Преобразование 220В -> 12В., Схема из расчета минимальной стоимости Опции

[Atridies]

Здравствуйте!

Есть задача: сделать питание микроконтроллера от 220В по минимальной стоимости. Потребляемая и рассеиваемая мощности - не важно. Главное -цена.

Импульсники на 220В не бывают мньше 500 руб.
Трансформатор: минимальная цена - 100 руб. А еще - мост, стабилитрон.

Я прикинул такую схему:


Промоделировал в MicroCap - вроде все нормально получается.
Но все равно гложет червь сомнения - присутствует "религиозный" страх перед 220В.

1. Какие подводные камни могут быть у этой схемы? Могут ли быть какие-нибудь сюрпризы.
2. Эта схема - самое дешевое решение или все же нет?

Заранее спасибо.

[Tanya]

Промоделировал в MicroCap - вроде все нормально получается.

?

[Methane]

Но все равно гложет червь сомнения - присутствует "религиозный" страх перед 220В.

Ничего страшного вы принесете в жертву свой компьютер (а может быть и себя) когда захотите прошить контроллер.

1. Какие подводные камни могут быть у этой схемы? Могут ли быть какие-нибудь сюрпризы.
2. Эта схема - самое дешевое решение или все же нет?

Диоды у вас "странно" включены. Вы не находите?

[Herz]

Промоделировал в MicroCap - вроде все нормально получается.
Но все равно гложет червь сомнения - присутствует "религиозный" страх перед 220В.

1. Какие подводные камни могут быть у этой схемы? Могут ли быть какие-нибудь сюрпризы.
2. Эта схема - самое дешевое решение или все же нет?

Вы же вроде не новичок...
Как эта схема может нормально промоделироваться в MicroCap? Она принципиально неработоспособна - ищите ошибку в схеме.
"Религиозный" страх перед 220 имеет вполне материалистическую подоплёку - инстинкт самосохранения. Ибо без гальзанической развязки сеть смертельно опасна. Нужно быть уверенным, что случайный доступ к конструкции, запитанной таким способом, исключён. Иначе сюрпризов может быть и не много, но серьёзных.
Пройдитесь поиском по форуму, разного рода решения по питанию МК рассматривались неоднократно. В частности, в темах, посвящённых "умному дому". Кстати, раздел "силовая электроника" больше подходит для вопросов о питании.

[АНТОН КОЗЛОВ]

Здравствуйте!

Есть задача: сделать питание микроконтроллера от 220В по минимальной стоимости. Потребляемая и рассеиваемая мощности - не важно. Главное -цена.

Импульсники на 220В не бывают мньше 500 руб.
Трансформатор: минимальная цена - 100 руб. А еще - мост, стабилитрон.

У нас, на периферии государства российского, старые блоки питания ПК до 200 деревянных, а новый за 350 бывает

[Methane]

У нас, на периферии государства российского, старые блоки питания ПК до 200 деревянных, а новый за 350 бывает

А зачем такое? Поставить USB разьем, и питать любой зарядкой для телефона.

[нечитатель]

Импульсники на 220В не бывают мньше 500 руб

В розницу по ценам порядка 200 рублей доступны. Можно дешевле.

А телефонная зарядка + напильник = ? Имеется в виду не в Салонах Мобильной Связи закупаться, понимая порядок реальной стоимости сабжа как $1.

поиском по форуму, разного рода решения...

... контент же!

старые блоки питания ПК

Ой.

[Methane]

А телефонная зарядка + напильник = ? Имеется в виду не в Салонах Мобильной Связи закупаться, понимая порядок реальной стоимости сабжа как $1.

А напильник зачем?

http://www.3dnews.ru/news/odobreno_univers...dlya_telefonov/

Так что можно пользоваться.

[Wise]

Она принципиально неработоспособна

Это почему?
..А, да, виноват, там диода нет.. в нужном месте, зато три лишних..
Глаз замылился..

Какие подводные камни могут быть у этой схемы? Могут ли быть какие-нибудь сюрпризы.

Самый главный камень - гальваническая связь с сетью.
Дальше объяснять..?

..Для тока 42 мА, емкость увеличьте до 1 uF, диоды включите мостом.
Конденсатор, хотя бы, К73-17, на 400 вольт.
На входы моста и прицепите эту микрофараду с параллельным резистором и последовательно ограничивающий резистор 39..51 Ом, МЛТ, 1W.
По выходу моста стабилитрон и электролит 1000uF 16..25 вольт.

