Skocz do zawartości
Lukasz1979

Zasilanie układu z AC

Pomocna odpowiedź

Napisano (edytowany)

Witam!

Na bazie Arduino NANO buduję układ, który ma być umieszczony w szafie sterującej pewnego urządzenia celem rozszerzenia jego funkcji. Sam układ prototypowy działa mi już bezproblemowo i bardzo się przydaje, chciałbym jednak zmodyfikować sposób jego zasilania. Obecnie wykorzystuję w tym celu zwykły zasilacz stabilizowany 9V zasilany napięciem 230V (jest ono dostępne w szafie) chciałbym jednak przejść na rozwiązanie, które wydaje mi się bardziej "eleganckie" i niewymagające zewnętrznych elementów (możliwe do umieszczenia we wspólnej obudowie z całym modułem). W szafie dysponuję również transformatorem z dużym zapasem mocy, mającym m.in. wyjście 13V (rzecz jasna AC). Projekt zasilam napięciem 9V DC. Czy prawidłowo zaprojektowałem poniższy  układ z wykorzystaniem stabilizatora napięcia?

image.thumb.png.d63b3b544e2a7fcaead43b77184fc3ec.png

W tym układzie miałbym stabilne 9V między wyjściami Vo i GND, które mógłbym wykorzystać do zasilania układu.

Główne planowane do użycia elementy:

https://botland.com.pl/pl/regulatory-napiecia/1902-stabilizator-9v-l7809cv-tht-to220.html

https://botland.com.pl/pl/mostki-prostownicze/5226-mostek-prostowniczy-kbu6m-1000v-6a-plaski-5-szt.html

 

Na wszelki wypadek podaję ogólne informacje o zasilanym układzie:

Arduino Nano (oryginalne) z nast. obciążeniem:

6 pinów w trybie INPUT_PULLUP czyli znikome obciążenie (zbieranie sygnałów)

3 piny w trybie OUTPUT do diody LED oraz sterowania 2 przekaźnikami za pośrednictwem tranzystorów NPN i rezystorów 10k. (nadal niewiele)

PIN 5V używany do zasilania 2 przekaźników z cewką 5V 0,36W (największe obciążenie układu, przy czym maksymalny czas pracy przekaźników nie przekracza 15-20 sekund i nigdy nie pracują one równocześnie).

Przepraszam za dość prymitywny szkic i z góry dziękuję za komentarze.

 

 

Edytowano przez Lukasz1979

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites
(edytowany)

Z 13VAC po wyprostowaniu dostanie 13x1,41(pierwiastek z 2) czyli 18,38V. Biorąc pod uwagę że napięcie może ci się wahać +/-10% w praktyce otrzymasz od 16,54V do 20,22V.

Pobór prądu, 2 przekaźniki to max 2x72mA(0,36W/5V) = 144mA w sytuacji krytycznej. zakładam że całość może pociągnąć 200mA.

Jeżeli zastosujesz LM7809 max moc strat to 20,2V - 9V= 11,2V*0,2A (zakładam 200mA) = 2,24W. Sporo radiator jest konieczny.

Kondensator za mostkiem przynajmniej na 25V, sadzę że wystarczy 470 lub 680uF.

Tyle jeżeli chodzi o klasyczny układ który chcesz zrobić. Czy warto?

Powiem tak za przysłowiowego piątaka (5zł), można kupić gotowy moduł na LM2576 o napięciu wejściowym 2-35V i regulowanym napięciu wyjściowym oraz prądzie 3A. Ma to ok 4,5x2,2cm, nie będzie się ci grzało tak LM7809, ustawisz sobie napięcie jakie potrzebujesz potencjometrem. Oczywiście mostka prostowniczego i kondensatora nie unikniesz.

Za 9zł można już kupić przetwornicę 230VAC na 5V 700mA. Pytanie co ci wygodniejsze.

PS. Oba układy czyli LM2576 i przetwornice z linku urzywałem, bez problemowe. Przy przetwornicy 230V trzeba uważać, aby się przypadkiem nie dotknąć, bo nieźle trzepnie, ogólnie trzeba ją zabezpieczyć w obudowie, aby sobie nie latała.

Edytowano przez BlackJack

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites
Dnia 18.07.2020 o 20:33, BlackJack napisał:

 

Pobór prądu, 2 przekaźniki to max 2x72mA(0,36W/5V) = 144mA w sytuacji krytycznej. zakładam że całość może pociągnąć 200mA.

