¿Cómo funciona esta fuente de alimentación de 5V sin transformador?

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Recientemente desarmé una olla eléctrica que dejó de funcionar correctamente.

Tenía dos tablas:

  • Uno que se ocupó de la alta tensión para controlar la salida del elemento de calefacción
  • El otro tenía un microcontrolador de 4 bits y algunos botones / LED.

Mesorprendiónovertransformadoresenningunaparte,ymuypocaspartes,considerandoquehabíaunaseñaletiquetadacomo+5Vparaencenderelmicrocontrolador.

Realicéingenieríainversadelesquema:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

¿Soy yo o es un diseño realmente horrible?

Me sorprendió mucho ver que el DC GND estaba conectado directamente al 120VAC L !

¿Es el 5V DC básicamente un rectificador con un divisor de voltaje?

    

3 respuestas

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  1. Eres tú.

  2. El condensador de película de 1.5uF actúa como un elemento de caída reactivo (sin pérdida). El D21 desvía la corriente negativa y el D22 conduce una corriente positiva al filtro condensador C23 y está limitado por el diodo Z23 de 5.1 V Dener. La resistencia de purga 1M (a través de la 1.5uF) evita que una descarga toque las clavijas de la clavija una vez que se tira. R21 limita la corriente de pico a aproximadamente 7A si se enchufa en un pico de CA.

    Este tipo de circuito requiere que todos los elementos que puedan entrar en contacto con un ser humano estén aislados de la red eléctrica por seguridad, incluyendo cualquier tipo de pantalla, interruptores, etc. Cualquier brecha en ese aislamiento (incluida la apertura) podría dar lugar a Un choque potencialmente fatal.

Como en los comentarios, su calentador debe ir directamente al lado N de la red eléctrica. Probablemente haya un recorte de fusible de sobretemperatura en algún lugar también, tal vez enterrado cerca del calentador, y probablemente un fusible de sobrecorriente en algún lugar.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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El triac necesita una señal de control relativa a la línea eléctrica que está controlando. Entonces, si el triac va a cambiar el lado L de la carga, necesita una señal de control relativa a la red principal L.

Como tal, simplifica en gran medida el diseño para utilizar la red L como el voltaje de "tierra" para la electrónica. Obviamente, esto significa que los dispositivos electrónicos están activos, pero esto se puede solucionar aislando los botones y mandos de control.

La resistencia de 22 ohmios limita el efecto de los picos en la fuente de alimentación. Sin él, un pico rápido (incluida una conexión mal sincronizada de la red eléctrica) podría hacer que fluyan corrientes extremas.

El condensador tiene una reactancia de aproximadamente 1,8 K, por lo que limita la corriente a aproximadamente 67 mA.

La resistencia de 1 Megohm asegura que el condensador se descargue cuando se desconecta la red.

Los diodos convierten la corriente CA a CC. Necesitamos ambos diodos ya que debe haber una ruta para que la corriente fluya en el condensador durante los dos ciclos de su forma de onda de CA.

Finalmente, el diodo Zener y el condensador controlan y suavizan la tensión de salida.

Este tipo de fuente de alimentación tiene algunos inconvenientes

  • El consumo del suministro es básicamente constante y debe diseñarse en función de la carga máxima que funcionará la fuente de alimentación.
  • El factor de poder es terrible. La corriente de salida de CC disponible es menos de la mitad de la corriente de entrada de RMS AC.

Pero, en general, para proporcionar un poco de corriente a 5 V para un circuito de control al que se debe hacer referencia a la red, no es una opción terrible.

    
respondido por el Peter Green
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He visto este enfoque utilizado en PowerLine Metering. En ese caso, se utilizó 0.68uF. El circuito llamó mi atención debido a pequeños errores en la medición, especialmente en el punto de carga CERO.

Apagado, el campo magnético de 80 mA a través del condensador se acopla magnéticamente a los cables de detección de corriente + a través de la derivación de 100 microOhm. los el voltaje de error fue de aproximadamente 100 nanoVolts y causó grandes errores al controlar el consumo de energía de cargas mínimas, como las bombillas de 10 vatios.

    
respondido por el analogsystemsrf

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