Capacitor-FED Power supply

Generelt:
I figuren forneden ses et simpelt kondensator forsyningskredsløb.

R1 er strømbegrænser-modstand. R2 er en Bleeder modstand til afladning af C1, når 230VAC afbrydes. C1 er en X2 MKT kondensator. D1 er ensretterdioden. R3 er en buffer modstand til zeneren, for at forhindre spikes i at skade zeneren. ZD1 er Zenerdioden, der sørger for at det er den rette slutspænding eller er til for at sikre mod overspænding. C2 er en lager kondensator. R4 og LED er belastningen.

Ensretter diode D1:
Doiden D1 er en halvperiode-ensretter. Der kan også bruges en ensretterbro til ensretning. Jeg vælger en SMD 4007. Det bedste ville være at bruge en ensretter.

Strømbegrænser R1:
R1 beregnes ud fra det strømtræk, der skal laveres. Vi ønsker en spænding på ca. 15V ved max. strømtræk. De 15V er valgt. Hvis vi har 15V over modstanden ved eksempelvis 5mA så skal modstanden være 15/5mA, hvilket er 3000 ohm, så jeg vælger R1 = 2200 ohm. Mindre kan bruges, ikke højere.

FED-Capacitor C1:
C1 er en X2 MKT kondensator og er den kondensator der leverer strømmen til kredsløbet. HUSK at det skal være en X2 MKT og ikke en X2 MKP. For at beregne på denne kondensat bruges 2 formler. Ohms lov U=R x I og Reactansen for en kondensator 1/(2  x pi x f x C). Vi vil nu regne lidt på C1. Jeg har et ønske om at skulle kunne levere ca. 5mA til min load. Ved en forsyningsspænding på 230VAC og et strøm træk på ca. 5 mA vil der være ca. 230V-15V = 215 over kondensatoren. Se nedenstående beregninger af kapaciteten.

$$R=\frac{U}{I}=Xc=\frac{1}{2\times pi\times f\times C1}$$

$$C1=\frac{I}{2\times pi\times f\times U}$$

$$C1=\frac{0,005}{2\times pi\times 50\times 215}=74nF$$

C1 vælges så til 100nF X2, hvilket kan levere ca. 7mA.

Note: Hvis man bruger en ensretterbro istedet for en ensretter diode D1, så ændres frekvensen f fra 50 Hz til 100 Hz, hvilket betyder en halv så stor kondensator C1 for samme strøm I.

Bleeder modstand R2:
Denne modstand skal vælges høj nok til at der ikke er meget kontinuerligt tab i den. Fx kan der her vælges en 470k ohm modstand, hvilket er nok til at aflade kondensatoren relativt hurtigt. Denne kan undværes men så er der ingen afladning af kondensatoren og der kan være et potentiale på kondensatoren på 230V x 1,42 = 325V.

Zener dioden ZD1:
ZD1 vælges så man får den spænding, man har brug for på udgangen, eller så der beskyttes mod overspænding. Det anbefales ikke, at den er for stor. I dette tilfælde vælges den til 12V, og er til for at spændingen ikke kan blive for stor ud til load.

Buffermodstand til zenerdioden R3:
I dette tilfælde vælger jeg en 680 ohm modstand.

Lager kondensator C2:
C2 er en lager kondensator, som har en værdi mellem 10uF og 1000uF, afhængig af den strøm der skal bruges. I mit tilfælde skal der ikke bruges ret meget strøm, så jeg vil vælge at bruge en 22uF.

print

Skriv en kommentar