Conversão de CA universal para 3.3v DC a 0.1A

Há vários tópicos em torno disso, mas não encontrei algo que atenda às minhas necessidades. Eu imagino que isso é uma coisa bastante comum, então qualquer ponteiro seria apreciado

Basicamente, eu quero projetar um circuito que possa usar a rede elétrica em qualquer lugar (85-265V CA) e alimentar um sistema simples com consumo máximo de energia em torno de 100mA.

Requisitos:

Entrada CA 85-265v
3.3v + -5% de saída DC
Corrente 10-100mA
Tamanho o menor possível
Ondulação de ~ 10mV
Barato (menos de ~ US $ 10)

Isto é para um dispositivo em rede e será totalmente fechado (sem botões, etc.), então eu não acho que ele precise ser isolado, embora, é claro, não machuque.

Eu olhei para as PSUs existentes para montagem em PCB, mas o preço é um pouco alto demais. Também podem ser bastante grandes (principalmente altos) e fornecer muito mais atual do que eu realmente preciso. Uma solução simples AC -> Transformer -> Diode bridge -> Voltage regulatorprovavelmente funcionaria, mas o tamanho do transformador se torna muito grande. Também não estou claro como isso funcionará com a faixa de tensão universal. Basicamente, eu provavelmente quero algo semelhante à terceira solução aqui: https://electronics.stackexchange.com/a/41944/6809

Os componentes da Power Integrations parecem ser o que eu deveria estar olhando, mas não sei por onde começar. Também muito poucos exemplos dão 3.3v de saída e geralmente com uma potência muito maior do que eu preciso (= eu estou pensando que posso fazer algo menor / mais barato, pois eu só preciso .1 Amp)

— Antti
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Eu consideraria seriamente conectar um desses minúsculos carregadores USB para telefones celulares, como os carregadores HTC e um LDO para reduzir a tensão para 3,3 Volts, se for uma pequena corrida. Para execuções maiores, a mesma lógica se aplica à usada nos carregadores de celulares em miniatura: use um design de abaixamento de comutação, talvez com um transformador piezoelétrico em vez de indutivo, se o tamanho for primordial. Veja minha resposta aqui para uma idéia.

— Anindo Ghosh

A idéia é fazer uma execução maior para que um carregador USB não funcione. Também o tamanho se torna um problema. O que eu gostaria de replicar é como um carregador de celular funciona embora

— Antti

Hmm ... Então, um regulador de comutação usando transformador piezo (se você quiser isolamento) pode fornecer uma pequena pegada. Caso contrário, um divisor de tensão do capacitor para step-down, depois um capacitor de ponte completa e reservatório, mas que pode acabar sendo de tamanho comparável.

— Anindo Ghosh

Tente adicionar um ic lm7833 a alguma fonte de alimentação ....

— Ei, pegue-os em

Respostas:

Um dispositivo como o Power Integrations LinkSwitch-TN permite implementar um simples conversor buck que converte a tensão da rede retificada em uma baixa tensão não isolada razoavelmente bem regulada e não isolada, com eficiência razoavelmente boa.

Se você precisar de baixa ondulação após o fato, poderá colocar um regulador linear na saída reduzida do buck e minimizar suas perdas resistivas.

Eu os usei como suprimentos de controle com referência primária e tive um bom sucesso com eles.

insira a descrição da imagem aqui

— Adam Lawrence
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Monolítico de energia (MPS) também tem algumas fichas muito interessantes para a mesma ( monolithicpower.com/en/products/ac-dc-power-conversion.html )

— BAO

Se ele definitivamente não precisar ser isolado do AC, eu consideraria tentar um circuito conta-gotas de capacitor alimentando um diodo zener. Aqui está um que eu encontrei:

insira a descrição da imagem aqui

Veio deste site. Este circuito produz 6.2V, mas não há razão para que um zener de 3.3V não deva ser usado para produzir uma saída de 3.3V.

LEMBRE-SE - ESTE É UM FORNECIMENTO NÃO ISOLADO E, provavelmente, conterá tensões letais em todos os pontos do circuito.

— Andy aka
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Pode funcionar, mas existem alguns problemas importantes. O principal é que, se você o projetar para funcionar em toda a faixa Vin, poderá ter muita energia dissipada pelo resistor e pelo zenier no máximo Vin. Pode haver vários watts no resistor e um watt no zenier. Além disso, todos os valores dos componentes precisam ser ajustados para trabalhar com 3.3v a 100 mA. Esses problemas tornam esse tipo de suprimento menos atraente a mais de 100 mA.

Além disso, para elaborar o que alguém estava dizendo: Uma tampa tem uma certa impedância em 50/60 Hz. Pense nessa impedância como uma resistência em uma certa frequência. As duas tampas no circuito formam efetivamente um divisor de tensão em 50 / 60Hz. Você pode calcular a saída desse divisor de tensão, calculando primeiro a impedância em 50/60 Hz e depois fazendo a matemática normal do divisor de tensão. Isso fica um pouco mais complexo, porque sua carga é paralela ao lado inferior do divisor em V. Estou simplificando bastante as coisas, por isso recomendo que você simule isso (sim).

@DavidKessner Não estou dizendo que é perfeito ou quase perfeito. Estou oferecendo isso como um exemplo de como obter uma CC de baixa tensão de uma fonte de energia CA sem um transformador. Para fontes de alimentação CA de baixa tensão, isso começará a sinalizar um pouco. Para o bit do divisor de tensão, você não pode negligenciar a ponte e usar uma analogia simples do divisor de tensão - acho que simularemos na próxima semana, a menos que você esteja preparado para postar o que tem David?

— Andy aka