3 개의 솔리드 스테이트 단일 IC 220V 가변 전원 회로

문제를 제거하기 위해 도구를 사용해보십시오





이러한 AC-DC 전원 공급 장치는 단일 칩을 사용하여 변압기에 의존하지 않고 220V 또는 120V 입력 AC를 12V 또는 5V DC로 변환합니다.

여기에서는 간단하지만 효율적인 220V 단일 칩 기반의 무 변압 무 변압 식 조정 가능한 반도체 전원 공급 장치 회로 3 개를 설명합니다.



첫 번째는 단일 IC SR087을 사용하여 작동합니다. 이 설계는 고가의 커패시터 또는 인덕터에 의존하지 않지만 부착 부하에 100mA 전류를 전달할 수 있습니다.

1) 주요 기능 및 보드 레이아웃

IC SR087을 사용하는이 전원 공급 장치의 주요 기능

IC SR087을 사용하는이 전원 공급 장치의 주요 기능은 다음과 같습니다.



인덕터를 통합하지 않고도 고효율. 주전원 전류 강하를 위해 고전압 커패시터가 필요하지 않습니다. 120V AC 및 220V AC 입력과 함께 사용 가능 출력 조절 가능 9V ~ 50VDC 내부 소프트 상태 회로가 있음 대기 소비 전력이 200mW 미만

그만큼 Supertex SR087 정류 된 220V 또는 120V AC 라인에서 직접 작동하도록 특별히 설계된 트랜스포머리스 스위칭 레귤레이터 칩입니다.

작동 원리는 정류 된 AC가 설정된 출력 레벨 아래에 도달 할 때마다 패스 트랜지스터를 켜고 출력 레벨이 설정된 레벨로 유지되는 즉시 스위치를 끄는 것입니다.

내부적으로 설정된 5V 선형 레귤레이터는 엄격한 5V 입력이 필요한 장치를 작동하기 위해 IC에서 추가로 5V 고정 출력을 제공합니다.

IC는 또한 사용하지 않을 때 회로를 비활성화하고 시스템을 대기 모드로 유지하는 데 사용할 수있는 '비활성화'기능을 트리거하는 외부 논리 입력을 용이하게합니다.

경고! 갈바닉 절연은 설계에 포함되지 않습니다. AC 라인으로 스위치를 켜면 생명을 위협하는 전압과 충격이 떠오를 수 있습니다. SR087을 사용하는 설계자는 최종 사용자를 사망으로부터 보호하기 위해 적절한 안전 조치를 취해야합니다.

여기에 설명 된 회로는 서지 및 EMI 전도 요구 사항을 충족한다고 보장되지 않습니다.

이러한 회로의 작동은 주어진 응용 프로그램에 따라 다를 수 있습니다. 설계자는 정해진 세계 표준 및 규정을 준수하는지 확인하기 위해 테스트를 구현하는 것이 좋습니다.

회로도

IC SR087을 사용한 솔리드 스테이트 전원 회로

부품 목록

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핀아웃 설명

VIN-120 / 230VAC 라인을 통해 연결되어야합니다. 회로의 AC 입력 stgae는 275V MOV (금속 산화물 배리스터) 및 1.25A에 의해 서지 전류로부터 보호됩니다.
느린 퓨즈.

입력 라인에 변압기를 사용하지 마십시오. 높은 인덕턴스는 유도 성 역기전력을 생성하여
MOV 및 파괴. 제안 된 50V 가변 트랜스포머리스 전원 공급 장치는 일반적으로 '수정 된 사인파'라고도하는 무정전 구형파의 공급 입력을 통해 작동하도록 설계되지 않았습니다.

GND-이것은 회로 공통 라인입니다. 그리고 회로는 220V 또는 120V 주전원으로부터 갈바닉 절연을 제공하지 않기 때문에이 공통 라인을 접지 장비에 연결하면
(오실로스코프와 같은) AC 라인을 단락시켜 회로 또는 사용중인 장비에 즉각적인 손상을 줄 수 있습니다.

GND가 이와 관련하여 상승 된 전압 레벨에있을 수도 있습니다.
AC 입력이 꺼져있는 동안에도 접지에 연결하십시오. 이것에 대해주의하십시오!

