Бестрансформаторный блок питания на IRF730

[К.Алексей]

Здравствуйте, поздравляю вас с Победой!
Пусть в жизни каждого из нас будет побольше своих индивидуально важных побед чего-то хорошего над тем, что таковым не является!

Задумал я сделать маленький сетевой блок для питания схемки на МК. Хотелось малые габариты и экономичность. Нагрузка около 100 ма.
Простейший вариант - делитель с конденсатором. Но сколько же можно...
Погуглив тему я пришел к выводу, что большинство подобного рода схем строятся на блокирующем конденсаторе. И все, что я увидел, используют принцип "стравливания" лишнего тока в обход питаемой нагрузки. (Хотя есть еще на специальных микросхемах-преобразователях типа HV-2405E, там, похоже, по-другому - но цена...)
В моем случае МК будет 80% времени находиться в режиме ожидания. Зачем же тратить 80% энергии на нагрев шунтирующего резистора. Можно же при достижении предела потребляемой мощности отключать источник. В этой статье на 13 рисунке я нашел вариант, похожий на мое желание, только реализован наоборот. Взяв его за основу нарисовал схему.

Задуманный принцип работы питания реализуется в части схемы слева от пунктира.
В момент включения сетевое напряжение выпрямляется на мосте и сглаживается на C1. R1 гасит ток зарядки С1. Через R2 поступает отпирающее напряжение на VT1, пока VT2 закрыт. Через VD2 заряжается C2. При превышении напряжения на VD1 12В он пробивается и ток стабилизации начинает открывать VT2 и VT3. По мере открытия VT3 потенциал на затворе VT1 падает и он закрывается, отключая нагрузку от питающей сети. Когда стабилитрон закроется, закроется и VT2, вновь подключив через VT1 нагрузку к сети для получения новой порции тока. В итоге схема должна потреблять столько, сколько нужно нагрузке. Если нагрузки нет, то потребление составит немногим более тока стабилизации стабилитрона.
Схема примерная, номиналы резисторов взяты с потолка.
Диод VD2 любой маломощный, он не дает разряжаться емкости C2 через стабилитрон, если она захочет)). VD1 - маломощный 1N4742A, с током стабилизации 20мА. VT3 - любой на ток 500 мА (может лучше даже 1А). Без него не хватит тока стабилизации VD1 для открытия VT2. VT2 - 13002 или аналог. Есть в энергосберегайках. VT1 - IRF730 на 400В. R5 нужен чтоб C1 через что-нибудь разряжалась, если нет нагрузки. Хотя думаю, он тут лишний. Справа от пунктира возможная нагрузка - стабилизатор VR1 к1277ен5 на 5В и 100мА. С3, С4 - его обвязка из даташита.

Вопросы с которыми хочу еще разобраться:
1. VT2 будет балансировать между отсечкной-активным-насыщением режимами, работая на емкостную нагрузку затвора 600pF. Будет ли сильно греться?
2. Глядя на схему думаю, что предел тока, который она сможет выдать, далеко за 100мА. Ограничена лишь мостом, R1, силовым транзистором. Каковы ее реальные ограничения?
3. Перемежается с предыдущим - напряжение на выходе можно получить тоже любое (не выше сети, конечно), на сколько стабилитрон найдется???
4. Возможно для защиты от пробоя силового ключа стоит поставить шунтируя VD1-R4 динистор DB3 (ограничит рост напряжения до 30В). А перед диодным мостом варистор. Тогда можно предохранитель 1 А взять.

В радио я любитель, поэтому прошу не судить строго за огрехи в предложенной схеме.

[manowar]

С1 как минимум выбрось.

[К.Алексей]

manowar писал(а):

С1 как минимум выбрось.

Зачем?

Последний раз редактировалось AlekseyEnergo Ср май 10, 2017 19:44:16, всего редактировалось 1 раз.
Причина: Нарушение п2.7 правил форума. Предупрежден.

[Martin76]

Конденсатор не нужен, тк подобные схемы работают на отсечке части полуволны синусоиды. Отслеживать этот момент нужно до ключа. В вашем варианте получите в лучшем случае что то типа линейного стабилизатора со всеми его недостатками и сильным нагревом даже при небольшом токе, в худшем все погорит сразу.
Если очень хочется потрахаться с такой схемой, то делайте ее, дорабатывайте, кладбище для деталек где нибудь устройте... А если нужен работоспособный на 100% БП, то лучше сделать бестрансформаторный понижающий DC/DC например на VIPer12/22 или LNK304-306.

