En productos electrónicos generales, el DC fuente de alimentación convierte el voltaje de CA en un voltaje de CC pequeño utilizando un transformador reductor. La fuente de alimentación conmutada o el transformador reductor convierte una CA más alta en una tensión CA más baja y luego a la tensión baja CC deseada. Este proceso tiene la principal desventaja de que el costo será alto y requiere más espacio durante la fabricación y el diseño de un producto. Entonces, para superar estas desventajas, se utiliza una fuente de alimentación sin transformador. No es más que una fuente de alimentación basada en interruptores. Este artículo describe la fuente de alimentación sin transformador con 12V.
¿Qué es una fuente de alimentación sin transformador?
Definición: Una fuente de alimentación sin transformador convierte el voltaje de entrada de CA alto (120 V o 230 V) en el voltaje bajo de CC de salida deseado (3 V o 5 V o 12 V) con salida de corriente baja en miliamperios. Se utiliza en aplicaciones electrónicas de baja potencia como LED bombillas, juguetes y electrodomésticos. Es rentable y necesita menos espacio.
Principio de funcionamiento
Lo básico principio de funcionamiento de la fuente de alimentación sin transformador es un circuito divisor de voltaje que convierte el alto voltaje de CA monofásico en un voltaje de CC bajo deseado sin el uso de transformador e inductor. Todo el concepto de esta fuente de alimentación implica rectificación, división de voltaje, regulación y limitación de la irrupción. El circuito básico de la fuente de alimentación sin transformador se muestra a continuación.
Diagrama de circuito básico de la fuente de alimentación sin transformador
El alto voltaje CA monofásico (120 V o 230 V) se convierte en voltaje CC bajo (12 V o 3 V o 5 V). Los diodos se utilizan para rectificar y regular el voltaje de CC deseado. El condensador conectado en serie con la CA restringe el flujo de corriente CA debido a su reactancia. Controla el flujo de corriente a un valor específico según su tipo.
Generalmente, se utiliza un condensador con clasificación X en esta fuente de alimentación. La resistencia se utiliza para disipar el exceso de energía en forma de calor y corriente. Los diodos se utilizan para rectificar el alto voltaje de CA a bajo voltaje de CC. los puente rectificador El circuito elimina el voltaje negativo y estabiliza el voltaje máximo mediante el proceso de rectificación. Se utiliza un diodo Zener para eliminar las ondas y regular el voltaje. Se conecta un LED para probar el circuito.
Construcción / diseño de fuente de alimentación sin transformador
La construcción de esta fuente de alimentación es muy sencilla. Utiliza un condensador no polarizado de 225k / 400v en serie con la tensión de alimentación de CA principal y conectado con una resistencia de 470k / 1W en paralelo para descargar la corriente (el circuito está apagado) y evitar descargas. El capacitor mantiene el flujo de corriente a un valor constante debido a su reactancia. Dado que la reactancia del condensador es mayor que la resistencia de la resistencia. El condensador con clasificación X se utiliza para reducir el flujo de corriente y su voltaje de funcionamiento es de 250 V a 600 V.
El circuito puente rectificador con 4 diodos para el propósito de rectificación. Conciertos AC a DC (220VAC a 310VDC). El condensador C2 470μF / 100V se utiliza para la filtración. Elimina las ondulaciones del voltaje de salida obtenido y mantiene el voltaje pico. Se utiliza un diodo Zener como regulador para convertir al voltaje de CC deseado (5 V o 3 V o 12 V) dependiendo de la aplicación. La resistencia R3 220Ώ / 1W es para limitar la irrupción y actúa como una resistencia limitadora de corriente.
Diagrama del circuito de la fuente de alimentación sin transformador
El diagrama de circuito de esta fuente de alimentación se muestra a continuación.
Diagrama del circuito de la fuente de alimentación sin transformador
Este tipo de fuente de alimentación convierte una tensión CA alta en una tensión CC baja sin necesidad de utilizar transformadores ni inductores. Se utiliza principalmente en aplicaciones electrónicas de baja potencia. El uso de una fuente de alimentación sin transformador reduce el costo de los productos electrónicos y consume menos espacio durante la fabricación y el diseño. Estos están disponibles en tamaño pequeño y peso pequeño en comparación con las fuentes de alimentación basadas en transformadores o interruptores. La principal desventaja de este tipo es que no hay aislamiento entre el alto voltaje de CA principal de entrada y la salida, y esto da como resultado problemas de falla y seguridad del circuito.
Tipos de fuente de alimentación sin transformador
Estos están disponibles en dos tipos que incluyen lo siguiente.
Fuente de alimentación resistiva sin transformador
La resistencia se utiliza a través de una resistencia de caída de voltaje para reducir el exceso de energía en forma de calor. Limita el exceso de corriente debido a su resistencia. La resistencia de caída de voltaje disipa la energía. La resistencia con doble potencia nominal se utiliza porque se disipa más potencia a través de ella.
Fuente de alimentación capacitiva sin transformador
es más eficiente porque la disipación de calor y la pérdida de potencia son bajas. En este tipo, un condensador de clasificación X con 230 V o 600 V o 400 V se conecta en serie con la red para reducir el voltaje y actúa como un condensador de caída de voltaje.
La principal diferencia entre el tipo resistivo y capacitivo es que el exceso de energía se disipa como calor a través de la resistencia de caída de voltaje y, mientras que en el tipo capacitivo, el exceso de voltaje se reduce a través de la resistencia de caída de voltaje sin disipación de calor ni pérdida de energía.
Fuente de alimentación sin transformador 12v
El diagrama anterior representa la fuente de alimentación sin transformador de 12V. No es más que convertir el voltaje de CA principal de 220 V en voltaje de CC de 12 V con el uso de el condensador , resistor, puente rectificador y diodo Zener. De la figura anterior, C1 se usa como un capacitor de clasificación X para reducir el alto voltaje de CA. El puente rectificador (D1, D2, D3, D4) convierte CA en CC mediante rectificación. Convierte 230 VCA a 310 VCC altos debido al pico RMS en la señal de CA. El condensador C2 elimina las ondulaciones del voltaje de CC obtenido.
La resistencia R1 elimina la corriente almacenada cuando el circuito está apagado. La resistencia R2 limita el flujo de exceso de corriente y se utiliza para limitar la irrupción. A diodo Zener se utiliza para eliminar el pico de voltaje inverso, estabiliza y regula el voltaje de CC de salida a 12V. Un LED está conectado al circuito para verificar si está funcionando o no. Todo el circuito está cerrado con una carcasa a prueba de golpes para evitar descargas eléctricas y daños. Para fines de aislamiento del suministro de CA principal, se puede conectar un pequeño transformador aislado a la entrada del suministro.
Aplicaciones
los aplicaciones de la fuente de alimentación sin transformador 12v incluyen aplicaciones de bajo consumo y bajo costo como
- Cargadores móviles
- Bombillas led
- Juguetes electronicos
- Luces de emergencia
- Circuitos divisores y reguladores de voltaje
- Receptores de televisión
- Convertidores de analógico a digital
- Sistemas de telecomunicaciones
- Sistemas de comunicación digital, etc.
Por lo tanto, se trata de la tecnología sin transformador. fuente de alimentación 12V -definición, teoría, construcción, tipos y aplicaciones. Aquí tiene una pregunta: '¿Cuáles son las ventajas y desventajas de la fuente de alimentación sin transformador?