VOUT-회로 단의 메인 출력을 나타냅니다.

SR087 IC는 평균값이 아닌 피크 출력 전압을 조정하도록 설계되었으므로
평균 전압은 부하가 연결될 때 감소하는 경향을 보여줍니다.

VOUT은 회로도에 주어진 공식에 따라 R1의 값을 변경하여 9.0에서 50V로 조정할 수 있습니다.

VREG-IC의 고정 된 5V 조정 출력입니다. 이 출력은 50V 라인에서 파생되기 때문에 VREG의 부하로 인해 VOUT에서 등가 전류 강하가 발생할 수 있습니다.

VREG에는 최소 4.0V의 헤드 룸이 필요합니다.
5V, 즉 VOUT에서 최소 9V를 생성합니다.

IC는 일반적으로 선형 레귤레이터이므로 SR087은
VREG 출력 또는 VOUT의 현재 전력은 60mA에서 약 460mW까지 올라갑니다.

활성화-로직이 낮은 경우 (<0.2V) is applied on this pinout it enables Q1
스위칭 및 VOUT 스위치 ON.

그러나 논리
이 핀아웃의 높음 (> 0.75 • VREG)은 Q1을 빠르게 비활성화합니다.
, VOUT 공급 및 VREG 출력을 차단합니다.

그러나 비활성화 된 상태에서 VOUT 단자에 외부 전압이 존재하는 경우 VREG는 계속 작동하여 지정된 단자에서 5.0V를 생성 할 수 있습니다.
ENABLE 입력에는 20kΩ 풀다운 저항이 장착되어 있습니다. 필요하지 않거나 사용하지 않는 경우 연결되지 않은 상태로 두거나 접지에 연결하면됩니다.

2) IC LR645를 사용한 12V, 5V 솔리드 스테이트 전원 공급 장치

다음 두 번째 단일 IC 기반 솔리드 스테이트 설계에서는 단일 IC LR645G 및 기타 지원되는 일반 활성 반도체를 사용하여 주 전압을 12V 및 5V로 제어하는 ​​방법을 연구합니다.

이전 게시물 중 하나에서 비슷한 회로를 제공했지만 사용 가능한 수준을 낮추기 위해 주 전압을 낮추기 위해 고전압 커패시터를 사용했습니다.

덕분에 Supertex IC. 이 멋진 작은 칩 LR645G를 제공해 주셔서 감사합니다.이 칩은 24 ~ 270V AC 사이의 모든 전압을 한 손으로 제어하고 출력에서 ​​15V 미만의 DC 전압을 생성하여 민감하고 콤팩트 한 전자 회로를 작동하는 데 이상적입니다.

회로의 가장 좋은 부분은 변압기 또는 비극성 고전압 커패시터와 같은 부피가 큰 무거운 구성 요소를 통합하지 않는다는 것입니다.

우리 모두는 고전압 커패시터를 사용하여 트랜스포머없는 전원 공급 장치를 구성하는 간단한 방법을 알고 있지만 이러한 고전압 커패시터에는 한 가지 큰 단점이 있습니다.

스위치를 켤 때 이러한 캡을 사용하면 높은 서지 입력이이를 통과 할 수 있으며 중간 과도 상태도 이러한 장치에서 멈출 수 없게됩니다.

이 단점은 이러한 전원 공급 장치 구성에 연결될 수있는 모든 전자 회로에 혼란을 일으킬 수 있습니다.

LR645G의 작동 원리

LR645G를 사용하면 위의 위협이 완전히 무효화됩니다. 이 장치에서 사용할 수있는 최대 전류는 약 3mA로 매우 낮지 만 회로에 fet DN2540N5를 간단히 추가하여 전류를 최대 150mA까지 쏠 수 있기 때문에 문제가되지 않습니다.

위에 표시된 그림은 15V 및 5V의 출력을 제공 할 수있는 12V 및 5V 트랜스포머리스 전원 공급 장치 회로로 구성된 고전적인 솔리드 스테이트 회로입니다.

15V는 LR645의 출력과 Ic 7805의 입력의 교차점에서만 사용할 수 있습니다.
5V 옵션이 필요하지 않은 경우 5V 레귤레이터 주변의 구성을 제거 할 수 있으므로 회로가 더 간단하고 컴팩트 해집니다.

