220v veya 110v AC şebekeden Düşük voltajlı DC üretmek, elektronik alanında çok yararlı ve gereklidir. 5v, 6v, 9v, 12v gibi düşük voltajlı DC, elektronik devrelerde, LED ampullerde, oyuncaklarda ve birçok ev elektroniğinde kullanılır. Genellikle piller onlara güç sağlamak için kullanılır, ancak zaman zaman değiştirilmeleri gerekir, bu da uygun maliyetli değildir ve aynı zamanda zamanımızı ve enerjimizi de alır. Öyleyse alternatif, DC'yi birçok AC-DC adaptörünün bulunduğu AC şebekesinden oluşturmaktır, ancak bunlar içeride hangi devreleri kullanıyor?
Kolay ve basit yaklaşım, AC'yi düşürmek için düşürücü transformatör kullanmaktır, ancak transformatör kullanmanın dezavantajları, pahalı olmaları, ağır olmaları ve boyutlarının büyük olmasıdır. Bu makale Cep Telefonu Şarj Devresi'nde Transformatörü kullanarak bu tür AC'den DC'ye dönüşümünü zaten ele aldık. Ve evet, Transformatör kullanmadan Yüksek voltajlı AC'yi Düşük voltajlı DC'ye de dönüştürebiliriz, buna Transformatörsüz güç kaynağı denir. Bir ana bileşeni Trafosuz güç kaynağı devresinde olduğu gerilim damlatma kondansatör ya da X-alan kapasitör özel alternatif akım şebekesi için tasarlanmıştır. Bu X dereceli kapasitör, voltajı düşürmek için AC Faz hattına seri olarak bağlanır. Bu tip Trafo daha az güç kaynağı denirKondansatör Güç Kaynağı.
X Dereceli Kapasitör
Belirtildiği gibi, voltajı düşürmek için AC faz hattı ile seri olarak bağlanırlar, 230v, 400v, 600v AC veya daha yüksek oranlarda mevcutturlar.
Aşağıda, X dereceli kapasitörlerin farklı değerlerinin çıkış akımı ve çıkış voltajı (Yüksüz) tablosu bulunmaktadır:
|
Kondansatör Kodu |
Kondansatör değeri |
Voltaj |
Güncel |
|
104 bin |
0.1 uF |
4 v |
8 mA |
|
334 bin |
0.33 uF |
10 v |
22 mA |
|
474 bin |
0,47 uF |
12 v |
25 mA |
|
684 bin |
0.68 uF |
18 v |
100 mA |
|
105 bin |
1 uF |
24 v |
40 mA |
|
225 bin |
2.2 uF |
24 v |
100 mA |
Voltaj düşürme kondansatörünün seçimi önemlidir, Kondansatörün Reaktansına ve çekilecek akım miktarına bağlıdır. Kapasitörün Reaktansı aşağıdaki formülle verilmiştir:
X = 1 / 2¶fC
X = Kondansatörün Reaktansı
f = AC frekansı
C = X dereceli kapasitörün kapasitansı
474k yani 0.47uF kapasitör kullandık ve AV şebekesinin frekansı 50 Hz'dir, bu nedenle Reactance X:
X = 1/2 * 3,14 * 50 * 0,47 * 10-6 = 6776 ohm (yaklaşık)
Şimdi devredeki akımı (I) hesaplayabiliriz:
Ben = V / X = 230/6775 = 34mA
Demek Reaktans ve Akım bu şekilde hesaplanır.
Devre Açıklaması
Devre basittir, 0.47uF voltaj düşürme kondansatörü, AC Faz hattı ile seri olarak bağlanmıştır, bu polarize olmayan bir kondansatördür, böylece herhangi bir taraftan bağlanabilir. 470k ohm direnç, devre kapatıldığında kapasitörde depolanan akımı boşaltmak ve böylece elektrik çarpmasını önlemek için Kondansatörün paraleline bağlanır. Bu dirence Bleeder direnci denir.
AC'nin negatif yarım bileşenini çıkarmak için ayrıca Köprü doğrultucu (4 diyot kombinasyonu) kullanılmıştır. Bu sürece Düzeltme denir. Filtrasyon için 1000uF / 50v kondansatör kullanılmıştır , bu da ortaya çıkan dalgadaki dalgalanmaları gidermek anlamına gelir. Ve son olarak voltaj regülatörü olarak 6.2v / 1w'lik bir Zener diyot kullanılır. Bildiğimiz gibi bu devre yaklaşık sağlar. 12v çıkışı (yukarıdaki tabloya bakın), bu nedenle bu Zener diyotu onu yakl. 6.2v voltaj ve ekstra akım geri akışı. 5.1v, 8v gibi istenen voltaj için farklı bir Zener diyot değeri de kullanılabilir. Gösterge ve test amacıyla bir LED bağlanır. Akım sınırlayıcı direnç olarak R3 (100 ohm) kullanılır.
1 Watt veya üzeri (5w) derecelendirme direnci, özellikle R4 direnci kullanın. Aksi takdirde bir süre sonra yanacaktır. Genellikle normal dirençten daha kalındırlar. Aşağıda farklı direnç türleri için şema verilmiştir:
Bu avantajları transformatörsüz güç kaynağına üzerinde trafo tabanlı arz O maliyet etkin daha hafif ve küçüktür: yönünde.
Notlar
- Kendi sorumluluğunuzdadır, uygun deneyim ve önlem almadan AC şebekesiyle çalışmak son derece tehlikelidir. Bu devreyi oluştururken çok dikkatli olun.
- X-Anma kapasitörünü normal kapasitör ile değiştirmeyin, aksi takdirde patlayacaktır.
- Daha fazla çıkış voltajı ve çıkış akımı gerekiyorsa, tabloya göre farklı X-Anma kapasitör değeri kullanın.
- Yalnızca 1 Watt veya üzeri (5w) derecelendirme direnci ve Zener diyot kullanın.
- Güvenlik amacıyla, faz hattı ile seri olarak X-dereceli kapasitörden önce 1 amperlik sigorta da kullanılabilir.
- IC voltaj regülatörü, voltaj regülasyonu için Zener diyotunun yerine de kullanılabilir.