..Когда будете моделировать в Микрокапе, не забудьте нагрузить выход схемы (после стабилизатора) резистором, на максимальный ток потребления.
Закон Ома помните?

..Кстати, на стабилитроне, при отключенной нагрузке, выделится мощность порядка 0,7W..
Это если 1uF и стабилитрон на 12 вольт.
Поэтому, такая схема не очень удачная.
Если уж так нужен БП с емкостным балластом, погуглите, есть варианты получше.

..И почему именно 12 вольт стабилитрон?
Обычно, дешевые интегральные стабилизаторы допускают минимальный перепад 2 вольта, между входом и выходом.
Добавьте еще 2 - на пульсации и всякий случай - получается 7,5 вольт..
То есть, мощность на стабилитроне, если что, уже не более 0,5 W..

Сообщение отредактировал Wise - Mar 20 2011, 20:30

[нечитатель]

Methane, в условиях написано "чтобы дёшево".
Про напильник или у владельца логина ARV на персональном сайте, или где-то типа того может быть.

И про готовые "за 500 рублей" на всякий случай сразу слово meanwell, ну потому что поиск в интернете.

Сообщение отредактировал нечитатель - Mar 20 2011, 16:59

[xemul]

Есть задача: сделать питание микроконтроллера от 220В по минимальной стоимости. Потребляемая и рассеиваемая мощности - не важно. Главное -цена.

Если не требуется гальваническая развязка от сети, то см. LinkSwitch у PowerIntegrations. Как вариант, купить китайскую зарядку на LNK302 и доработать на 3.3 В.

Я прикинул такую схему:
...
Промоделировал в MicroCap - вроде все нормально получается.

Только в жизни так не делайте.

[AlexeyW]

Промоделировал в MicroCap - вроде все нормально получается.

Как я был прав, по жизни не доверяя чужим симуляторам

Кстати, о гальванической развязке: не будет ли приемлемым решением обе линии 220В отцепить емкостями? Только, правда, при этом 42мА не получится - каждая емкость должна позволять не более 30мА, считающихся безопасными, да еще пополам.

Про религиозный страх - он имеет еще и ту основу, что в сети, кроме синуса 220В, могут быть весьма крутые импульсы в киловольты, которые могут пробить входную гальваническую развязку. Посему, как межобмоточная изоляция трансов, так и входная развязка емкостями должны быть рассчитаны на киловольты (так наз. Y-конденсаторы).

[Kiwi]

www.powerint.com/sites/default/files/PDFFiles/lnk302_304-306.pdf

[Andrey_1]

www.powerint.com/sites/default/files/PDFFiles/lnk302_304-306.pdf

А что бы благородному дону две сопли из блока питания собственного компутера не вывести наружу? Там где 12 В есть

[Microwatt]

Мышиная возня. Купите готовый адаптер.
Если изделие серийное и есть действительно смысл разработать источник - разрабатывайте, если умеете.
Порядка 0.1-0.3ватта и с гасящей емкостью получается и развязку можно сделать. Пару ватт - уже обратноходовик.
В любом случае, трудно думать о нормальном источнике дешевле 7-8 долларов. Порядка 2 долларов только стандартный трансформатор стоит.
Завулканизированные старые галоши с радиобазара - не в счет.

[domowoj]

Atridies
Посмотрите в инете, как люди делают "диммера",
а для экспериментов с сетью нужно иметь развязывающий
трансформатор 220В->220В.

[Atridies]

1. Да, диоды подключил неправильно. Каюсь, виноват (мост неправильно перерисовал). Моделировал схему с правильным мостом.
2. Я осознаю опасность, которую представляет неразвязанная сеть при работе. Но вот момент программирования - я пропустил. Спасибо!
3. Рассуждение пошло в сторону внешних БП, тогда как мне нужен внутренний. MeanWell я знаю, но любой подходящий БП, например NFM-05 - или PS-05 - это не менее 200 руб (немного конечно, но хотелось бы еще меньше).
4. Стабилитрон 12В выбрал из-за того, что в схеме он еще несколько раз присутствует.

