Mạch cung cấp điện không biến áp dòng cao

Cấu hình đơn giản của mạch cung cấp điện không biến áp được trình bày dưới đây có thể cung cấp dòng điện cao ở bất kỳ mức điện áp cố định nào được ấn định. Ý tưởng này dường như đã giải quyết được vấn đề tạo ra dòng điện cao từ các nguồn điện dung mà trước đây dường như là một đề xuất khó. Tôi cho rằng tôi là người đầu tiên phát minh ra điều này.

Giới thiệu

Tôi đã thảo luận một vài mạch cung cấp điện không biến áp trong blog này chỉ tốt với các ứng dụng công suất thấp và có xu hướng trở nên kém hiệu quả hoặc vô dụng với tải hiện tại cao.

Khái niệm trên sử dụng điện áp cao Tụ điện PP để giảm điện áp nguồn xuống mức yêu cầu, tuy nhiên nó không thể tăng mức dòng điện theo bất kỳ ứng dụng cụ thể mong muốn nào.

Mặc dù, vì dòng điện tỷ lệ thuận với điện kháng của tụ điện , có nghĩa là dòng điện có thể được nâng lên chỉ bằng cách kết hợp thêm nhiều tụ điện song song. Nhưng điều này có nguy cơ dẫn đến dòng điện tăng cao ban đầu có thể phá hủy mạch điện tử liên quan ngay lập tức.

Thêm tụ điện để tăng dòng điện

Do đó, việc thêm tụ điện có thể giúp tăng thông số dòng điện của các bộ nguồn như vậy nhưng hệ số tăng áp phải được quan tâm trước tiên để làm cho mạch khả thi trong sử dụng thực tế.

Mạch của nguồn cung cấp điện không biến áp dòng cao được giải thích ở đây hy vọng sẽ xử lý hiệu quả tăng đột biến phát triển từ quá độ điện sao cho đầu ra không bị nguy hiểm và cung cấp dòng điện cần thiết ở các mức điện áp danh định.

Mọi thứ trong mạch được giữ nguyên như bản sao cũ của nó, trừ việc bao gồm mạng triac và zener thực sự là một mạng xà beng , được sử dụng để nối đất cho bất cứ thứ gì vượt quá điện áp định mức.

Trong mạch này, đầu ra hy vọng sẽ cung cấp điện áp ổn định khoảng 12 vôn trở lên ở dòng điện khoảng 500 mA mà không gặp bất kỳ nguy hiểm nào về điện áp ngẫu nhiên hoặc dòng điện.

THẬN TRỌNG: MẠCH KHÔNG ĐƯỢC PHÁT HÀNH TỪ CÁC NGUỒN CHÍNH VÀ VẬY THÌ THAM GIA RỦI RO MẠNG ĐIỆN CAO, CẦN LUYỆN TẬP.

CẬP NHẬT: Một thiết kế tốt hơn và tiên tiến hơn có thể được học trong này mạch cung cấp điện không biến áp không có biến áp không vượt qua điều khiển

Danh sách các bộ phận

• R1 = 1M, 1 / 4W
• R2, R3 = 1K, 1/4 WATT
• C1 ---- C5 = 2uF / 400V PPC, MỖI
• C6 = 100uF / 25V
• Tất cả DIODES = 1N4007
• Z1 = 15V, 1 watt
• TRIAC = BT136

Bên dưới có thể nhìn thấy một PCB được vẽ gọn gàng cho nguồn điện không biến áp cao ở trên, nó được thiết kế bởi ông Patrick Bruyn, một trong những tín đồ cuồng nhiệt của blog này.

Cập nhật

Phân tích sâu hơn về mạch cho thấy rằng triac đang đổ một lượng dòng điện đáng kể trong khi hạn chế sự tăng vọt và kiểm soát dòng điện.

Cách tiếp cận được thực hiện trong mạch trên để kiểm soát điện áp và mức tăng là tiêu cực về hiệu quả.

Để đạt được kết quả dự kiến ​​như đề xuất trong thiết kế trên và không có shunting amps quý giá, một mạch có đáp ứng hoàn toàn ngược lại cần phải được thực hiện, như được hiển thị ở trên

Điều thú vị là ở đây triac không được cấu hình để đổ điện thay vì nó được nối dây theo cách nó sẽ TẮT nguồn ngay khi đầu ra đạt đến giới hạn điện áp an toàn được chỉ định, được phát hiện bởi giai đoạn BJT.

