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 управлении 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 заряжает 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.
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 затворе 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.
Как можно изменить выходное напряжение? К примеру 36 Вольт.
Заменить стабилитрон 15В на другой с необходимым напряжением
А как убрать потрескивания во время работы?
для получения другого напряжения следует заменить стабилитрон VD5, а VD6 не менять
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
А можно заменить полевой транзистор на биполярный?
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.
У меня мотор DC 110V, 500W на постоянных магнитах, был блок питания с регулировкой напряжения от 10 до 110 вольт трансформатора в нем не было, был огромный полевик. От случайного КЗ он умер! может ли ваша схема обеспечить ему питание нужного напряжения и мощьности? Если да то какие детали там необходимы? Также нужно учесть нагрузку на вал мотора до 80% 2-3 секунды, это вызывает увеличение потребляемого тока. Не знаю насколько го говорят до 10-и норм от работы без нагрузки. Купить новый блок, зарплата и семья не позволяет поэтому и ищу такие варианты.
Посмотрел силовую часть того блока питания он схож с вашей схемой только нет следующих элементов (R2,R3,VT1,VD5) VD6 тоже 15v сам ключ называется IRFP460A ,а на затвор транзистора приходит с какой то логики, а там сам черт ногу сломит разбираясь что откуда и куда! там номера микросхем расцарапанные с завода. какой транзистор можно туда воткнуть чтоб проверить работоспособность всей схемы чтоб понять стоит ли покупать полевик каторый помер?
Судя по описанию принципа работы, это амплитудно-фазный метод регулирования напряжения (создаёт ощутимые помехи в сети). На тиристоре схема проще.
Согласен на все 100%. Только тиристор будет резать начало полуволны. А на выходе результат будет тот же. Зато надежность значительно выше.
Схема как минимум обладает недостатоком — стабилитрон на 15 вольт не защищён от превышения тока, его нужно включать только через резистор на 500 ом, при этом пиковый ток будет порядка 24 ма.
Но без этого резистора вы рискуете сразу получить сгоревший напрочь стабилитрон, и как следствие, мосфет вообще не будет открываться.
И я призываю всех, кто соберётся такое собирать, всё-таки развязать схему гальванически, для этого к сети подключать диодный мост только через конденсаторы, номинал которых определить исходя из требуемой мощности.
По моим расчётам в мультисим, для выходной мощности 0,36 вт, достаточно конденсаторов 0.47ма.
Лолшто?) А R4 по вашему не ограничивает ток стабилитрона?)
«развязать схему гальванически, для этого к сети подключать диодный мост только через конденсаторы» тут просто лежу)
Собрал схему на FR5505 обратной полярности. Уменьшенного до -8 вольт на выходе не получил с использованием стабилитрона Д818Е.
Промоделировал на CircuitMaker та же фигня.
Напряжение на выходе как на выходе моста.
Подобный принцип регулирования сетевого напряжения имеют микросхемы SR036, SR037.
Чем не устраивает классическая схема с конденсатором, конденсатор ограничивает ток КЗ, а при пробое полевика всё напряжение сети пойдет на вашу схему. Лучше на тиристоре делать схему, будет надежнее и проще.