Generando un riel de 10 voltios desde un suministro de alto voltaje con potencial de tierra desconocido

Para suministrar \ $ 200mA \ $ a \ $ 10V \ $ desde \ $ 200V \ $, necesariamente debe haber \ $ 200mA \ $ a \ $ 190V \ $ en otro lugar, si está convirtiendo el voltaje por cualquier lineal método (como un divisor de voltaje).

$$ 200mA \ cdot 190V = 38W $$

Eso es una gran resistencia, un transistor, o algo así, con un gran disipador de calor. No del todo duro, pero bastante grande y cálido.

Probablemente, querrá un convertidor de voltaje no lineal, como un convertidor buck . Esto será mucho más eficiente y no tendrá que ser grande con un gran disipador térmico.

Si su circuito de control, y todo lo que está conectado a él, está conectado solo a su salida \ $ 10V \ $, entonces no importa si ese \ $ 10V \ $ es \ $ 200V - 190V \ $ en relación al suelo , o \ $ 5V - -5V \ $ relativo al suelo. Después de todo, "tierra" es justo donde colocas el símbolo "tierra" en el esquema, y los electrones no pueden ver eso.

Pero, si ya está utilizando un conversor Buck, podría obtener uno con una salida aislada. Normalmente, estos usarán un transformador para acoplar la potencia de la entrada a la salida, y la retroalimentación se realizará a través de un optoaislador. Por lo tanto, la salida del convertidor buck es flotante , lo que significa que no tiene referencia a nada en el lado de entrada. Entonces, si lo desea, puede conectar la conexión a tierra de su circuito de control a otra conexión a tierra, y no preocuparse por la diferencia de voltaje entre estas conexiones a tierra que generan un gran flujo de corriente y producen humo.

Incluso si no lo conectas a otra cosa, esa salida flotante tiene la característica agradable de que cuando alguien la toca, tal vez accidentalmente, y que también alguien está tocando algún otro potencial (por ejemplo, la Tierra, que es conectado a muchas cosas), el voltaje de salida "flotará" a su potencial, y entonces no habrá ninguna diferencia, y no se sorprenderán.

Es muy probable que cualquier convertidor reductor de 200 V a 10 V que encuentre esté aislado, por seguridad. Entonces, tal vez por accidente, no tienes que hacer nada especial para resolver ambos problemas.

Una fuente de alimentación conmutada es lo que yo usaría y, afortunadamente, existen soluciones estándar que son relativamente baratas. Una pared de verrugas estándar convertirá 90V-260V ac a (digamos) 12V. La salida estará aislada y, por lo tanto, puede conectarla a tierra localmente o dejarla flotando. Elegiría uno que diga que puede manejar entradas de CC (hasta donde sé, la mayoría de ellos lo hacen) y elegiría uno que sea un dispositivo de dos clavijas, es decir, no dependa de una clavija de tierra por seguridad.

¿Cómo ayuda esto? La mayoría de las verrugas de pared convierten inicialmente la CA en CC, luego realizan la conmutación a través de un pequeño transformador hasta 12V. El dc inicial al que se convierten está en el rango de 120 V a 370 V, por lo que la entrada de 200 V CC es ideal.

Necesitas 10V y esto es más raro que 12V, así que tienes las opciones de: -

• Encontrando uno
• Usando dos verrugas de pared con salidas de 5v cableadas en serie
• Usando un regulador lineal como un 7810 después de la salida de 12V.

Opción 1: ¿puedes encontrar una?

La opción 2 es mi favorita porque los dispositivos de 5V son abundantes y tener dos con salidas en serie le brinda un suministro de + 5V, 0V y -5V.

Opción 3: buena salida limpia, pero "como un 7810" significa de manera realista un regulador LDO, pero si estás haciendo circuitos, esto no debería ser un problema.

200 V / 1050 ohm = 0.19 A

190 V x 0.19 A = 36 W. Eso es una resistencia bastante grande.

Sí, puedes usar el lado alto o el bajo.

TI tiene un selector de potencia que ofrece varias posibilidades. Con sus parámetros, las opciones son de las partes UCC28701-03 como se muestra aquí .