Transzformátor koncepció nélkül, nagyfeszültségű kondenzátorral működik, hogy csökkentse a hálózati áramot a csatlakoztatotthoz szükséges alsó szintre elektronikus áramkör vagy terhelés.
Ennek a kondenzátornak a specifikációja margóval van kiválasztva. Az alábbiakban látható egy példa egy olyan kondenzátorra, amelyet általában transzformátorteljesítmény nélküli áramkörökben használnak:
Ez a kondenzátor sorosan csatlakozik az egyik AC bemeneti feszültségjelhez.
Amikor a hálózati váltakozó áram bejut erre a kondenzátorra, a kondenzátor méretétől függően, a kondenzátor reaktanciája lép hatályba, és korlátozza a hálózat váltakozó áramát a megadott szint túllépésétől a kondenzátor jelzett értékével.
Noha az áram korlátozott, a feszültség sem korlátozott, ezért amikor az egyenirányított kimenetet transzformátor áramforrás nélkül mérjük, azt találjuk, hogy a feszültség megegyezik a váltóáramú hálózat csúcsértékével, körülbelül 310 V.
Mivel azonban az áramot a kondenzátor megfelelően csökkenti, ezt a nagy csúcsfeszültséget egy zener-dióda stabilizálja a híd-egyenirányító kimenetén.
A Zener dióda teljesítményét a kondenzátor megengedett áramszintjének megfelelően kell kiválasztani.
A transzformátor tápáramkörének használata előnyei
Olcsóság és ugyanakkor az áramkör hatékonysága alacsony fogyasztású eszközöknél.
Az itt leírt transzformátor tápáramkör nélkül nagyon hatékonyan helyettesíti a hagyományos transzformátort 100 mA alatti áramteljesítményű készülékeknél.
Itt egy nagyfeszültségű fémezett kondenzátort használunk a bemeneti jelnél a hálózati áram csökkentésére
A fent bemutatott áramkör a legtöbb elektronikus áramkör számára DC 12 V tápegységként használható.
A fenti konstrukció előnyeinek megvitatása után azonban érdemes néhány komoly hátránnyal foglalkozni, amelyeket ez a koncepció tartalmazhat.
Hátrányok transzformátor áramkör nélkül
Először is, az áramkör nem képes nagy áramkimeneteket előállítani, ami a legtöbb tervezésnél nem kritikus.
Egy másik hátrány, amely mindenképpen megfontolást igényel, hogy a koncepció nem választja el az áramkört az AC hálózat veszélyes potenciáljától.
Ez a hátrány súlyos következményekkel járhat a fémszekrényekhez kapcsolódó szerkezetekre, de nem számít a blokkoknak, amelyeket mind nem vezetőképes ház fed le.
És utoljára, de nem utolsósorban, a fent említett áramkör lehetővé teszi, hogy az áramlási hullámok behatolhassanak rajta, ami súlyos károkat okozhat az áramkörben és maga az áramkörben.
A transzformátoráramkör nélküli javasolt egyszerű tápegységben azonban ezt a hátrányt ésszerűen kiküszöbölték, amikor a híd egyenirányító után különféle típusú stabilizáló lépéseket vezettek be.
Ez a kondenzátor azonnali nagyfeszültségű feszültséget okoz, ezáltal hatékonyan védi a kapcsolódó elektronikát.
Hogyan működik az áramkör?
1. Amikor az AC hálózati bemenetet bekapcsolják, a C1 kondenzátor blokkolja a hálózati bemenetet, és a C1 reaktancia által meghatározott alacsonyabb szintre korlátozza. Nagyjából feltételezhetjük, hogy kb. 50 mA.
2. A feszültség azonban nem korlátozott, ezért 220 V lehet a bemeneti jelön, lehetővé téve az egyenirányító következő szakaszának elérését.
3. A híd-egyenirányító egyenfeszültséget 220V-nál magasabb DC 310 V DC-re javít, hogy megnövelje az AC hullámforma átalakítását.
4. A DC 310V-t gyorsan alacsony szintű egyenáramú zener-diódává redukálják, amely a zener-dióda besorolása szerinti értékre kerül. Ha 12 V zener diódát használunk, akkor a kimenet 12 V lesz.
5. A C2 végül a 12 V DC-t hullámokkal szűri egy viszonylag tiszta 12 V DC-re.
Áramköri példa
Az alább bemutatott meghajtó áramkör kevesebb, mint 100 LED-t (220 V bemeneti jel) tartalmazó szalagot vezérl, mindegyik LED 20 mA, 3,3 V 5 mm-re van tervezve:
Itt a 0,33 uF / 400 V bemeneti kondenzátor körülbelül 17 mA-t hoz létre, ami nagyjából helyes a kiválasztott LED-csíkhoz.
Ha a meghajtót nagyobb számú hasonló 60/70 LED-sávhoz használja párhuzamosan, akkor egyszerűen a kondenzátor értékét arányosan növelik a LED-ek optimális megvilágítása érdekében.
Ezért 2 párhuzamosan behelyezett szalag esetén a szükséges érték 0,68 uF / 400 V, 3 szalag esetén az 1uF / 400 V helyett. Hasonlóképpen, 4 szalag esetében 1,33 uF / 400 V-ra kell frissíteni, és így tovább.
Fontos: Noha a korlátozó ellenállást nem látjuk az áramkörben, jó lenne, ha a különféle LED-sávokhoz sorba állítunk egy 33 Ohm 2 W-os ellenállást a biztonság fokozása érdekében. Bármely sorba beilleszthető, külön szalagokkal.
FIGYELMEZTETÉS: A CIKKBEN EMLÍTETT MINDEN KÖRNYEZET NEM SZOLGÁLTATOTT A HÁLÓZAT HÁLÓZATÁBÓL, AMELY A KÖRNYEZET MINDEN SZAKASZA RÉSZLETEN VESZÉLYES, HOGY A HÁLÓZAT HÁLÓZATÁHOZ CSATLAKOZTATVA.