Czy jest jakiś układ scalony, który przekształca 230 V AC na 5 V DC? Jak najbardziej bezstratny. Chcę podłączyć mój mikrokontroler do zwykłego gniazdka elektrycznego i nie mam wystarczającej ilości miejsca. Dzięki.

W elektronice nie ma czegoś takiego jak „bezstratny” i nie ma ani jednego układu scalonego zaprojektowanego do robienia tego, co chcesz. Ale oto kilka różnych pomysłów na dostawy. Ponieważ nie określono bieżącego zużycia ani wydajności, przyjrzyjmy się trzem różnym podejściom:

Nieizolujące zasilanie Zenera

5% wydajności lub mniej

Timery wtyczek oparte na mikrokontrolerach zwykle używają nieizolujących zasilaczy, takich jak to:

R1 zasadniczo zmniejsza różnicę między diodą Zenera a potencjałem sieci prądu przemiennego, więc nie będzie wydajna dla niczego oprócz lekkich obciążeń. Ponadto obciążenie nie może się radykalnie zmienić, ponieważ rezystor musi być tak zwymiarowany, aby zapewnić wystarczającą ilość prądu do zenera, aby spowodować odwrócenie lawiny bez dostarczania zbyt dużego prądu. Jeśli twoje obciążenie zacznie pobierać zbyt duży prąd, jego napięcie spadnie. Jeśli obciążenie nie pobiera wystarczającej ilości prądu, dioda Zenera może zostać uszkodzona.

Plusy

• Bardzo mały
• Bardzo tani
• Doskonały do ​​ekstremalnie lekkich obciążeń (MCU + urządzenie przełączające)

Cons

• Bez izolacji
• Prąd obciążenia nie jest elastyczny; musi zostać naprawiony w małym oknie

Zasilanie transformatora o regulowanej częstotliwości sieci

Wydajność 20–75%

Zawsze możesz użyć transformatora (60: 1 lub więcej), prostownika mostkowego i regulatora liniowego, takiego jak to:

Wprowadza to nieporęczny, kosztowny transformator do projektu, ale jest bardziej wydajny niż poprzedni projekt, a twoje obciążenie może się znacznie różnić.

Plusy

• Najłatwiejszy do wdrożenia
• Zaprojektowany do średnich obciążeń - na przykład radiobudzik.
• Pełna izolacja
• Stosunkowo niedrogi

Cons

• Nieporęczny
• Dość nieefektywny

W pełni izolowany konwerter AC / DC z przełączaniem

Wydajność 75–95%

Najbardziej wydajna (i najbardziej złożona) jest przetwornica przełączająca AC / DC. Działają one na zasadzie najpierw konwersji prądu przemiennego na stały, a następnie przełączania prądu stałego na bardzo wysokie częstotliwości, aby optymalnie wykorzystać charakterystykę transformatora, a także zminimalizować rozmiar (i stratę) sieci filtracyjnej na wtórnym. Power Integrations tworzy układ scalony, który wykonuje całą kontrolę / sprzężenie zwrotne / jazdę - wystarczy dodać transformator i optoizolatory. Oto przykładowy projekt:

Jak widać, napięcie sieciowe prądu przemiennego jest natychmiast prostowane i filtrowane w celu wytworzenia wysokiego napięcia prądu stałego. Urządzenie Power Integrations szybko przełącza to napięcie na pierwotną stronę transformatora. Prąd przemienny o wysokiej częstotliwości jest widoczny na wtórnym, a następnie rektyfikowany i filtrowany. Zauważysz, że wartości składników są dość małe, nawet biorąc pod uwagę obecne użycie. Wynika to z faktu, że prąd przemienny o wysokiej częstotliwości wymaga znacznie mniejszych elementów do filtrowania niż prąd przemienny o częstotliwości sieciowej. Większość z tych urządzeń ma specjalne tryby bardzo niskiego poboru mocy, które działają całkiem dobrze.

Przetwornice te ogólnie zapewniają dużą wydajność i mogą również zasilać obciążenia o dużej mocy. Są to rodzaje materiałów, które widzisz we wszystkim, od małych ładowarek do telefonów komórkowych po zasilacze do laptopów i komputerów stacjonarnych.

Plusy

• Niezwykle wydajny
• Pełna izolacja
• Wysoki prąd wyjściowy: może dość łatwo uzyskać ponad 50 amperów niskiego napięcia prądu stałego.
• Mały rozmiar

Cons

• Duży BOM (zestawienie materiałów)
• Trudne w projektowaniu
• Wymaga przemyślanego układu PCB
• Zwykle wymaga niestandardowego projektu transformatora
• Kosztowny

Wiem, że to stare pytanie, ale możesz chcieć zobaczyć SR086 .
W Vout wystarczy użyć zwykłego rejestratora prądu stałego (np. 7805), aby uzyskać 5 V.

Uwaga: nie jest izolowany, więc może być niebezpieczny w zależności od sytuacji.

Stare, ale aktualne pytanie. Po dokonaniu oceny dziesiątek podejść do przetwornic prądu przemiennego / stałego doszedłem do następujących wniosków (dla mnie).

Wymagania:

1. Mały rozmiar, jak to możliwe.
2. Mniej możliwych elementów (powierzchnia, rozmiar, cena).
3. Mniejsze rozpraszanie ciepła (innymi słowy sprawność).
4. Niski prąd, bardzo niskie napięcie, niska moc wyjściowa.

