Senza un concetto di trasformatore, funziona utilizzando un condensatore ad alta tensione per ridurre la tensione CA della rete al livello inferiore richiesto per il collegamento elettronico circuito o carico.
Le specifiche di questo condensatore sono selezionate con un margine. Di seguito è riportato un esempio di un condensatore che viene comunemente utilizzato in circuiti senza alimentazione del trasformatore:
Questo condensatore è collegato in serie con uno dei segnali di tensione di ingresso AC.
Quando la corrente alternata di rete entra in questo condensatore, a seconda delle dimensioni del condensatore, la reattanza del condensatore entra in vigore e limita la corrente alternata della rete dal superamento del livello specificato dal valore indicato del condensatore.
Tuttavia, sebbene la corrente sia limitata, la tensione non è limitata, pertanto, quando si misura l'uscita rettificata senza una fonte di alimentazione del trasformatore, troviamo che la tensione è uguale al valore di picco della rete CA, è di circa 310 V.
Ma poiché la corrente viene sufficientemente abbassata dal condensatore, questa alta tensione di picco viene stabilizzata da un diodo zener all'uscita del raddrizzatore a ponte.
La potenza del diodo Zener deve essere selezionata in base al livello di corrente consentito del condensatore.
Vantaggi dell'utilizzo senza un circuito di alimentazione del trasformatore
Convenienza e allo stesso tempo l'efficienza del circuito per dispositivi a bassa potenza.
Senza il circuito di alimentazione del trasformatore descritto qui, sostituisce in modo molto efficace un trasformatore convenzionale per dispositivi con una corrente di corrente inferiore a 100 mA.
Qui, un condensatore metallizzato ad alta tensione viene utilizzato sul segnale di ingresso per ridurre la corrente di rete
Il circuito mostrato sopra può essere utilizzato come alimentatore CC 12V per la maggior parte dei circuiti elettronici.
Tuttavia, dopo aver discusso i vantaggi della costruzione di cui sopra, vale la pena soffermarsi su alcuni gravi inconvenienti che questo concetto può includere.
Svantaggi senza un circuito di alimentazione del trasformatore
Innanzitutto, il circuito non è in grado di produrre uscite ad alta corrente, il che non è critico per la maggior parte dei progetti.
Un altro svantaggio, che richiede certamente qualche considerazione, è che il concetto non isola il circuito dai potenziali pericolosi della rete CA.
Questo inconveniente può avere gravi conseguenze per le strutture associate a armadi metallici, ma non importa per i blocchi che sono tutti coperti in un alloggiamento non conduttivo.
E, ultimo ma non meno importante, il circuito di cui sopra consente alle sovratensioni di penetrare attraverso di esso, il che può portare a gravi danni al circuito di potenza e al circuito di potenza stesso.
Tuttavia, nel semplice alimentatore proposto senza trasformatore, questo inconveniente è stato ragionevolmente eliminato introducendo vari tipi di gradini di stabilizzazione dopo il raddrizzatore a ponte.
Questo condensatore produce un'ondulazione istantanea di alta tensione, proteggendo così efficacemente l'elettronica associata.
Come funziona il circuito
1. Quando l'ingresso di rete CA è attivato, il condensatore C1 blocca l'ingresso di rete e lo limita a un livello inferiore determinato dalla reattanza C1. Qui, possiamo approssimativamente supporre che si tratti di circa 50 mA.
2. Tuttavia, la tensione non è limitata e quindi 220V può essere sul segnale di ingresso, consentendo di raggiungere lo stadio successivo del raddrizzatore.
3. Il raddrizzatore a ponte rettifica 220 V a un DC 310 V più elevato, per convertire la forma d'onda CA di picco.
4. Il DC 310V viene rapidamente ridotto a un diodo zener DC di basso livello, che lo sposta su un valore in base alla classificazione del diodo zener. Se viene utilizzato un diodo zener 12V, l'uscita sarà di 12 volt.
5. C2 infine filtra i DC 12V con increspature, in un DC 12V relativamente pulito.
Esempio di circuito
Il circuito del driver mostrato di seguito controlla un nastro con meno di 100 LED (con un segnale di ingresso di 220 V), ogni LED è progettato per 20 mA, 3,3 V 5 mm:
Qui, il condensatore di ingresso 0,33 uF / 400V produce circa 17 mA, che è approssimativamente corretto per la striscia LED selezionata.
Se il driver viene utilizzato per un numero maggiore di strisce LED simili 60/70 in parallelo, il valore del condensatore viene semplicemente aumentato proporzionalmente per mantenere l'illuminazione ottimale dei LED.
Pertanto, per 2 nastri inclusi in parallelo, il valore richiesto sarà 0,68 uF / 400V, per 3 nastri sostituire con 1uF / 400V. Allo stesso modo, per 4 nastri dovrebbe essere aggiornato a 1,33 uF / 400V e così via.
Importante: sebbene la resistenza di limitazione non sia mostrata nel circuito, sarebbe bello includere una resistenza da 33 Ohm 2 W in serie con ciascuna striscia LED, per una maggiore sicurezza. Può essere inserito ovunque in sequenza con singoli nastri.
ATTENZIONE: TUTTI I CIRCUITI DI CUI AL PRESENTE ARTICOLO NON SONO ISOLATI DALLA RETE CA, PERTANTO TUTTA LA SEZIONE DEL CIRCUITO È ESTREMAMENTE PERICOLOSA DA TOCCARE DURANTE IL COLLEGAMENTO ALLA RETE CA.