Суть какая. Есть устройство, которое управлет нагрузкой в 100Вт. Включение/выключение этого устройства надо выполнить по определенному алгоритму. Алгоритм реализуется микроконтроллером. Естественно, применение внешнего блока питания - нецелесообразно, т.к. 100Вт эти идут от 220В. И по этой же причине - не было особого желания городить гальваническую развязку (все равно внутри устройства есть 220В!).

Самостоятельно сделать БП можно - но во-первых, это вряд ли будет дешевле, во-вторых сложнее наладка (для неспеца), а в третьих - на простой рассыпухе из Митино - не сделать.

Это устройство - поделка можно сказать. Есть знакомый человек, для которого это устройство - сопутствующее устройство в небольшом бизнесе. Партии небольшие, заказывать полностью на стороне нецелесообразно. Проще и дешевле самому спаять.

Порядка 0.1-0.3ватта и с гасящей емкостью получается и развязку можно сделать. Пару ватт - уже обратноходовик.
В любом случае, трудно думать о нормальном источнике дешевле 7-8 долларов. Порядка 2 долларов только стандартный трансформатор стоит.
Завулканизированные старые галоши с радиобазара - не в счет.

А как сделать с гасящей емкостью и развязкой ? Мощность - этого порядка.


Вывод: схема имеет право быть, но не в данном случае. В данном случае самое простое - это поставить небольшой трансформатор и не париться.

[Microwatt]

Это устройство - поделка можно сказать. Партии небольшие, заказывать полностью на стороне нецелесообразно. Проще и дешевле самому спаять.
А как сделать с гасящей емкостью и развязкой ? Мощность - этого порядка.

Вывод: схема имеет право быть, но не в данном случае. В данном случае самое простое - это поставить небольшой трансформатор и не париться.

Конденсаторный источник делается на возможно большее напряжение 30-50вольт. Далее - автогенератор полумостовой с развязывающим трансформатором не колечке миллиметров 10-12. Чем выше промежуточное напряжение, тем меньший гасящий конденсатор потребуется.
А если нужно десяток устройств... Ну купите железный 50Гц транформатор. Они от 0.5 Вт бывают и не так уж велики. За ним - линейный стабилизатор и всего-то делов. Импульсник без опыта обойдется Вам очень дорого.
Вы, экономя на спичках, хотя бы посчитайте свою зарплату за то время, пока пытались в микрокапе диодный мост смоделировать. Уже бы минимум один готовый источник купили.

[VCO]

Я осознаю опасность, которую представляет неразвязанная сеть при работе. Но вот момент программирования - я пропустил. Спасибо!

Если выбрать микроконтроллер в корпусе DIP - программирование не представляет никаких проблем: выключаем 220 В, вынимаем микроконтроллер из DIP-панели, программируем в ZIF-сокете и обратно. Для пущей электробезопасности вынимать пластмассовым антистатическим пинцетом (Вдруг забыли выключить! МК может сгореть после такой выемки, но главное - самому остаться целым!). С внутрисхемной отладкой сложнее - надо лепить гальваническую развязку по питанию на оптронах.

Рассуждение пошло в сторону внешних БП, тогда как мне нужен внутренний. MeanWell я знаю, но любой подходящий БП, например NFM-05 - или PS-05 - это не менее 200 руб (немного конечно, но хотелось бы еще меньше).

Для сетевого питания без гальванической развязки видел большое количество ключевых высоковольтных понижающих преобразователей не только у Power Integrations. Я бы на Вашем месте окончательно определился нужна ли гальваническая развязка или нет, а потом искал нужное решение у ВСЕХ производителей.

Вывод: схема имеет право быть, но не в данном случае. В данном случае самое простое - это поставить небольшой трансформатор и не париться.

С появлением гальванической развязки могут появиться дополнительные проблемы по управлению, но появится гарантия безопасной работы. В таких ситуациях есть смысл отладку делать с гальванической развязкой, а изделие производить без неё. Если будете использовать развязывающий трансформатор 220/220, не забудьте проверить его ток утечки и обеспечить надёжное заземление нулевого потенциала отлаживаемой схемы.

[san822]

Импульсники на 220В не бывают мньше 500 руб.

Бывают, ценник начинается с 5$.

Трансформатор: минимальная цена - 100 руб. А еще - мост, стабилитрон.

За 100 руб можете купить готовый БП и не париться.

Главное, что в отличии от Вашей картинки эти БП имеют гальваническую развязку.

[MrYuran]

Есть задача: сделать питание микроконтроллера от 220В по минимальной стоимости. Потребляемая и рассеиваемая мощности - не важно. Главное -цена.

