題:
230V AC至5V DC轉換器,無損
arminb
2012-09-24 02:47:28 UTC
view on stackexchange narkive permalink

有沒有將230V AC轉換為5V DC的IC?盡可能無損。我想將微控制器連接到普通電源插座,但沒有足夠的可用空間。謝謝。

多少電流?有多少空間?不,沒有什麼是完全無損的。您可以忍受90%的效率嗎?您需要隔離嗎?
為什麼不使用標準的牆上適配器?
您可以使用USB充電器並切斷USB電纜以露出5V和Gnd電線。(購買新手機時,您將獲得備用的230VAC至5V DC轉換器。)
七 答案:
Jay Carlson
2012-09-24 03:55:13 UTC
view on stackexchange narkive permalink

電子產品中沒有“無損”的東西,並且沒有一個IC可以滿足您的要求。但是這裡有一些不同的供應思路。由於您未指定電流消耗或效率,因此讓我們看一下三種不同的方法:

非隔離齊納電源

5%或更低的效率

插頭基於微控制器的內置定時器通常使用非隔離式電源,例如:

Non-isolated DC supply schematic

R1本質上降低了齊納二極管和交流電源電位之間的差,因此除了輕負載外,它對其他任何事情都不會有效。同樣,您的負載也不會發生很大變化,因為必須調整電阻器的大小,以向齊納二極管提供足夠的電流,以使其反向雪崩,而又不提供太多電流。如果您的負載開始拉太多電流,其電壓將下降。如果您的負載沒有拉出足夠的電流,則齊納二極管可能會損壞。

優點

  • 非常小
  • 非常便宜
  • 非常適合極輕的負載(MCU +開關設備)

缺點

  • 無隔離
  • 負載電流不靈活;必須固定在小窗口內

市電調頻變壓器電源

20-75%效率

您始終可以使用變壓器(60 :1左右),橋式整流器和線性穩壓器,如下所示:Regulated DC supply schematic

這在設計中引入了笨重且昂貴的變壓器,但比以前的設計和您的設計效率更高。

優點

  • 最容易實現
  • 為中等電流負載而設計-例如時鐘收音機。
  • 完全隔離
  • 相對便宜

缺點

  • 笨重
  • 相當低效的

完全隔離的開關模式AC / DC轉換器

75-95%的效率

最有效(也是最複雜)的是AC / DC開關轉換器。這些工作原理是先將AC轉換為DC,然後以很高的頻率切換DC,以最佳利用變壓器的特性,並最小化次級濾波器網絡的尺寸(和損耗)。 Power Integrations的IC可完成所有控制/反饋/驅動工作,您只需要添加一個變壓器和光隔離器即可。這是一個示例設計:Power Integrations LinkSwitch converter schematic example

如您所見,交流市電電壓立即被整流和濾波以產生高電壓直流電。 Power Integrations設備可在變壓器的初級側快速切換此電壓。次級上可以看到高頻交流電,經過整流和濾波。您會注意到,即使考慮當前使用情況,組件值也很小。這是因為高頻交流電需要比線頻交流電小的得多的分量進行濾波。這些設備中的大多數具有特殊的超低功耗模式,它們可以很好地發揮作用。