Jeżeli zastosujesz LM7809 max moc strat to 20,2V - 9V= 11,2V*0,2A (zakładam 200mA) = 2,24W. Sporo radiator jest konieczny.

 

Powiem tak za przysłowiowego piątaka (5zł), można kupić gotowy moduł na LM2576 o napięciu wejściowym 2-35V i regulowanym napięciu wyjściowym oraz prądzie 3A. Ma to ok 4,5x2,2cm, nie będzie się ci grzało tak LM7809, ustawisz sobie napięcie jakie potrzebujesz potencjometrem. Oczywiście mostka prostowniczego i kondensatora nie unikniesz.

 

Dziękuję bardzo za komentarz z wyliczeniami. Generalnie - jedno zastrzeżenie: obliczona moc strat jest moim zdaniem znacznie (ok. dwukrotnie) zawyżona. Pisałem, że przekaźniki nigdy nie pracują równocześnie a maksymalny czas ich pracy nie przekracza 15-20 sekund (uściślam - przybliżony cykl pracy: 1 przekaźnik na 15s, 5s przerwy, drugi przekaźnik na 15s., min. 60s przerwy) . Czy w takim przypadku nadal konieczny jest radiator? 

Modułu LM2576 używałem wcześniej. Faktycznie, działa OK ale sądziłem, że tutaj wystarczy stabilizator. Jest on po prostu mniejszy i wygodniej go wbudować.

W przypadku zasilania bezpośrednio z 230V Twoja propozycja jest faktycznie ciekawa (tania!) ale tu raczej poszedłbym w kierunku innego elementu, które również stosowałem w innym projekcie, ze względu na sposób jego zabudowy (dobrze wlutowuje się go w płytkę, a całość urządzenia umieszczam właśnie na płytce trawionej domowym sposobem) - https://www.piekarz.pl/34729-zasilacz-myrra-48022-5v-dc-600ma/. W takim rozwiązaniu podaję zasilanie na pin 5V w Arduino a cewki przekaźników zasilam bezpośrednio (nie obciążając stabilizatora napięcia w Arduino. 

Jeszcze raz dziękuję za uwagi i rady!

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites
(edytowany)

Moc zawsze wyliczam dla przypadku awaryjnego, zresztą tak należy robić, bo układ musi przetrwać i być bezpieczny w sytuacji awaryjnej. Ogólnie kiedyś też budowalem takie uklady "prostej" automatyki do maszyn, i zawsze problemem był własnie zasilacz i układ LM78xx, gdzie z czasem, albo był problem z lutami, albo z mechanicznym z cinaniem końcówek scalaka.

PS. Ciekawym rozwiązaniem, przy małych prądach tak do 150mA jest wstawienie szeregowo przed mostek prostowniczy kondensatora o pojemności od 2,2 do 10uF na napięcie izolacji minimum 100V, najlepiej 250V. W ten sposób można pozbyć się problemu dużych strat mocy na opornikach, diodach zenera,i stabilizatorach LM78xx. Wtedy prąd wyznacza pojemność tego kondensatora, np. dla 24V AC i kondensatora 2,5uF uzyskałem ok 25mA i bez problemu zasilałem z tego 3 LEDy zintegrowane w module.

Jak znajdę trochę czasu wstawię schemat, choć to tak naprawdę nic innego jak zasilacz bez transformatorowy, tylko pracujący przy małym napięciu AC.

Edytowano przez BlackJack

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Dołącz do dyskusji, napisz odpowiedź!

Jeśli masz już konto to zaloguj się teraz, aby opublikować wiadomość jako Ty. Możesz też napisać teraz i zarejestrować się później.
Uwaga: wgrywanie zdjęć i załączników dostępne jest po zalogowaniu!

Anonim
Dołącz do dyskusji! Kliknij i zacznij pisać...

×   Wklejony jako tekst z formatowaniem.   Przywróć formatowanie

  Dozwolonych jest tylko 75 emoji.

×   Twój link będzie automatycznie osadzony.   Wyświetlać jako link

×   Twoja poprzednia zawartość została przywrócona.   Wyczyść edytor

×   Nie możesz wkleić zdjęć bezpośrednio. Prześlij lub wstaw obrazy z adresu URL.


×
×
  • Utwórz nowe...