Wymóg rezygnacji:

• Izolacja: w mojej aplikacji jest dobrze izolowana przez pudełko, nie wymaga ochrony człowieka.

(Do tej pory korzystam z zasilacza opartego na regulatorze LDO LR8. Najlepsze rozwiązanie dla prądu do 30mA. Można podłączyć równolegle, aby uzyskać 100mA za dodatkową cenę i powierzchnię.) AKTUALIZACJA: Zasilacz oparty na LR8 nie jest istotny, jego praktyczny prąd wynosi tylko 3mA. Zaimplementowałem dość mały, prosty i stabilny zasilacz z LNK305 IC. Gdy R1 = 2k napięcie wyjściowe wynosi około 3,3 V. C2 lepiej użyć kilkuset uF. Cały obwód wejściowy (D3, D4, L2, C4) zastąpiłem mostkiem diodowym. C5 = 2,2uF wystarcza - dla małych rozmiarów i kosztów.

Obwody te są jak dotąd wystarczająco dobre (pobrane z Internetu): mniej komponentów + premia za izolację.

Jest to drugi najlepszy nieizolowany bardzo prosty obwód ST.

W obu obwodach powyżej cewki lub transformatora są dość duże i drogie.

Odrzucone warianty:

• Wszystko powyżej w tym wątku ze względu na złożoność, transformatory, izolację, całkowitą cenę zasilacza itp.
• Viper17 i Altair04 ze względu na złożoność i transformator.
• Oparte na HV-2405E z powodu końca życia.

Jestem lekko zaskoczony, że chociaż zapewniono nieizolujące zasilanie Zenera, nie ma wzmianki o nieizolacyjnym dzielniku napięcia reaktancyjnego.

Jeśli urządzenie działa w ramach wąskiego zapotrzebowania na prąd, może to być dość wydajne. Głównym problemem związanym z tym projektem (poza tym, że nie zapewnia izolacji sieci) jest to, że nie można używać elektrolitycznych nasadek (które są spolaryzowane), a zatem należy pozyskiwać nasadki foliowe w zakresie uF o napięciu znamionowym prądu przemiennego (więc obwód 240 V potrzebowałby czapki o napięciu 350 V lub większym), które nie są szczególnie kompaktowe. Wartości pojemności zależą również od częstotliwości sieci prądu przemiennego (60 Hz w USA, 50 Hz w pozostałej części świata), a także od rzeczywistego napięcia sieciowego (tak będzie w przypadku każdej konstrukcji nieprzełączającej).

IMO, do wszystkich tych konstrukcji należy dodać MOV (warystor tlenkowo-metalowy) w celu ochrony przed przejściowymi liniami. Jeden jest obecny na schemacie SR086 (który, co ciekawe, nie pokazuje atrybucji). Powinno to zmostkować linię do neutralnej (dla sieci amerykańskiej o napięciu 120 V) lub linii do linii (dla sieci o napięciu 240 V) i powinno być podłączone między bezpiecznikiem a obciążeniem (jak pokazano na schemacie SR086), a najlepiej przed dowolnymi przełącznikami ( ponieważ wystarczająco wysoki skok może zmostkować przełącznik). Pomoże to chronić twój obwód - MOV powinien bez problemu poradzić sobie z wieloma małymi skokami i skokami, i da życie dużemu skokowi, który w innym przypadku usmażyłby wszystko w twoim obwodzie, podczas gdy bezpiecznik między MOV a siecią zostanie przepalony, jeśli MOV zwalnia podczas wykonywania swojej pracy.

Nie mam gotowego schematu dzielnika napięcia reaktancyjnego, ale można go znaleźć w artykule Wikipedii dotyczącym dzielników napięcia

Artykuł w Wikipedii dotyczący zasilania pojemnościowego . Podstawową przesłanką jest to, że skoro mamy do czynienia z prądem przemiennym, reaktancja pojemnościowa naśladuje oporność, ale z korzyścią polegającą na tym, że faktycznie nie „wypala” energii - jest ona przechowywana w czapce i wracana do linii w ujemnym cyklu prądu przemiennego.

Opierając się na 7805idei, wykorzystując części o mniejszej stracie.

^{symulacja tego obwodu - Schemat utworzony za pomocą CircuitLab}

Obwód ten zastąpił wszystkie 1N4001prostowniki prostownikami 1N5819Schottky'ego i zastosował liniowy regulator o niskim spadku mocy AMS1117-5.0.

LDO może żyć z mniejszym zapasem niż 7805wtedy, jeśli chcesz mocy 5 V, możesz zasilić ją filtrowanym 5,6 V, a także dwiema kroplami Schottky'ego o wartości 0,2 V każda, z wejściowym napięciem szczytowym AC wynoszącym 6 V.

AMS1117$R_{ds(on)}$

To właściwie nie jest „IC”, ale pakiet do montażu na płytce drukowanej.

XP Power ECE05US05

http://au.element14.com/xp-power/ece05us05/psu-encapsulated-5w-singe-output/dp/2099447?in_merch=New%20Products

Lub jeśli nie potrzebujesz 5 W, ta ma tylko 1 W.

Recom RAC01-05SC

http://au.element14.com/recom-power/rac01-05sc/ac-dc-converter-1w-5v-reg/dp/1903055

Dobry projekt referencyjny dla prostych, pozbawionych transformatorów materiałów eksploatacyjnych: http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00954A.pdf