无需变压器即可为电路提供交流电源
出处:维库电子市场网 发布于:2024-08-27 16:48:28 | 497 次阅读
交流电压的降低是通过降低电容(阻抗 Z=1/C)C ac上的不需要的额外电压来实现的 ,电容值和额定电压合适。剩余的交流电通过桥作为整流输出。因此,即使直流电流过桥的输出电路,降压串联电容器 C ac 的剩余部分也会有交流电流动。
电容值决定了在降低电压时输出的电流。输出电流越大,电容值越大。与 C ac并联设置一个泄放电阻 (1MO) ,以便在交流断开时放电。整流和滤波后的直流电由基于 Q1 的调节电路分流,该电路基本上试图将输出电压保持在一定限度内该电路有两个 LED。红色 LED 指示交流电是否正在使用,或通过 Q1 排出的废物。绿色 LED 指示输出端的电源可用性,可在此处添加更多调节装置。
R1、R2 和 RB (R1、R2 RB) 形成一个分压器网络,主要监控来自桥的残余整流交流电。 它们的值选择使得当电流流过负载(未显示)时,Q1 关闭,因此几乎没有电流流过第二个泄放 RB,受 R1 和 R2 的大值限制。RB 上的电压降不足以打开红色 LED。此时,我们说流过 R1、R2 和 RB 的电流是除最大负载电流外持续流动的维护电流。 Q1 受 R2 两端压降的影响,该压降至少应为 0.6V,Q1 才能导通。在正常运行(电流流过负载)期间,应选择 R1、R2 和 RB 的值,以使该电压小于 0.6V。但是,如果负载断开(没有输出电流流过),则二极管桥后的电压将升高,这反过来又会增加 R2 两端的压降,直到晶体管导通并通过 RB 流过电流。这会阻止电压进一步升高,同时增加流过红色 LED 的电流。红色 LED 发光表示功率浪费。但是,当输出端有电时,绿色 LED 始终发光。应选择 RB,以使无负载条件下桥输出端的电压升高在连接到 +V U的任何最终稳压器的上限之内。

其中,I L 为最大负载电流,V rms 为 RMS AC 电压,V E (~V U +1.2) 为桥输入端的剩余预期电压,该电压为 V U 和桥二极管两端的 1.2V 之和。I L是除最大负载电流之外的内部维持电流。C ac 的粗略估计 为 I L / (V rms )(其中 = 2pf AC),从公式中可以看出,忽略 I L 和 V E,它们分别比 I L 和 V rms要小 。
该电路提供了一种替代笨重、嘈杂、产生振动/磁场/热量的变压器的方法。但是,变压器的优势在于它与带电交流电隔离。建议的电路的危险在于 C ac短路时。应采取预防措施,确保在输出端电压升至危险水平之前熔断。在电压升高的情况下, V UZ 和滤波电容器 C F 提供额外的电流路径 。可以在桥输入端添加额外的廉价霓虹灯,以挽救输出调节电路和负载。
在一个旨在获得 5mA 电流下齐纳晶体管调节的 4.8V 电源的测试装置中:C ac =0.068F、R1=10kO、R2=470O、R B =470O、C F =470F 和 Q1=BC549,使用 240V 交流线路。该电源可以为驱动 LED 的 555 振荡器供电。另一项测试使用了 C ac =0.22F、R1=10kO、R2=470O、R B =470O、C F =470F 和 Q1=BC549。这可用于构建 15mA 电流下 4.8V 齐纳晶体管调节电源。它可以轻松为 555 非稳态、闪烁 LED 和驱动八个 LED 的 CD4518 计数器供电。
需要注意的是,C ac的电抗 通常远高于电源接收电路的电抗,因此电源的行为就像一个恒流源。这种类型的电源似乎适用于电流要求较低的电源电路,电流要求约为 1mA 至 100mA。
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