Convirtiendo CA universal a 3.3v DC @ 0.1A

Hay un montón de temas en torno a esto, pero no he encontrado algo que se ajuste a mis requisitos. Sin embargo, me imagino que esto es bastante común, por lo que cualquier indicador sería apreciado

Básicamente, quiero diseñar un circuito que pueda utilizar la alimentación de la red en cualquier lugar (85-265v CA) y alimentar un sistema simple con un consumo máximo de energía de alrededor de 100 mA.

Requisitos:

Entrada de CA de 85-265 V
3.3v + -5% salida DC
Corriente 10-100mA
Tamaño lo más pequeño posible
~ 10mV ondulación
Barato (menos de ~ $ 10)

Esto es para un dispositivo en red y estará totalmente cerrado (sin botones, etc.), así que no creo que deba aislarse, aunque por supuesto no estaría de más.

He analizado las PSU de montaje en PCB existentes, pero el precio es demasiado alto. También pueden ser bastante grandes (en su mayoría altos) y proporcionar mucha más corriente de la que realmente necesito. Una solución simple AC -> Transformer -> Diode bridge -> Voltage regulatorprobablemente funcionaría, pero el tamaño del transformador se vuelve muy grande. Tampoco tengo claro cómo funcionará esto con el rango de voltaje universal. Básicamente, probablemente quiero algo similar a la tercera solución aquí: https://electronics.stackexchange.com/a/41944/6809

Los componentes de Power Integrations parecen ser lo que debería mirar, pero no estoy seguro de por dónde empezar. Además, muy pocos ejemplos dan 3.3v y, por lo general, a una potencia mucho mayor de la que necesito (= estoy pensando que puedo hacer algo más pequeño / más barato, ya que solo necesito .1 Amp)

— Antti
fuente

Consideraría seriamente conectar uno de esos pequeños cargadores USB para teléfonos móviles, como los cargadores HTC, y un LDO para reducir el voltaje a 3.3 voltios, si esta es una carrera pequeña. Para corridas más grandes, se aplica la misma lógica que la utilizada en los cargadores de teléfonos móviles en miniatura: use un diseño de conmutación descendente, tal vez con un transformador piezoeléctrico en lugar de un inductivo, si el tamaño es primordial. Vea mi respuesta aquí para una idea.

— Anindo Ghosh

La idea es hacer una carrera más grande para que un cargador USB no funcione. También el tamaño se convierte en un problema. Sin embargo

— Antti

Hmm ... Entonces, un regulador de conmutación que usa un transformador piezoeléctrico (si quieres aislamiento) puede darte una pequeña huella. De lo contrario, un divisor de voltaje del condensador para reducir, luego un puente completo y un condensador de depósito, pero eso podría terminar siendo de un tamaño comparable.

— Anindo Ghosh

Intenta agregar un ic lm7833 a alguna fuente de alimentación ...

— Ve a buscarlos el

Respuestas:

Un dispositivo como el Power Integrations LinkSwitch-TN le permite implementar un convertidor reductor simple que convierte la tensión de red rectificada en una tensión baja no aislada razonablemente bien regulada con una eficiencia razonablemente buena.

Si necesita una ondulación baja después del hecho, puede colocar un regulador lineal en la salida reducida del dólar y minimizar sus pérdidas resistivas.

Los he usado como suministros de control de referencia primaria y he tenido un buen éxito con ellos.

ingrese la descripción de la imagen aquí

— Adam Lawrence
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Monolithic Power (MPS) también tiene algunos chips muy interesantes para el mismo ( monolithicpower.com/en/products/ac-dc-power-conversion.html )

— BAO

Si definitivamente no necesita aislarse de la CA, consideraría probar un circuito cuentagotas de condensador que alimente un diodo zener. Aquí hay uno que encontré:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Vino de este sitio web. Este circuito produce 6.2V pero no hay razón por la cual un zener de 3.3V no deba usarse para producir una salida de 3.3V.

RECUERDE: ESTE ES UN SUMINISTRO NO AISLADO Y PROBABLEMENTE CONTENERÁ VOLTAJES MORTALES EN TODOS LOS PUNTOS DEL CIRCUITO.

— Andy alias
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Podría funcionar, pero hay algunos problemas importantes. La principal es que si la diseñas para que funcione en toda la gama Vin, la resistencia y el zenier pueden disipar una gran cantidad de potencia a Max Vin. Podrían ser varios vatios en la resistencia y un vatio en el zenier. Además, todos los valores de los componentes deben ajustarse para que funcionen para 3.3v @ 100 mA. Estos problemas hacen que este tipo de suministro sea menos atractivo a más de 100 mA.

Además, para explicar lo que alguien más estaba diciendo: un límite tiene una cierta impedancia a 50/60 Hz. Piense en esta impedancia como una resistencia a cierta frecuencia. Las dos tapas en el circuito forman efectivamente un divisor de voltaje a 50 / 60Hz. Puede calcular la salida de este divisor de voltaje calculando primero la impedancia a 50/60 Hz y luego haciendo los cálculos del divisor de voltaje normal. Esto se vuelve un poco más complejo, porque su carga está en paralelo con el lado bajo del divisor en V. Estoy simplificando demasiado las cosas, así que te recomiendo que simules esto (lo hice).

@DavidKessner No estoy diciendo que sea perfecto o incluso casi perfecto. Lo estoy ofreciendo como un ejemplo de cómo obtener una CC de bajo voltaje de una fuente de alimentación de CA sin transformador. Para suministros de CA principales de menor voltaje, comenzará a disminuir un poco. Para el bit divisor de voltaje, no puede descuidar el puente y usar una analogía simple del divisor de voltaje: creo que lo simularé la próxima semana a menos que esté preparado para publicar lo que tiene David.

— Andy aka