ספק כוח ללא שנאים

ייצור DC מתח נמוך, מרשת החשמל 220V או 110V AC, הוא מאוד שימושי והכרחי בתחום האלקטרוניקה. מתח DC נמוך, כמו 5v, 6v, 9v, 12v, משמש במעגלי אלקטרוניקה, נורות לד, צעצועים ופריטים אלקטרוניים ביתיים רבים. בדרך כלל משתמשים בסוללות להפעלתן, אך יש להחליפן מדי פעם בפעם, דבר שאינו חסכוני וגם לוקח את הזמן והאנרגיה שלנו. אז האלטרנטיבה היא לייצר את זרם החשמל מרשת החשמל, שעבורם קיימים מתאמי AC-DC רבים, אך באיזה מעגל הם משתמשים בפנים?

הגישה הקלה והישרה היא להשתמש בשנאי למטה למטה לזרם חילופין, אך החסרונות בשימוש בשנאי הם שהם יקרים בעלותם, משקלם גדול וגודלם. כבר כיסינו סוג זה של המרת AC ל- DC, באמצעות שנאי במאמר זה מעגל מטען סלולרי. וכן, אנו יכולים גם להמיר את מתח המתח הגבוה לזרם מתח נמוך, ללא שימוש בשנאי, זה נקרא ספק כוח ללא שנאי. המרכיב העיקרי במעגל אספקת חשמל ללא שנאי הוא קבלים זריקת מתח או קבלים מדורגים X, שתוכננו במיוחד עבור רשת החשמל. קבל זה בעל דירוג X מחובר בסדרה של קו שלב של AC, כדי להוריד את המתח. סוג זה של שנאי פחות אספקת חשמל נקראספק כוח קבלים.

קבלים מדורגים X

כאמור הם מחוברים בסדרה עם קו פאזה של זרם חילופין כדי להוריד את המתח, הם זמינים בדירוגים של 230 וולט, 400 וולט, 600 וולט ואט.

להלן הטבלה עבור זרם המוצא ומתח המוצא (ללא עומס), של ערכים שונים של קבלים בעלי דירוג X:

קוד קבלים	ערך קבלים	מתח	נוֹכְחִי
104k	0.1 uF	4 נ	8 mA
334k	0.33 uF	10 נ	22 mA
474k	0.47 uF	12 נ	25 mA
684k	0.68 uF	18 נ	100 mA
105k	1 uF	24 נ	40 mA
225k	2.2 uF	24 נ	100 mA

בחירת קבלים שמפילים מתח חשובה, היא מבוססת על תגובת הקבל וכמות הזרם שיש לסגת. תגובת הקבל ניתנת על ידי הנוסחה הבאה:

X = 1/2¶fC

X = תגובת הקבל

f = תדירות AC

C = קיבול של קבלים מדורגים X

השתמשנו ב 474k פירושו קבלים 0.47uF ותדירות רשת החשמל היא 50 הרץ ולכן התגובה X היא:

X = 1/2 * 3.14 * 50 * 0.47 * ^10-6 = 6776 אוהם (בערך)

כעת נוכל לחשב את הזרם (I) במעגל:

אני = V / X = 230/6775 = 34mA

אז ככה מחושבים התגובה והזרם.

הסבר מעגל

המעגל פשוט, קבלים זריקת מתח של 0.47uF מחוברים בסדרה עם קו שלב של AC, זהו קבלים שאינם מקוטבים כך שניתן לחבר אותו מכל צד. נגד 470k אוהם מחובר במקביל לקבל, כדי לפרוק את הזרם המאוחסן בקבל בעת כיבוי המעגל, ובכך למנוע התחשמלות. התנגדות זו נקראת התנגדות בלידר.

מיישר גשר נוסף (שילוב של 4 דיודות) שימש להסרת מרכיב החצי השלילי של AC. תהליך זה נקרא תיקון. וקבל 1000uF / 50v שימש לסינון , פירושו הסרת אדוות הגל שהתקבל. ולבסוף דיודת זנר של 6.2v / 1w משמשת כווסת מתח. כידוע המעגל הזה מספק כ- פלט 12V (ראה הטבלה לעיל), ולכן דיודת זנר זו מווסתת אותה לכ- מתח 6.2v וזרימה חזרה לזרם הנוסף. ערך שונה של דיודת זנר יכול לשמש גם למתח הרצוי כמו 5.1v, 8v וכו '. נורית LED מחוברת לצורך אינדיקציה ובדיקה. R3 (100 אוהם) משמש כנגד מגביל זרם.

השתמש בנגד דירוג 1 ואט ומעלה (5w), במיוחד נגד R4. אחרת זה יישרף לאחר זמן מה. בדרך כלל הם נגד עבה מהרגיל. להלן התרשים עבור סוגים שונים של נגדים:

היתרונות של אספקת חשמל זו ללא שנאי על פני אספקה מבוססת שנאי הם: היא חסכונית, קלה יותר וקטנה יותר.

הערות

• הפוך אותו על אחריותך בלבד, וזה מסוכן מאוד לעבוד עם רשת חשמל ללא ניסיון ואמצעי זהירות מתאימים. נזהר ביותר בעת בניית המעגל הזה.
• אל תחליף את הקבל X-Rated בקבל רגיל, אחרת הוא יתפוצץ.
• אם נדרשים יותר מתח יציאה וזרם יציאה, השתמש בערך שונה של קבל X מדורג, על פי הטבלה.
• השתמש רק בנגד דירוג 1 ואט ומעלה (5w) ובדיודת זנר.
• ניתן להשתמש בנתיך 1 אמפר לפני קבלים מדורגים X, בסדרה עם קו פאזה, למטרות בטיחות.
• ויסות מתח IC יכול לשמש גם במקום דיודת זנר לצורך ויסות מתח.