Bez konceptu transformátora funguje vysokonapäťový kondenzátor na zníženie prúdu striedavého prúdu na požadovanú nižšiu úroveň potrebnú pre pripojené zariadenie. elektronický obvod alebo záťaž.
Špecifikácia tohto kondenzátora je vybraná s rezervou. Príklad kondenzátora, ktorý sa bežne používa v obvodoch bez výkonu transformátora, je uvedený nižšie:
Tento kondenzátor je zapojený do série s jedným zo signálov striedavého vstupného napätia.
Keď vstupuje do tohto kondenzátora sieťový striedavý prúd, v závislosti od veľkosti kondenzátora nadobúda účinnosť reaktancia kondenzátora a obmedzuje striedavý prúd siete od prekročenia stanovenej úrovne o uvedenú hodnotu kondenzátora.
Aj keď je prúd obmedzený, napätie nie je obmedzené, preto pri meraní usmerňovaného výstupu bez zdroja energie transformátora zistíme, že napätie sa rovná špičkovej hodnote siete striedavého prúdu, je asi 310 V.
Ale pretože prúd je kondenzátorom dostatočne znížený, toto vysoké špičkové napätie je stabilizované zenerovou diódou na výstupe usmerňovača mostíka.
Výkon Zenerovej diódy sa musí zvoliť v súlade s povolenou úrovňou prúdu kondenzátora.
Výhody použitia bez výkonového obvodu transformátora
Lacnosť a zároveň účinnosť obvodu pre nízkoenergetické zariadenia.
Bez tu opísaného výkonového obvodu transformátora veľmi efektívne nahrádza konvenčný transformátor pre zariadenia s prúdovým výkonom pod 100 mA.
Tu sa na vstupný signál používa metalizovaný kondenzátor vysokého napätia na zníženie sieťového prúdu
Vyššie uvedený obvod sa môže použiť ako 12 V napájanie pre väčšinu elektronických obvodov.
Avšak pri diskusii o výhodách vyššie uvedeného dizajnu sa oplatí zaoberať niekoľkými vážnymi nedostatkami, ktoré môže táto koncepcia obsahovať.
Nevýhody bez výkonového obvodu transformátora
Po prvé, obvod nie je schopný produkovať vysokoprúdové výstupy, čo nie je pre väčšinu návrhov kritické.
Ďalšou nevýhodou, ktorá si určite vyžaduje určité zváženie, je to, že koncepcia neizoluje obvod od nebezpečného potenciálu AC siete.
Táto nevýhoda môže mať vážne následky pre štruktúry spojené s kovovými skrinkami, ale nebude záležať na blokoch, ktoré sú všetky zakryté v nevodivom kryte.
A v neposlednom rade vyššie uvedený obvod umožňuje prenikaniu prepätia cez neho, čo môže viesť k vážnemu poškodeniu napájacieho obvodu a samotného napájacieho obvodu.
Avšak pri navrhovanom jednoduchom napájaní bez transformátorového obvodu bola táto nevýhoda primerane odstránená zavedením rôznych typov stabilizačných krokov za usmerňovač mostíka.
Tento kondenzátor umožňuje okamžité zvlnenie vysokého napätia, čím účinne chráni pridruženú elektroniku.
Ako obvod funguje
1. Keď je sieťový vstup striedavého prúdu zapnutý, kondenzátor C1 blokuje sieťový vstup a obmedzuje ho na nižšiu úroveň určenú reaktanciou C1. Tu môžeme zhruba predpokladať, že je okolo 50 mA.
2. Napätie však nie je obmedzené, a preto môže byť na vstupnom signáli 220 V, čo vám umožní dosiahnuť ďalší stupeň usmerňovača.
3. Mostíkový usmerňovač usmerňuje 220 V na vyššie DC 310 V, aby maximalizoval konverziu tvaru vlny AC.
4. DC 310V sa rýchlo redukuje na nízkoúrovňovú jednosmernú zenerovu diódu, ktorá ju posunie na hodnotu podľa menovitej hodnoty zenerovej diódy. Ak sa použije 12V zenerova dióda, výstup bude 12 voltov.
5. C2 nakoniec filtruje DC 12V s vlnkami, na relatívne čisté DC 12V.
Príklad obvodu
Nižšie uvedený obvod vodiča riadi pásku s menej ako 100 LED (so vstupným signálom 220 V), pričom každá LED je navrhnutá pre 20 mA, 3,3 V 5 mm:
V tomto prípade vstupný kondenzátor 0,33 uF / 400V produkuje asi 17 mA, čo je približne správne pre vybratý pásik LED.
Ak sa budič používa pre väčší počet podobných pásikov LED 60/70 paralelne, potom sa jednoducho hodnota kondenzátora úmerne zvyšuje, aby sa udržalo optimálne osvetlenie LED.
Preto pre 2 pásky zapojené paralelne bude požadovaná hodnota 0,68 uF / 400V, pre 3 pásky nahradiť 1 uF / 400V. Podobne by mala byť pre 4 pásky aktualizovaná na 1,33 uF / 400V atď.
Dôležitá informácia: Aj keď obmedzovací odpor nie je v obvode zobrazený, bolo by vhodné zahrnúť do každej LED pásky odpor 33 Ohm 2 W v sérii, aby sa zvýšila bezpečnosť. Dá sa vkladať kdekoľvek postupne pomocou jednotlivých pások.
VAROVANIE: VŠETKY REŤAZE UVEDENÉ V TOMTO ČLÁNKU NIE SÚ IZOLOVANÉ Z SIEŤOVEJ SIETE, VŠETKY ODDIELY REŤAZIE SÚ NEBEZPEČNÉ, KTORÉ SA PRIPOJUJÚ K SIEŤOVEJ SIETE.