LR645G 핀 연결

기술

요컨대 회로도는 다음과 같은 방식으로 이해할 수 있습니다.

  • 고전압 AC 주전원은 입력에서 4 개의 다이오드를 사용하는 브리지 구성에 의해 정류됩니다.
  • 정류 된 전압은 브리지 네트워크 바로 뒤에 도입 된 필터 커패시터에 의해 평활화됩니다.
  • 정류되고 필터링 된 고전압이 IC LR645LG에 공급되어 3mA에서 전압을 15V로 효과적으로 감소시킵니다.
  • FET는 3mA 전류 출력을 150mA로 끌어 와서 5V 레귤레이터 단계를 통합하는 다음 단계로 공급합니다.

그러나 변압기를 통합하지 않는 한 가지 큰 단점은 회로의 모든 벗겨진 지점에 능동적으로 매달리는 고전압 충격의 위험입니다.

따라서이 회로 및 기타 연결된 회로를 구축하고 테스트하는 동안 극도의주의를 기울여야합니다.

3mA에서 220V를 15V로 효과적으로 감소시키는 IC LR645LG.

부품 목록

다이오드-1N4007

입력 커패시터-4.7uF / 400V,

출력 커패시터는 1uF / 25V입니다.

IC는 LR645LG 및 7805입니다.

FET-DN2540N5

3) 단일 칩 0-400V 전원 공급 장치 회로

단일 칩 LR8과 몇 개의 저항을 사용하여 멋진 0-400V 가변 트랜스포머리스 전원 공급 장치 회로를 구축 할 수 있습니다. IC는 전류 제어 단계가 내장되어있어 중요한 전자 회로에서도 매우 안전하게 설계 할 수 있습니다.

LR8 IC가 작동하도록 설계되는 방법

IC LR8은 우리와 매우 유사합니다. LM317 또는 LM338 IC는 최대 입력 전압과 넓게 떨어져있는 전류 제공 용량 사양을 제외하고 나머지 속성은 정확히 유사합니다.

IC LR8은 최대 430V의 거대한 전압에서 작동하도록 설계 되었기 때문에 전류 처리 용량은 결과적으로 최대 20mA에서 훨씬 낮지 만 그럼에도 불구하고 400V에서는이 전류가 상당히 유용하게 보일 수 있습니다.

제안 된 0-400V 무 변압 전원 공급 장치 회로는 400V AC 이상에서 작동하도록 평가 되었기 때문에이 회로는 걱정할 필요없이 우리의 주 전원 소켓에 직접 꽂을 수 있음을 의미합니다. 서지 돌입 , 또는 기타 관련 재난 상황.

단일 칩 Transformerless 0-400V 전원 공급 장치 회로

작동 원리

0-400V의 회로 설계 참조 트랜스포머리스 전원 위에서 R1은 ADJ 핀의 기준 전압을 설정하는 데 사용되는 반면 R2는 C2에서 의도 한 출력 전압을 결정하는 데 사용되는 LM317 유형 전압 조정기와 정확히 동일하다는 것을 알 수 있습니다.

다이어그램에서 18K 저항은 입력 전압이 출력 값보다 12V 높은 한 출력에서 ​​정확한 5V를 생성해야합니다 .... 5V를 획득하려면 최소 입력 공급 전압이 17V 여야합니다. 마찬가지로 출력에서 ​​최소 1.25V를 확보하려면 입력 소스가 약 13.2V 여야합니다. 요컨대 차동 전압은 원하는 출력 값에 대해 + 12V가되어야합니다.

220V 주전원 정류 입력 소스에서 부드러운 가변 0-400V 또는 0-300V DC 출력을 얻으려면 R2를 100K 포트로 교체 할 수 있습니다.

다른 고정 값의 경우 지정된 공식이 다이어그램에 제안 된대로 활용 될 수 있습니다.

LR8 IC의 핀아웃 다이어그램은 다음 이미지에서 확인할 수 있습니다.

이제 0-400V 무 변압 전원 공급 장치 회로를 구축하는 방법을 알았으므로 특정 요구 사항에 어떻게 사용할 계획입니까? .... 생각하고 가능한 경우 주석 상자를 통해 공유하십시오.




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