Как сбросить 240 В постоянного тока на 5 В постоянного тока?

Я хотел бы понизить напряжение постоянного тока 240 В до напряжения постоянного тока 5 В. Для каскада 5 В требуется ток менее 5 мА .

Решения, которые я рассмотрел, следующие:

  1. Резисторный делитель (не очень интересно из-за способности рассеивать)
  2. Регулятор напряжения (от 240 В до 5 В трудно найти, если он вообще существует)
  3. Buck Converter (я недостаточно хорошо знаю эти части, чтобы использовать их в дизайне)
  4. Переключение DC-DC (немного дороже)

В идеале хотелось бы что-то не слишком дорогое. Можно было бы что-то построить самой.

Лично я думал о смешивании решений 1 и 2:

  • деление напряжения от 240В до 30В резисторным делителем
  • затем регулируя 30V до 5V с регулятором напряжения

Что вы, ребята, думаете об этом? У вас есть другие решения? Знаете ли вы детали, которые могли бы мне помочь?

Действительно ли решение отличается, если каскад 5 В потребляет 50 мА вместо 5 мА?

Напряжение постоянного тока до 240 В опасно, я использую его осторожно.

подождите, подождите, вы хотите полностью изменить 240 В на 5 В для устройства, которое потребляет всего 5 мА? Возможно, вы захотите рассмотреть возможность использования другого входного напряжения, потому что вы потеряете столько энергии, сколько вам нужно.
Первое, что делает SMPS, — это выпрямляет сеть до постоянного тока через мостовой выпрямитель. Ввод постоянного тока в мостовой выпрямитель также дает вам постоянный ток. Что произойдет, если вы просто используете стандартный 5V SMPS? Может быть, сначала обойти какую-либо фильтрацию линии, а может быть, и выпрямитель?
У вас завалялся старый блок питания для ПК?
Если вы хотите дешево, загляните в местный магазин и купите зарядное устройство USB. Они предлагают очень удобный блок питания от 240 до 5 В в готовом виде.
@SimonB 240 В постоянного тока? Действительно? Я думаю, вы не прочитали ни одного предложения в вопросе, потому что почти в каждом абзаце упоминается, что он хочет преобразовать DC, а не AC (например, заголовок)
Проверьте DigiKey. На самом деле у них есть регуляторы, которые могут делать то, что вам нужно. digikey.com/product-search/en/integrated-circuits-ics/…
@pipe Ой, пропустил.
У вас также есть сетевое напряжение? Попытка преобразовать 240 В в 5 В будет очень неэффективной. Вы можете легко превысить ограничения PS. Но если у вас есть сетевое напряжение переменного тока, вы можете просто получить дешевый SMPS от Mouser, такой как Mean Well IRM-05-5, который очень мал, эффективен, имеет относительно низкую пульсацию и стоит 9 долларов.
@squarewav Почему это будет неэффективно? Все ваши дешевые источники питания SMPS делают именно это (плюс выпрямитель для преобразования переменного тока в постоянный).
Если вы регулируете с 240 до 5, это 235 В * 0,005 А = 1,175 Вт рассеивается в виде тепла. Очень неэффективно. SMPS будет быстро включаться и выключаться (таким образом, «переключение»), потребляя ток. КПД > 80%. Нет сравнения.

Ответы (8)

Рассмотрим каскад преобразователей. Возможно, стабилитрон понизит 240 В постоянного тока до диапазона 60-80 В, вы можете использовать LDO LT3010, чтобы понизить его до 5 В. LDO действительно хорош для токов до 50 мА и требует нескольких компонентов.

Плохая идея: ваш стабилитрон должен превратить (160 В * 50 мА =) 8 Вт в тепло. LT3010 превращал (75 В * 50 мА) 3,75 Вт в тепло. Даже с хорошо спроектированной печатной платой с большими силовыми панелями, помогающими рассеивать мощность, температура LT3010 поднимется на 150 °C, и LT3010 перейдет в режим отключения из-за перегрева.

На самом деле я бы использовал стенную бородавку переменного / постоянного тока, которая, как я знаю, использует внутри SMPS (большинство современных устройств). Он попытается выпрямить входное напряжение (которое уже выпрямлено), и после этого обычно происходит обычное преобразование постоянного тока в постоянный.

Удивительное количество электрических продуктов для сети переменного тока на самом деле работает на постоянном токе, как демонстрирует этот парень .

Модифицированный вариант 1 и 2: используйте стабилитрон вместо одного из резисторов, чтобы ограничить напряжение для регулятора и уменьшить энергопотребление под нагрузкой.