[Fuser]

поддерживаю. подобные потуги избавиться от моточных изделий(транс-дроссель) ничем не лучше линейных обогревателей. а в плане надежности и хуже.

[const1105]

По вашей схеме VT1 будет в аналоговом режиме.
Считывать амплитуду надо ДО ключа. Берите исходную схему и делайте.

[Телекот]

У вас получился обычный стабилизатор напряжения где транзисторы будут работать в линейном режиме. И при токе 10 мА ваш полевик расплавиться, на нём будет выделятся 30вт.
Если не понимаете ка что работает не рисуйте свои схемы, повторяйте чужие.

[Nik776]

У меня тоже надо запитать Attiny13A током до 20 мА и которая большее время будет находиться в ждущем режиме. Но возможно придется изготавливать от 100 до 500 шт изделий. Поэтому встает вопрос цены и надежности В приведенной схеме по сравнению со стандартной заменены два резистора и выс. вольтный транзистор на динисторе DB3.У динистора максимальное напряжение пробоя 36В и думаю что Uвх = 36В - 0.5В (на диоде). LM7805 есть и на 40В и стоят в розницу не дорого. Схему спаял, работает. Но в момент пробоя динистора на осциллографе жуткие переходные процессы. Но на выходные процессы влияет не сильно. Прошу форумчан высказать свои замечания и предложения.
Схема [url=http://img.radiokot.ru/files/98834/medium/1dilmrp9av.jpg][img]

[Телекот]

Сделай конденсаторный блок питания и не мучайся, для тока 20мА самый лучший вариант
КПД будет больше.

[Nik776]

К сожалению конденсаторный тоже не подарок. Мой блок работает полчаса в день, теперь модно считать расход электричества. А конденсаторный ест постоянно.

[Martin76]

7805 может кушать до 10мА только сама, поэтому ничем ваш не лучше БП + вангую периодический вылет IRF из за незащищенного ничем от превышения з-и с выжиганием всей схемы. Конденсаторный в этом плане многократно надежнее, практически неубиваемый при использовании качественных деталей и потребляет он реактивную мощность по большей части.

[Nik776]

Martin76 Вы правы, забыл о превышении з-и, однако в схемах подобных блоков элементы защиты мне не встречались. Поэтому поставил 12В стабилитрон между З-И.
Спаянный блок работает. Немного лирики: в двух километрах от трансформатора фаза А,В =252В, С=210В, в другом месте Регулярные провалы до 180В (местности разные) Из-за этого моя нелюбовь к конденсаторным БП. БП о котором здесь идет речь работает практически от 36В до 270В

[Телекот]

А у тебя бывают провалы до 36в? К примеру все счётчики электроэнергии питаются от конденсаторного блока питания и довольно надёжно.

[Nik776]

До 36 не бывают. Да и Devilink тоже использует конденсаторные БП, но мне хочется изучить данную схему и нюансы ее работы.

[tar]

Мне кажется лучше взять зарядник китайский, сомневаюсь что ИИП китайский будет занимать больше места чем такая конструкция.

Диодный мост есть, конденсатор тоже есть. Выгодно такая конструкция от малогабаритного ИИП ничем не выделяется.

К сожалению с линейника ничего хорошего не выдать. И хорош та он только в некоторых местах. В современной электронике линейники ставят разве что для ИОНов. Все остальные стабилизаторы организованы как импульсные преобразователи.

[Nik776]

Ранее писал о стоимости БП при изготовлении всего изделия. Посчитал стоимость деталей по розничному ценнику Chi-Dipa, -68 руб, оптом втрое дешевле, пайка рублей 15, кусок платы на БП -рублей 25, итого около 65 рублей. Не думаю что китайский значительно дешевле, да и удобнее изделие одной платой.
Выс. вольтная часть здесь скорее импульсник.

[tar]

Ну вот честно я сомневаюсь что ваша цена по чипу и дипу с изготовлением будет дешевле чем это ТЫЦ

[Nik776]

ТЫЦ в пересчете около 100 руб. по достоинствам лучше, но не на совместной плате и дороже на 35 р . В ценах уверен, так как регулярно запускаю в производство другие изделия.
Прерываюсь до понедельника.

[mixon46]

у вас получается цепь из сопротивления в 10 ом, полевика с малым сопротивлением в открытом состоянии, диода на котором падает 0.8 V, и не заряженного конденсатора. При напряжении 310 V в первый момент времени ток будет около 30 А. Что то мне подсказывает что полевик сразу вылетит.

[musor]

НУ ИЛИ ОН ИЛИ РЕЗИСТОР КА ПАВЕЗЕТ