Самодельный бестрансформаторный блок питания 3v для радиозвонка. Схема, печатная плата.

Когда дело доходит до устройств, которые работают от низковольтного источника питания, у нас обычно есть несколько вариантов их питания. Кроме простых, но дорогих и громоздких трансформаторов можно использовать бестрансформаторный блок питания.

Бестрансформаторный блок питания.

Например, вы можете получить 5 вольт от 220 вольт, используя гасящий резистор или реактивное сопротивление конденсатора. Однако это решение подходит только для устройств с очень низким потреблением тока. Если нам нужен больший ток, например, для питания схемы светодиода, мы найдем здесь предел производительности.

Если какой-либо прибор потребляет большой ток и его принципиально необходимо запитать от сети 220 вольт, то есть оригинальное решение. Он заключается в использовании для питания только части синусоиды при ее подъеме и спуске, то есть в момент, когда напряжение в сети равно или меньше требуемого значения.

Описание работы бестрансформаторного блока питания

Особенностью схемы является управление моментом открытия MOSFET транзистора — VT2 (IRF830). Если текущее значение входного сетевого напряжения меньше напряжения стабилизации стабилитрона VD5 за вычетом падения напряжения на резисторе R3, то транзистор VT1 закроется. Благодаря этому через резистор R4 на транзистор VT2 проходит положительное напряжение, вследствие чего он находится в открытом состоянии.

Через транзистор VT2 протекает ток, а конденсатор С2 заряжается текущим значением сетевого напряжения. Конечно, напряжение в сети падает до нуля, поэтому необходимо включить в цепь диод VD7, препятствующий повторному разряду конденсатора в цепи питания.

Когда входное напряжение сети превышает пороговое, ток, проходящий через стабилитрон VD5, приводит к открытию транзистора VT1. Транзистор своим коллектором шунтирует затвор транзистора VT2, в результате VT2 закрывается. Поэтому конденсатор С2 заряжается только требуемым напряжением.

Мощный транзистор VT2 открывается только при низком напряжении, поэтому его суммарная мощность рассеяния в схеме очень мала. Разумеется, стабильность блока питания зависит от управляющего напряжения стабилитрона, поэтому, например, если мы хотим запитать схему с микроконтроллером, то выход необходимо дополнить небольшим линейным стабилизатором.

Резистор R1 защищает цепь и уменьшает всплеск напряжения при первом включении. Стабилитрон VD6 ограничивает максимальное напряжение на управляющем электроде транзистора VT2 в районе 15 вольт. Естественно, при переключении транзистора VT2 возникают электромагнитные помехи. Для предотвращения передачи помех в сеть во входной цепи используется простой LC-фильтр, состоящий из компонентов L1 и C1.

Самодельный блок питания без трансформатора 3в для радиозвонка.

Недавно, устав от бесконечной покупки батареек (примерно раз в 3-4 недели), спаял себе бестрансформаторный блок питания для радиозвонка, напряжение 3в, ток 60мА. При этом покупка аккумуляторов была не так обременительна, как его подлая и незаметная «смерть», когда радиозвонок переставал работать в самый неподходящий момент, а осознание необходимости замены аккумуляторов пришло только через несколько дней, звонок был полностью бесшумным.

Поискав в Интернете схемы бестрансформаторных блоков питания, я увидел их большое разнообразие и, честно говоря, запутался в выборе конкретного блока питания для своего радиозвонка. Я решил поступить иначе и, увидев у знакомого дома радиозвонок с питанием от сети 220в, одолжил его на время, чтобы перерисовать схему оригинального китайского бестрансформаторного блока питания радиозвонка. Я даю вам эту схему питания, которая с завода и работает в одной из моделей так называемого радио, ниже.

Для своего радиозвонка, исходя из схемы выше, я спаял более продвинутый, надежный и упрощенный вариант бестрансформаторного блока питания. Термистора под рукой не оказалось, заменил на обычный резистор, поставил гасящий конденсатор с рабочим напряжением 630в. Емкость этого конденсатора я выбрал с небольшим запасом, но меньше, чем в оригинале. Т.к бестрансформаторный блок питания с гасящим конденсатором 1мкФ выдает 60-65мА, а мой звонок вытягивает 40-45мА, то этого номинала более чем достаточно.

При окончательной сборке блока питания я выкинул конденсаторы из диодного моста, хотя и оставил для них место на печатной плате. Размер печатной платы соответствует размеру батарейного отсека форм-фактора AAA.

Корпус радиозвонка претерпел изменения в том смысле, что из корпуса мобильника вывинчен штекер от неработающего зарядного устройства. Гасящий конденсатор не влез в аккумуляторный отсек, но место для него легко нашлось в нишах корпуса рации.

Также в этой статье я публикую архив с более чем полусотней схем бестрансформаторных блоков питания с выходным напряжением от 1,2в до 24в, включая популярные 5в и 12в. В файл добавлены фотографии печатных плат с моего звонка и звонка знакомого человека. Этот файл можно скачать ЗДЕСЬ.

При сборке любого бестрансформаторного блока питания помните обо всех мерах предосторожности. Например, то, что все элементы блока питания и подключенного к нему устройства находятся под напряжением 220в, также то, что блок питания без трансформатора нельзя подключить к сети 220в без нагрузки и т.д.

Заключение.

На выходе 4,94, то есть почти 5 В. При токе не более 40-50 мА. Отличный вариант для энергосберегающих светодиодов. От этой схемы можно запитать светодиодные линии, только при этом стабилизатор заменить на 12-вольтовый, например, 7812. В принципе, на выходе можно получить любое разумное напряжение. Вот и все.

Источник: rс74.ru