Электронный трансформатор для галогенок - от 50р.
Зарядники для телефонов - около 100р.
Переделки минимальны.
В первом случае обеспечить запуск без нагрузки, во втором - перемотать транс на 12В.
Дешевле уже не будет.

[Microwatt]

во втором - перемотать транс на 12В.
Дешевле уже не будет.

Нет уж... лучше за бесплатно прыгнуть с балкона и не мучиться, чем перематывать залитое.

[Atridies]

Microwatt, спасибо за науку. Запомню.

У меня есть опыт разработки импульсников (правда не от сети), но именно поэтому я не хочу городить его на плате. У нас монтажницы-профессионалы иной раз так ошибутся, что с 5В-питания пол-платы вылетает. А тут "неумеха" будет это паять (с питанием от сети). Поэтому либо готовый импульсный БП, либо схема - где сложно ошибится.

Исходя из выше изложенного (а также из появившегося большого желания иметь развязанное питание на MCU) - буду делать на обычном трансформаторе.

По импульсникам от телефонной зарядки - да, я просматривал их. Идея с переделкой заказчику не понравилась.
Кстати, я не понимаю - почему их не делают без корпуса, для установки на плату. Как мне кажется - идея перспективная.

В электронные блоки питания для галогенок за 50 руб - настоятельно прошу ткнуть меня носом.

[Microwatt]

именно поэтому я не хочу городить его на плате. У нас монтажницы-профессионалы иной раз так ошибутся, что с 5В-питания пол-платы вылетает. А тут "неумеха" будет это паять (с питанием от сети).

Если Вы опасаетесь за сохранность нагрузки - заложите в схему джампер. Отрегулируете автономно источник, потом установите перемычку на нагрузку...

[Garynych]

В электронные блоки питания для галогенок за 50 руб - настоятельно прошу ткнуть меня носом.

Ключевое слово для поиска "Taschibra" но очень не советую... Начинка там "огненная", выкинули все "лишнее", включая выпрямитель на отвязанной стороне.

[Harbinger]

Зарядники для телефонов - около 100р.

Как где, здесь на кардачах можно десяток взять по 12 грн. (рублей 40 т.е.), импульсные. Оптом ровно по $1. Ёмкость по выходу немедленно заменить. Это ещё рупь-два. И на всяк случай поставить защиту от переполюсовки и перенапряжения (неровен час, пробьёт, китайцы те ещё затейники).
М.б., стоит покопать в сторону драйверов ИК светодиодов а ля HV9910 (вроде не перепутал), нагрузив на стабилитрон вольт на 6, а от него уже плясать low-drop-ом. Но, пожалуй, подороже станет.

[VCO]

...Но, пожалуй, подороже станет.

Я так вообще считаю "безудержную экономию на питании" зачастую неуместной мерой в процессе разработки электроники.
Никогда не брал голый Китай, только иногда Тайвань Мадэинчина (Young Year, Mean Well и т.д.), а главным образом - TracoPower (бюджет текущих разработок вполне позволяет). Но пристраивать кетайское гуано даже при малых бюджетах некошерно, уж лучше купить микросхемы и детали и самому собрать! Не надо забывать, что трансформатору кроме выпрямителя, электролита и стаба нужны как минимум предохранитель и позистор, и он весьма нестабилен и пожароопасен, а импульсная схема исключает в т.ч. линейный стабилизатор напряжения (битва идёт за копейки!). Себестоимости импульсных схем не так уж высоки!

[Prowler]

Если устройство серийное и потребление <0,3Вт, то трансформаторы HAHN самое то, цена от 60руб -
http://www.promelec.ru/catalog/1856/245/259/

А для программирования плат можно запитывать МК и через разъем программирования, 220 подавать смысла не вижу.

[Voblin]

Как уже сказали выше такие схемы опасны тем что если в нё влезть, то стукнет 220В но если вы уверенны что туда никто не влезет, то самые дешёвые. Из вашей схемы паралельные диоды можно вообще выкинуть (они бесполезны), а стабилитрон VD21 переставить слева от R36 и использовать TVS диод, а вместо R36 поставить диод анод слева, катод справа. Такую схему применяют когда надо мерять что то в сети относительно земли. Из недостатков т.к. получается однополупериодный выпрямитель фильтрущая емкость больше чем у двухполупериодного.