La génération de courant continu basse tension, à partir du secteur 220v ou 110v AC, est très utile et nécessaire dans le domaine de l'électronique. Le courant continu basse tension, comme 5v, 6v, 9v, 12v, est utilisé dans les circuits électroniques, les ampoules LED, les jouets et de nombreux articles électroniques ménagers. En général, les batteries sont utilisées pour les alimenter, mais elles doivent être remplacées de temps en temps, ce qui n'est pas rentable et prend également notre temps et notre énergie. L'alternative consiste donc à générer le courant continu à partir du secteur AC, pour lequel de nombreux adaptateurs AC-DC sont disponibles, mais quels circuits ils utilisent à l'intérieur?
L'approche simple et directe consiste à utiliser un transformateur abaisseur pour abaisser le courant alternatif, mais les inconvénients de l'utilisation d'un transformateur sont qu'ils sont coûteux, lourds et de grande taille. Nous avons déjà couvert ce type de conversion CA en CC, en utilisant Transformer dans cet article Circuit de chargeur de téléphone portable. Et oui, nous pouvons également convertir le courant alternatif haute tension en courant continu basse tension, sans utiliser le transformateur, c'est ce qu'on appelle une alimentation sans transformateur. Le composant principal d'un circuit d'alimentation sans transformateur est un condensateur de chute de tension ou un condensateur classé X, spécialement conçus pour le secteur CA. Ce condensateur évalué X est connecté en série de ligne de phase de courant alternatif, pour faire chuter la tension. Ce type d'alimentation sans transformateur s'appelleAlimentation par condensateur.
Condensateur classé X
Comme mentionné, ils sont connectés en série avec une ligne de phase AC pour abaisser la tension, ils sont disponibles en 230v, 400v, 600v AC ou plus.
Vous trouverez ci-dessous le tableau du courant de sortie et de la tension de sortie (sans la charge), des différentes valeurs des condensateurs X:
|
Code du condensateur |
Valeur du condensateur |
Tension |
Actuel |
|
104 000 |
0,1 uF |
4 v |
8 mA |
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334 000 |
0,33 uF |
10 v |
22 mA |
|
474 000 |
0,47 uF |
12 v |
25 mA |
|
684 000 |
0,68 uF |
18 v |
100 mA |
|
105 000 |
1 uF |
24 v |
40 mA |
|
225 000 |
2,2 uF |
24 v |
100 mA |
La sélection du condensateur de chute de tension est importante, elle est basée sur la réactance du condensateur et la quantité de courant à retirer. La réactance du condensateur est donnée par la formule ci-dessous:
X = 1 / 2¶fC
X = réactance du condensateur
f = fréquence du courant alternatif
C = capacité du condensateur nominal X
Nous avons utilisé un condensateur 474k signifie 0,47uF et la fréquence du secteur AV est de 50 Hz, donc la réactance X est:
X = 1/2 * 3.14 * 50 * 0.47 * 10-6 = 6776 ohm (environ)
Maintenant, nous pouvons calculer le courant (I) dans le circuit:
I = V / X = 230/6775 = 34 mA
C'est ainsi que la réactance et le courant sont calculés.
Explication du circuit
Le circuit est simple, le condensateur de chute de tension de 0,47 uF est connecté en série avec la ligne de phase du courant alternatif, il s'agit d'un condensateur non polarisé afin qu'il puisse être connecté de n'importe quel côté. Une résistance de 470k ohms est connectée en parallèle du condensateur, pour décharger le courant stocké dans le condensateur lorsque le circuit est éteint, évitant ainsi les chocs électriques. Cette résistance est appelée résistance au Bleeder.
Un autre pont redresseur (combinaison de 4 diodes) a été utilisé pour supprimer la moitié négative du courant alternatif. Ce processus s'appelle la rectification. Et un condensateur de 1000 uF / 50v a été utilisé pour la filtration, ce qui signifie éliminer les ondulations de la vague résultante. Et enfin une diode Zener de 6,2v / 1w est utilisée comme régulateur de tension. Comme nous le savons, ce circuit fournit env. Sortie 12v (voir le tableau ci-dessus), donc cette diode Zener la régule à env. Tension de 6,2 V et retour du courant supplémentaire. Une valeur différente de la diode Zener peut également être utilisée pour la tension souhaitée comme 5.1v, 8v etc. Une LED est connectée à des fins d'indication et de test. R3 (100 ohms) est utilisé comme résistance de limitation de courant.
Utilisez une résistance nominale de 1 Watt ou plus (5w), en particulier la résistance R4. Sinon, il brûlera après un certain temps. Ils sont généralement plus épais que la résistance habituelle. Vous trouverez ci-dessous le schéma des différents types de résistances:
Les avantages de cette alimentation sans transformateur sur alimentation à base de transformateur sont les suivantes: Il est rentable, plus léger et plus petit.
Remarques
- Faites-le à vos propres risques, il est extrêmement dangereux de travailler avec le secteur sans expérience et précaution appropriées. Soyez extrêmement prudent lors de la construction de ce circuit.
- Ne remplacez pas le condensateur classé X par un condensateur normal, sinon il éclatera.
- Si plus de tension de sortie et de courant de sortie sont nécessaires, utilisez une valeur différente du condensateur X-Rated, selon le tableau.
- Utilisez uniquement une résistance nominale de 1 Watt ou plus (5 W) et une diode Zener.
- Un fusible de 1 ampère peut également être utilisé avant le condensateur X, en série avec la ligne de phase, à des fins de sécurité.
- Le régulateur de tension IC peut également être utilisé à la place de la diode Zener pour la régulation de tension.