Cập nhật mới:

Trong thiết kế sửa đổi ở trên, triac có thể không hoạt động chính xác do vị trí khá khó xử. Sơ đồ sau đây gợi ý một phiên bản được định cấu hình đúng của phiên bản trên, phiên bản này có thể hoạt động như mong đợi. Trong thiết kế này, chúng tôi đã kết hợp một SCR thay vì một triac vì vị trí của thiết bị nằm sau bộ chỉnh lưu cầu và do đó đầu vào ở dạng gợn sóng DC chứ không phải AC.

Cải thiện thiết kế trên:

Trong mạch cung cấp nguồn không biến áp dựa trên SCR ở trên, đầu ra được bảo vệ đột biến thông qua SCR, nhưng BC546 không được bảo vệ. Để đảm bảo bảo vệ hoàn toàn cho toàn bộ mạch cùng với giai đoạn trình điều khiển BC546, giai đoạn kích hoạt công suất thấp riêng biệt cần được thêm vào giai đoạn B546. Thiết kế sửa đổi có thể được nhìn thấy dưới đây:

Thiết kế trên có thể được cải thiện hơn nữa bằng cách sửa đổi vị trí của SCR như hình dưới đây:

Cho đến nay, chúng tôi đã nghiên cứu một vài thiết kế bộ nguồn không biến áp với thông số kỹ thuật dòng điện cao, và cũng đã tìm hiểu về các chế độ cấu hình khác nhau của chúng.

Dưới đây, chúng ta sẽ đi xa hơn một chút và tìm hiểu cách tạo một mạch phiên bản biến đổi bằng cách sử dụng SCR. Thiết kế được giải thích không chỉ cung cấp tùy chọn nhận đầu ra thay đổi liên tục mà còn được bảo vệ chống đột biến, và do đó trở nên đáng tin cậy hơn nhiều với các chức năng dự định của nó.

Mạch có thể được hiểu từ mô tả sau:

Hoạt động mạch

Phần bên trái của mạch khá quen thuộc với chúng ta, tụ điện đầu vào cùng với bốn điốt và tụ lọc tạo thành các bộ phận của một mạch cấp nguồn không biến áp cố định thông thường, không đáng tin cậy.

Đầu ra từ phần này sẽ không ổn định, dễ bị dòng điện tăng vọt và tương đối nguy hiểm khi vận hành các mạch điện tử nhạy cảm.

Phần mạch ở phía bên phải của cầu chì biến nó thành một thiết kế hoàn toàn mới, tinh vi.

Mạng lưới Crowbar

Trên thực tế, nó là một mạng xà beng, được giới thiệu cho một số chức năng thú vị.

Diode zener cùng với R1 và P1 tạo thành một loại kẹp điện áp quyết định mức điện áp mà SCR sẽ kích hoạt.

P1 thay đổi hiệu quả điện áp zener từ 0 đến định mức tối đa của nó, vì vậy ở đây nó được giả định là 0 đến 24V.

Tùy thuộc vào sự điều chỉnh này, điện áp kích hoạt của SCR được đặt.

Giả sử P1 đặt phạm vi 12V cho cổng SCR, ngay khi nguồn điện lưới được BẬT, điện áp DC đã chỉnh lưu bắt đầu phát triển trên D1 và P1.

Thời điểm nó đạt đến mốc 12V, SCR nhận đủ điện áp kích hoạt và dẫn điện ngay lập tức, làm chập các đầu nối đầu ra.

Việc đoản mạch của đầu ra có xu hướng làm giảm điện áp về 0, tuy nhiên thời điểm điện áp giảm xuống dưới mốc 12V đã đặt, SCR bị chặn khỏi điện áp cổng yêu cầu và nó trở lại trạng thái không dẫn điện .... tình huống nhưng một lần nữa cho phép điện áp tăng lên và SCR lặp lại quy trình để đảm bảo điện áp không bao giờ vượt quá ngưỡng đã đặt.

Việc bao gồm thiết kế xà beng cũng đảm bảo một đầu ra không có đột biến vì SCR không bao giờ cho phép bất kỳ đột biến nào đi qua đầu ra trong mọi trường hợp và cũng cho phép các hoạt động hiện tại tương đối cao hơn.

Sơ đồ mạch