Estoy considerando intentar crear mi propio termostato programable para mi hogar usando un microcontrolador Arduino, una pantalla táctil elegante y algunos relés. Creo que puedo alimentar la MCU y la pantalla táctil desde la línea de 24 VCA construyendo un rectificador de media onda y usando un regulador de voltaje LM7812. No puedo encontrar el requisito actual para la pantalla táctil, pero se ejecuta fuera del microcontrolador, por lo que, en el peor de los casos, el sistema consumirá 500 mA, pero probablemente mucho menos.
Creo que el voltaje de 24 VCA es RMS, por lo que tendré un voltaje máximo de aproximadamente 34 V, que es casi el máximo para el que está calificado el regulador. Para un condensador de suavizado, estaba planeando usar 660 uF.
Primera pregunta: ¿es este un buen valor?
Utilicé la siguiente ecuación para determinar esto:
\ $ C = (I * t) / (Vripple) = 0.5 * (1/60) / (34-15) = ~ 440 uF \ $
A continuación, estoy seguro de que necesitaré un disipador de calor para el regulador. Su temperatura máxima de funcionamiento es de 150 ° C. La resistencia térmica ambiental es de 50 ° C / W. Suponiendo el peor de los casos y saco 500mA que da:
\ $ P = IV = 0.5 (34-12) = 11 W \ $
Eso es un aumento de 550 ° C en la temperatura, que es mucho más de lo que esperaba. Con un disipador de calor debería obtener 3 ° C / W más la resistencia térmica de la pasta, etc. Probablemente no sea más de 7 ° C / W, por lo que el aumento de temperatura máximo debería ser de 77 ° C. Mi temperatura ambiente en la habitación no debe superar los 30 ° C.
Segunda pregunta: ¿Son estas suposiciones exactas?
Finalmente, mi última pregunta es en relación con el diodo utilizado para el circuito rectificador y la cosa de la que no estoy muy seguro. Al principio asumí que necesitaría un diodo de potencia, pero a menos que no esté entendiendo algo en la hoja de datos (es muy probable) un diodo 1N4001 estándar parece que debería funcionar. Puede bloquear hasta 50 V y transportar 1 A de corriente. El único beneficio que veo con un diodo de potencia es su tiempo de recuperación inversa y no estoy familiarizado con el tipo de impacto que tendría en mi aplicación.
¿Puedo usar un diodo 1N4001 de propósito general para el rectificador?
EDITAR: Gracias por los comentarios a todos. Según sus comentarios, parece que debería ir con un rectificador de onda completa seguido de un convertidor reductor CC-CC.
Para el rectificador que estaba viendo este DF1502 puente rectificador. Tiene una calificación de 1.5A y 200Vrrm.
Para el convertidor de dinero que estaba viendo éste de amazon. Puede manejar hasta 40V y reducirse hasta dentro del rango de lo que necesita la MCU.
Suponiendo que estos componentes son "mejores", ¿qué condensador debo usar con el rectificador? ¿Debería ser bastante grande para minimizar la ondulación y permitir un voltaje más constante al convertidor Buck? Finalmente, la MCU se puede alimentar entre 5 y 12V. ¿Sería mejor configurar el convertidor Buck en alrededor de 12 y dejar que la MCU maneje el voltaje adicional o acercarlo a 5 por sí solo?