منابع تغذیه بدون ترانس مقاومتی و خازنی

آشنایی با منابع تغذیه بدون ترانس

ورودی منابع تغذیه بدون ترانس: برق شهری AC است.

خروجی: ولتاژ DC پایین (مثلا 3 یا 5 ولت) با جریان کم (زیر 100 میلی آمپر)

ارزان هستند و بسیار پرکاربرد با قطعات کم و در جاهایی که جریان کم نیاز است و ایزولاسیون مهم نیست بکار میروند.

منبع تغذیه بدون ترانس از اجزای زیر تشکیل شده:

• کاهش ولتاژ با خازن یا مقاومت
• یکسوسازی با یک یا چهار دیود
• تنظیم ولتاژ خروجی با زنر
• خازن فیلتر خروجی
• مقاومت محدود کننده ی جریان اولیه وقتی خازن ورودی داریم

کاهش ولتاژ با خازن یا مقاومت

پندارید که ولتاژ 5V در خروجی میخواهید و ولتاژ ورودی هم 220 V RMS است، اختلاف این دو یعنی 215 ولت باید افت ولتاژ داشته باشیم تا بتوانیم 5 ولت را بسازیم، برای کاهش ولتاژ از مقاومت یا خازن استفاده میشود.

تنظیم ولتاژ خروجی با زنر

تا الان یک مدار تقسیم ولتاژ ساختیم که مشکلات زیر را دارد:

• با تغییر ولتاژ ورودی، ولتاژ خروجی تغییر میکند.
• با تغییر جریان خروجی ، ولتاژ خروجی تغییر میکند.

برای تثبیت ولتاژ خروجی و بهبود کارکرد منبع تغذیه، یک دیود زنر با ولتاژ خروجی موازی میکنیم.

یک دیود معمولی جریان را تنها از یکسو عبور میدهد، و در جهت دیگر مانع عبور جریان است ولی دیود زنر هنگامی که ولتاژ معکوس از حدی بالاتر رود، جریان را در جهت عکس (خلاف پیکان) عبور میدهد. این جریان تنها هنگامی جاری میشود که ولتاژ دو سر دیود زنر به ولتاژ زنر که در دیتاشیت نوشته شده برسد.

با دیود زنر، حتی اگر باری وجود نداشته باشد، باز هم مصرف توان داریم. جریان عبوری از مقاومت یا خازن ورودی دو راه دارد، از دیود زنر رد شود یا از بار، اگر بار جریان کمی بکشد، بیشتر جریان در دیود زنر تلف میشه.

توجه کنید که دیود زنر تا زمانی که جریان معکوس از آن عبور میکند در حال اتلاف توان است با فرمول : P=V*I

یکسوسازی

چون در خروجی DC میخواهیم باید از دیود یکسوساز استفاده کنیم تا بقیه مدار، تنها با نیمه ی مثبت ولتاژ سر و کار داشته باشد. یکسوساز میتواند تمام موج یا نیم موج باشد.

خازن فیلتر خروجی

در یک ولتاژ سینوسی AC یکسو شده، زمانهایی هست که اندازه ی لحظه ای ولتاژ ورودی از ولتاژ خروجی DC کمتر هست، برای سر پا نگه داشتن ولتاژ در این زمانها، یک خازن با خروجی موازی میشود.