通常,這些轉換器提供很高的效率,並且還可以提供高功率負載。這些都是您在從微型手機充電器到筆記本電腦和台式機電源的所有事物中都能看到的各種耗材。完全隔離

  • 高輸出電流:可以相當容易地獲得50+安培的低壓直流電。
  • 體積小
  • 缺點

    • 大BOM(物料清單)
    • 難以設計
    • 需要周到的PCB佈局
    • 通常需要自定義變壓器設計
    • 昂貴
    由於調節器的壓差很高,圖4中的7805立即將效率降至70%以下。現代的LDO將大大減少這種損失。
    羅素是正確的,但LDO只能部分解決該問題。您仍然需要給它一些餘量以覆蓋電源電壓變化,二極管也意味著30%的效率損失。加上變壓器損耗,即使使用LDO,效率也不會達到50%。
    您能否解釋一下設計3中的變壓器的NC繞組是什麼?
    那麼EMC呢?功率因數呢?線路電流諧波呢?
    我可以將2nd轉換器與2個7805一起使用,通過與平滑點並聯來獲得2個單獨的5V電源
    我認為,對於初學者來說,需要強調的是,齊納電源的“非隔離”意味著,就安全性而言,“低壓”側必須像電源電壓一樣對待。同樣從最終用戶的角度來看,用於常用電壓和額定功率的開關模式電源並非“昂貴”,而是通常是最便宜的選擇-很難使自己的5 V,1 A電源比購買USB輸出電話便宜充電器,除非可以清除所有零件。
    -1
    在您的第一個原理圖中沒有提到C1?兩端的電壓將下降。
    arsenalist
    2014-09-22 09:45:42 UTC
    view on stackexchange narkive permalink

    我知道這是一個老問題,但是您可能想看看 SR086enter image description here
    在Vout,您只需要使用通用直流穩壓器(例如7805)即可獲得5V電壓

    注意:這不是孤立的,因此根據情況可能很危險。

    有趣的IC,如果不需要隔離。
    太好了,這就是那些“我為什麼沒有想到”的想法之一...
    看起來像一個標準的線性穩壓器,幾乎沒有損耗。
    @immibis這不是線性穩壓器。SR086通過僅在電源電壓適當較低時才激活晶體管來利用電源電壓為正弦波這一事實。這意味著晶體管只能在飽和或截止狀態下工作,這意味著低損耗。數據表中提到55%,這不是無損的,但對於低功耗應用而言也不錯。當然,所有這些都是以可怕的功率因數為代價的。
    此電路的價格估算?
    Ivy Growing
    2015-02-01 01:02:28 UTC
    view on stackexchange narkive permalink

    古老但實際的問題。在評估了數十種用於AC / DC電源轉換器的方法後,我得出以下結論(對我自己而言)。

    要求:

    1. 尺寸盡可能小。
    2. 盡可能少的組件(佔地面積,尺寸,價格)。
    3. 散熱少(換句話說,效率)。
    4. 低電流,低電壓,低輸出功率。
    5. ol>

      放棄要求:

    • 隔離:在我的應用中,它通過盒子很好地隔離了,不需要任何人身保護。

    (到目前為止,我將使用基於LDO穩壓器LR8的PSU。最佳解決方案是最大電流為30mA。可以並聯連接以獲得100mA的額外價格和占用空間。僅3mA。我用LNK305 IC實現了非常小巧,簡單且穩定的PSU。1W PSU on LNK305當R1 = 2k時,輸出電壓約為3.3V.C2最好使用數百uF。所有輸入電路(D3,D4,L2, C4)我用二極管電橋代替。C5= 2.2uF就足夠了-體積小,成本低。

    這些電路足夠好(來自互聯網):更少的組件+隔離獎勵。enter image description here

    這是ST的第二佳非隔離非常簡單的電路。

    enter image description here

    在線圈或變壓器上方的兩個電路中,它們都非常大且昂貴。

    廢棄的變體:

    • 由於復雜性,該線程中的上述所有內容,隔離,總的PSU價格等。
    • Viper17和Altair04由於復雜性和變壓器的原因。
    • HV-2405E由於使用壽命終止。
    Splud
    2015-01-25 13:51:49 UTC
    view on stackexchange narkive permalink

