Бестрансформаторный блок питания повышенной мощности. Схема и описание

Когда мы имеем дело с устройствами, которые работают от источника питания с малым напряжением, у нас обычно есть несколько вариантов как их запитать. Помимо простых, но дорогих и громоздких трансформаторов можно использовать бестрансформаторный блок питания.

Например, можно получить 5 вольт из 220 вольт с применением гасящего резистора или используя реактивное сопротивление конденсатора. Однако, такое решение, подходит только для устройств, которые имеют очень малый ток потребления. Если нам нужен больший ток, например, для питания светодиодной цепи, то здесь мы столкнемся с ограничением по производительности.

Если какое-либо устройство потребляет большой ток и принципиально необходимо запитать его от сети 220 вольт, то есть одно оригинальное решение. Оно состоит в использовании для питания только части синусоиды во время ее роста и падения, т.е. в тот момент, когда напряжение сети будет равным или меньше, требуемого значения.

Описание работы бестрансформаторного блока питания

Особенность схемы заключается в управление моментом открытия транзистора MOSFET — VT2 (IRF830). Если текущее значение входного сетевого напряжения ниже, чем напряжение стабилизации стабилитрона VD5 минус падение напряжения на резисторе R3, то транзистор VT1 будет закрыт. Благодаря этому через резистор R4 идет положительное напряжение на транзистор VT2, в результате чего он находится в открытом состоянии.

Через транзистор VT2 в данный момент протекает ток и текущее значение сетевого напряжения заряжается конденсатор С2. Конечно, напряжение в сети падает до нуля, поэтому необходимо в цепь включить диод VD7, который препятствует разряду конденсатора обратно в схему блока питания.

бестрансформаторный длок питания

Когда входное напряжение сети превышает пороговое, проходящий через стабилитрон VD5 ток приводит к открытию транзистора VТ1. Транзистор своим коллектором шунтирует затвор транзистора VT2, в результате VТ2 закрывается. Таким образом, конденсатор С2 заряжается только необходимым напряжением.

Мощный транзистор VТ2 открывается только при низком напряжении, так что его общая рассеивающая мощность в схеме очень мала. Безусловно, стабильность работы блока питания зависит от управляющего напряжения стабилитрона, поэтому, например, если мы хотим питать схему с микроконтроллером, то выход необходимо дополнить небольшим линейным стабилизатором.

Резистор R1 защищает цепь и уменьшает скачок напряжения при первом включении. Стабилитрон VD6 ограничивает максимальное напряжение на управляющем электроде транзистора VT2 в районе 15 вольт. Естественно при переключении транзистора VТ2 возникают электромагнитные помехи. Чтобы избежать передач помех в электросеть, во входной цепи используется простой LC фильтр, состоящий из L1 и С1 компонентов.

Предупреждение:  Поскольку схема напрямую связана с электросетью, то есть не имеет гальванической развязки, необходимо соблюдать крайнюю осторожность при наладке и эксплуатации устройства.

http://pandatron.cz/?2704&napajeci_zdroj_vyuzivajici_nizkeho_napeti_v_siti

редактор

7 комментариев

  • 14.06.2015 в 00:30

    Как можно изменить выходное напряжение? К примеру 36 Вольт.

    Ответить
  • 18.10.2015 в 00:16

    Заменить стабилитрон 15В на другой с необходимым напряжением

    Ответить
  • 15.11.2015 в 00:21

    А как убрать потрескивания во время работы?

    Ответить
  • 14.12.2015 в 22:18

    для получения другого напряжения следует заменить стабилитрон VD5, а VD6 не менять

    Ответить
  • 23.12.2015 в 00:26

    R2,R3 при меньших напряжениях надо номиналы менять на побольше а то все это будет дико греться. если выходной транзистор пробьет в КЗ (а эти транзюки почти всегда так пробивает) или VD5 отвалится на выходе будет около 300в, хорошо бы пару предохранителей один на входе, один перед выходным конденсатором и супрессор параллельно выходному конденсатору. На низкое выходное напряжение по моему эта схема будет не очень работать с большими пульсациями на выходном конденсаторе

    Ответить
  • 30.12.2015 в 02:35

    А можно заменить полевой транзистор на биполярный?

    Ответить
  • 30.12.2015 в 03:38

    Интересное решение. Вот вопрос к тем кто собрал!!??? Хочу сделать для 3 Watt Led Т.потр — 0.7А, в цепочке 12штук. Потянет ли эта схема такой ток, мощность, как будет себя вести ключ? Спасибо.

    Ответить

Добавить комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован.

*