Лучшим решением было бы использование резистора и маломощного стабилитрона для создания источника опорного напряжения 5,7 В и эмиттерного повторителя с высоковольтным биполярным транзистором, которые нетрудно найти.

Решения на 50 мА будут такими же, за исключением того, что вы будете тратить (и рассеивать) около 12 Вт.

Другим решением было бы, конечно, найти или построить импульсный блок питания.

Эмиттерный повторитель - самое простое решение imo. Если OP не может легко получить устройства с высоким напряжением, они могут каскадировать устройства с более низким напряжением.

Вы можете использовать лампы накаливания 0A2 и 0G3 последовательно с соответствующим токоограничивающим резистором. Они легко доступны у различных поставщиков в Интернете, и с регулируемыми напряжениями 150 и 85 вольт соответственно немедленно дадут вам примерно 5 вольт на выходе.

Редактировать: вам может понадобиться рекламировать поразительные резисторы, чтобы они включались: http://ultra-fi.blogspot.com/2011/09/get-string-of-vr-tubes-to-go-pop.html

Вы можете сделать это очень просто с помощью простого последовательного транзистора и стабилитрона.

регулятор последовательного транзистора

Главный недостаток в том, что он тратит энергию. Падение 235 вольт при 5 мА составляет около 1 Вт.
Что вы можете сделать, чтобы уменьшить эти потери, так это падение напряжения до тех пор, пока вы не сможете получить дешевые понижающие преобразователи.

Отлично работает, если вы можете что-то сделать с теплом.

Также описано здесь.

Вы должны быть в состоянии найти «настенную бородавку» менее чем за 10 долларов США, которая сделает это. Учтите, что 9/10 стран мира используют 230 В переменного тока, а также хотят заряжать USB-устройства, которые потребляют 5 В постоянного тока. Базовый настенный трансформатор, который преобразует 240 В переменного тока в 5 В постоянного тока, встречается чаще, чем (вы заполняете пробел).

ой. Я предположил, что вы имели в виду 240AC вместо постоянного тока.
Что произойдет, если вы подключите зарядное устройство на 240 переменного тока к розетке на 240 постоянного тока?
@workoverflow На самом деле, это сработало бы очень хорошо. Практически все настенные бородавки в качестве первого шага выпрямляют переменный ток в постоянный. Впрочем, 10 долларов — это не так уж и дешево.

Я бы использовал дешевую USB-заварку. Они предназначены для переменного тока, но подавляющее большинство из них просто выпрямляют входное напряжение и имеют универсальное входное напряжение, чтобы покрыть сеть из любой точки мира, поэтому они справятся с 240 В постоянного тока.

На самом деле где-то между 127 В до 360 В постоянного тока (90 В до 254 В переменного тока).

Фактический преобразователь обычно представляет собой импульсный источник питания обратноходового типа.

Это также обеспечивает изоляцию, если требуется, хотя может быть менее важным, поскольку ваш вход - постоянный ток. Обратите внимание, что 240 В постоянного тока все еще могут вас убить, поэтому изоляция не так уж плоха.

Существует эффективный способ сделать это дешево для AC , используя:

  • высоковольтный неполярный конденсатор
  • мостовой выпрямитель 400В 1А
  • стабилитрон 5В 1Вт
  • сглаживающий конденсатор 220 мкФ 16 В
  • резистор ограничения перенапряжения 1K 5W (чтобы он не взорвался)

Поскольку на выходе вам нужно всего 5 мА , рассчитайте необходимое емкостное сопротивление:

240 В / 5 мА = 48000 Ом (Ом)

Конденсатор, необходимый для этого реактивного сопротивления, скажем, на частоте 50 Гц :

48000 Ом = 1/(2 * пи * 50 Гц * С )

С = 0,07 мкФ

Для правильной регулировки увеличим емкость вдвое, что даст около 0,15 мкФ .

Подключите ваш мостовой выпрямитель через этот конденсатор к сети 240В.

Подключите ваш 5V Ζener в режиме обратного смещения к выходу постоянного тока выпрямителя.

Сгладьте напряжение 5 В на стабилитроне с помощью конденсатора на 220 мкФ.

Вы также можете использовать предохранитель на 0,5 А на входе для защиты на случай, если высоковольтный конденсатор выйдет из строя.

И никакой изоляции по напряжению.
Однако вопрос касается DC, где это решение неприменимо.
Как сбросить 240 В постоянного тока на 5 В постоянного тока?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v