    對於提供隔離式齊納電源的情況,我感到有些驚訝,但沒有提到隔離式電抗電路分壓器。

    如果該器件在狹窄的電流要求內運行,這可能是相當有效的。設計的主要問題(除了不提供電源隔離外)是,您不能使用電解蓋(帶極性),因此必須提供額定為AC RMS電壓的uF範圍的薄膜蓋(因此需要240V的電路)額定電壓為350V或更高的電容器),它們並不是特別緊湊。電容值還取決於交流市電頻率(美國為60Hz,世界上大部分地區為50Hz),以及實際市電電壓(在任何非開關設計中都是如此)。 IMO,應在所有這些設計中添加MOV(金屬氧化物壓敏電阻),以防止線路瞬變。 SR086原理圖中存在一個(奇怪的是沒有顯示歸因)。這應該橋接線對中線(對於美國120V電源)或線對線(對於240V電源),並在保險絲和負載之間分接(如SR086示意圖所示),並且最好在連接之前任何開關(因為足夠高的尖峰可以橋接一個開關)。這將有助於保護您的電路-MOV應該可以毫無問題地處理許多小的尖峰和浪湧,並可以在大尖峰上維持其壽命,否則它將炸毀電路中的所有物體,而MOV和乾線之間的保險絲會燒斷。我沒有現成的電容電抗分壓器原理圖,但是您可以在 Wikipedia上有關分壓器的文章中找到一個。 >

    有關電容式電源的維基百科文章。基本前提是,由於您要使用交流電,因此電容電抗可模擬電阻,但好處是實際上並未“消耗掉”能量-能量被存儲在電容中,並在負交流循環中返回到線路。

    O'Rooney
    2012-09-24 03:52:46 UTC
    view on stackexchange narkive permalink

    實際上不是“ IC”,而是PCB安裝封裝。

    XP Power ECE05US05

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

    或者,如果您不需要5W,則只需1W

    Recom RAC01-05SC

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

    Element14似乎很昂貴:相同的Recom模塊在Digikey上的成本降低了30%
    無需外部組件(或者與開關模式DC-DC轉換器IC的典型支持相比,至少是很少)是非常好的。但這些價格昂貴(20至40美元)。 $ 3美元有價位的商品嗎? (甚至只是整流器之後的DC-DC)
    “ IC”:實際上是集成電路。
    有趣的一點是傑森。IC通常是指完全在一個矽芯片上的電路,而不是指具有恰好封裝在一起的分立組件的電路。維基百科似乎同意“一組在一個半導體小平板(或“芯片”)上的電子電路”。
    顯然,該電路不僅是矽芯片,其內部還具有電感器。
    也許可以稱為“混合集成電路”。https://en.wikipedia.org/wiki/Hybrid_integrated_circuit
    Maxthon Chan
    2015-01-25 14:36:03 UTC
    view on stackexchange narkive permalink

    7805 理念的基礎上,使用損耗更少的零件。

    schematic

    對此進行模擬電路 –使用 CircuitLab sup>

    創建的原理圖此電路用 1N5819 替換了所有 1N4001 整流器肖特基整流器並使用低壓差線性穩壓器 AMS1117-5.0

    LDO的淨空空間小於 7805 ,因此如果要5V輸出,則可以對其進行5.6V濾波後的饋電,再加上兩個0.2V的肖特基壓降,則輸入的交流峰值電壓為6V。 >使用過的PNP BJT)的損耗可能更小(其\ $ R_ {ds(on)} \ $的裕量為幾十毫伏),因此效率更高。

    我總是在LV上使用肖特基,而我使用離散LDO。
    @Autistic離散LDO?如在RRIO運算放大器+參考+ PMOS中一樣?
    Maxthon Chan,今天,我將使用帶電流鏡的長尾對來驅動mosfet。這使我可以靈活地完成需要不同電流和電壓的不同工作。大部分時間我都在給電池充電,所以我可以將長尾對懸掛並通過輸出端上的二極管檢測電壓。這為我提供了短路和反極性保護。電壓降遠遠優於當時的穩壓器。
    -1
    BobC
    2015-04-21 14:39:16 UTC
    view on stackexchange narkive permalink

    簡單,低功耗,無需變壓器的電源的良好參考設計: http://ww1.microchip.com/downloads/zh-CN/AppNotes/00954A.pdf



    該問答將自動從英語翻譯而來。原始內容可在stackexchange上找到,我們感謝它分發的cc by-sa 3.0許可。
    Loading...