Efecto de la disminución del voltaje de entrada del transformador en el voltaje de salida

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He diseñado un dispositivo que se controla con un microcontrolador PIC. La potencia de este micro es de +5 voltios. He usado un transformador para convertir +220 voltios a un voltaje más bajo +15 voltios. Luego, un regulador 7805 genera +5 voltios, que son utilizados por micro y otros componentes. Ahora quiero saber qué pasa si el voltaje de entrada cae muy alto. Por ejemplo, en una mala situación, tal vez accidentalmente el voltaje de la ciudad +220 caiga muy alto y aumente. Si el voltaje de entrada desciende, el voltaje de salida del transformador disminuirá en consecuencia y en alta corriente no se generarán +5 voltios. Este efecto en micro y micro se apagará. Esta es una situación muy mala para mi dispositivo. ¿Cómo podría protegerse esto? ¿Es cierto usar transformador? ¿Hay otra solución para protegerse contra la disminución del voltaje de entrada?

    
pregunta mehdi

1 respuesta

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La salida de voltaje del transformador será proporcional al voltaje de entrada. Si es de 15 VCA a 220 VCA, entonces será de 13.6 VCA a 200 VCA, por ejemplo.

Parece que tienes mucho espacio para la cabeza, por lo que debes ser capaz de tolerar una caída significativa de la tensión de alimentación. De hecho, parece que tienes tanto que tu oferta es bastante ineficiente. A una salida de 15 V, los picos de las ondas serán 21.2 V. Si se asume un puente de diodo de onda completa, perderá aproximadamente 1.4 V, dejando 19.8 en los picos. Este es el nivel en que el condensador después del puente de onda completa se cargará a dos veces por ciclo de línea, que es cada 10 ms para una potencia de 50 Hz.

El regulador 7805 necesita aproximadamente 7.5 V de entrada para que 5 V sea confiable. Hay mucho espacio entre el mínimo de 7,5 V que necesita el regulador y los picos de 19,8 V a los que se carga la tapa. El voltaje de la tapa caerá entre los picos dependiendo del tamaño de la tapa y la corriente. Por lo general, las cosas son de tamaño para una caída de unos pocos voltios. Por ejemplo, digamos que tiene un límite de 1 mF y el consumo actual es de 100 mA. Eso solo caería 1 V sobre 10 mS, lo que lleva el voltaje más bajo al 7805 a 18.8 V.

Podemos trabajar esto al revés y ver cuál es el voltaje de línea mínimo necesario en este caso. Necesita 7,5 V en el regulador mínimo. El hundimiento entre picos sigue siendo el mismo porque es solo una función del consumo de corriente y la capacitancia. Eso significa que la tapa debe cargarse a 8,5 V en los picos, lo que requiere picos de 9,9 V CA antes del puente de onda completa, que es de 7 V RMS. Eso es el 47% de la salida a 220 V, por lo que su límite de entrada mínimo es de 103 V.

Por supuesto, siempre debe dejar algo de margen porque ocurren cosas, pero cualquier línea de "220 V de potencia" vagamente razonable no va a caer tan bajo como 103 V a menos que algo esté muy mal.

En cuanto a otra solución, obtenga una fuente de alimentación de "entrada universal". Estos están diseñados para trabajar con cualquiera de las potencias de la casa en todo el mundo. Por lo general, se especifican para algo como 90-260 V CA, 50 o 60 Hz. Son conmutadores, por lo que son mucho más eficientes que su regulador lineal. Esta es realmente una mejor respuesta que una fuente de alimentación de tipo transformador de potencia de gran línea de hierro.

    
respondido por el Olin Lathrop

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