Я строю схему, подобную этой: https://courses.cit.cornell.edu/ee476/FinalProjects/s2008/cj72_xg37/cj72_xg37/ (измерение напряжения и тока линии 230 В)
Я использую два изолирующих усилителя HCPL-7520, чтобы отделить сторону линейного напряжения от стороны низкого напряжения. Сторона низкого напряжения будет питаться от USB или внешней настенной розетки, регулируемой с помощью 7805, так как этой стороне потребуется значительный ток (Arduino и т. д.)
Но, что касается стороны высокого напряжения, мне нужен источник питания только для питания сторон высокого напряжения HCPL-7520, каждая из которых потребляет максимум 19 мА. Итак, мне интересно, могу ли я использовать бестрансформаторный источник питания для привода высоковольтной стороны? Так как сторона высокого напряжения также нуждается в стабильном напряжении, я бы использовал еще одну 7805 на этой стороне.
Итак, мне нужен бестрансформаторный блок питания, стабилизированный на 7805 и способный выдавать 40 мА.
Каковы конструктивные соображения для такого источника питания? Какой тип схемы посоветуете? Потребляет ли 7805 значительную мощность, что означает, что бестрансформаторный блок питания должен выдавать более 40 мА? Сторона высокого напряжения цепи будет полностью изолирована от пользователей, поэтому нет проблем с тем, чтобы вся цепь питания считалась находящейся под напряжением, как это имеет место во всех бестрансформаторных конструкциях.
Я также хотел бы реализовать схему таким образом, чтобы входной разъем мог быть подключен в любом случае (например, линия переключения и нейтраль на входе не имеют значения)
Вы можете использовать классический источник питания с «последовательным конденсатором», в котором реактивное сопротивление конденсатора используется в качестве основной части элемента падения напряжения.
i ~~= V/Xc = 230 x (2 x Pi x Freq x C) или C ~~= i / (230 x 2 x Pi x Freq) C на мА = 0,001/(72256) при 50 Гц.
Лучше - C = около 15 нФ на мА при напряжении питания 230 В переменного тока, 50 Гц.
Таким образом, для 40 мА C = 40 x 15 = 600 нФ = 0,6 мкФ.
Так, например, должен работать конденсатор 1 мкФ 230 В переменного тока X или Y плюс обычная схема.
Выше я использую 230 В переменного тока и говорю C ~~=, поскольку подаваемый ток не имеет прямого отношения к среднеквадратичному напряжению. Вышеупомянутое должно быть достаточно близко, чтобы начать.
Обратите внимание, что конденсаторы ДОЛЖНЫ иметь номинал X или Y при используемом напряжении.
Если конденсатор выйдет из строя полностью или частично, вы, вероятно, разрушите входную цепь, включая два довольно дорогих усилителя HCPL-7520, но изоляция будет сохранена. Обратите внимание, что источник питания на основе конденсатора такого типа условно имеет «горячую» сторону, где на вход подается фаза/фаза, и сторону условно низкого напряжения, где подключается нейтраль/возврат. Однако ВСЕГДА исходите из того, что ВСЕ точки такого питания ВСЕГДА находятся под полным потенциалом сети. Мерфи гарантирует, что иногда они будут.
Другой подход, который потенциально является немного более точным, более дешевым и таким же хорошим в долгосрочной перспективе, но не совсем гибким в экспериментальном плане, состоит в том, чтобы использовать микроконтроллер без изоляции от сети (поэтому нет дорогих изолирующих усилителей и дополнительных ошибок) и соединять цифровые выходы через например оптоизоляторы.
В настоящее время я работаю над аналогичными проектами и использую подход с цифровым оптоизолятором. Преимущество этого заключается в более низкой стоимости изоляции и отсутствии потерь информации через изолирующий барьер из-за того, что сигналы являются цифровыми. Изолированный источник питания может иметь намного меньший ток, поэтому номинальный конденсатор X или Y меньше.
Стоит подумать о том, чтобы использовать PCBA от минуты до зарядного устройства USB или другого коммерческого блока питания. Если они достаточно безопасны для подключения к вашему мобильному телефону, они могут быть достаточно безопасными для использования в источнике питания вашего измерителя мощности * - и если они выйдут из строя, у вас все еще есть изолирующие усилители, защищающие вас. Вы также можете использовать такой источник питания для питания всего плавающего счетчика с процессором, и если у вас есть оптоизолированный цифровой выход, вы в безопасности.
(* Разборка некоторых дешевых может заставить вас задуматься об этом)
Рассел МакМахон