führen können.
Bei der vorgeschlagenen einfachen Stromversorgung ohne Transformator wurde dieser Nachteil jedoch vernünftigerweise beseitigt, indem verschiedene Arten von Stabilisierungsschritten nach dem Brückengleichrichter eingeführt wurden.
Dieser Kondensator erzeugt eine sofortige Hochspannungswelligkeit und schützt so die zugehörige Elektronik effektiv.
Wie die Schaltung funktioniert
1. Wenn der Wechselstromeingang eingeschaltet ist, blockiert der Kondensator C1 den Netzeingang und begrenzt ihn auf einen niedrigeren Pegel, der durch die Reaktanz C1 bestimmt wird. Hier können wir grob davon ausgehen, dass es sich um ca. 50 mA handelt.
2. Die Spannung ist jedoch nicht begrenzt, und daher können 220 V am Eingangssignal anliegen, sodass Sie die nächste Stufe des Gleichrichters erreichen können.
3. Der Brückengleichrichter richtet 220 V auf einen höheren Gleichstrom von 310 V aus, um eine maximale Wechselstromwellenformumwandlung zu erzielen.
4. Der DC 310V wird schnell auf eine DC-Zenerdiode mit niedrigem Pegel reduziert, die ihn auf einen Wert entsprechend der Nennleistung der Zenerdiode überbrückt. Wenn eine 12-V-Zenerdiode verwendet wird, beträgt der Ausgang 12 Volt.
5. C2 filtert schließlich die DC 12V mit Wellen in eine relativ saubere DC 12V.
Schaltungsbeispiel
Die unten gezeigte Treiberschaltung steuert ein Band mit weniger als 100 LEDs (mit einem Eingangssignal von 220 V). Jede LED ist für 20 mA, 3,3 V, 5 mm ausgelegt:
Hier erzeugt der Eingangskondensator 0,33 uF / 400 V ungefähr 17 mA, was für den ausgewählten LED-Streifen ungefähr korrekt ist.
Wenn der Treiber für eine größere Anzahl ähnlicher LED-Streifen 60/70 parallel verwendet wird, wird einfach der Wert des Kondensators proportional erhöht, um eine optimale Beleuchtung der LEDs aufrechtzuerhalten.
Daher beträgt der erforderliche Wert für 2 parallel enthaltene Bänder 0,68 uF / 400 V, für 3 Bänder, die durch 1 uF / 400 V ersetzt werden. In ähnlicher Weise sollte es für 4 Bänder auf 1,33 uF / 400 V usw. aktualisiert werden.
Wichtig: Obwohl der Begrenzungswiderstand in der Schaltung nicht dargestellt ist, wäre es für zusätzliche Sicherheit hilfreich, einen 33-Ohm-2-W-Widerstand in Reihe mit jedem LED-Streifen zu schalten. Kann an einer beliebigen Stelle nacheinander mit einzelnen Bändern eingefügt werden.
WARNUNG: ALLE IN DIESEM ARTIKEL ERWÄHNTEN SCHALTUNGEN SIND NICHT AUS DEM AC-NETZWERK GETRENNT. Daher ist der gesamte Abschnitt der Schaltung beim Anschließen an das AC-NETZWERK EXTREM GEFÄHRLICH.