Ist es möglich, 240 AC auf 5 DC ohne Transformator herunterzufahren?

Der Mikrocontroller, der den Netzspannungskreis steuert, benötigt zum Betrieb 5 Volt.
Ist es realistisch, eine Diodenbrücke gefolgt von einem Kondensator zu verwenden, um die Wechselstromwelle zu begradigen, und dann einen Spannungsteiler zu verwenden, um 5 Volt von 240 zu erhalten, ohne tatsächlich etwas zu verbrennen? Oder ist die Verwendung eines Transformators das einzige Mittel?
Ich dachte nur, etwas Neues zu lernen, wenn es realistisch ist.

voltage-divider ac-dc step-down

— Flowian
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Es ist sicherlich möglich, aber wenn Sie fragen müssen, vermeiden Sie am besten das unglaubliche Schockgefahrpotential.

— Ignacio Vazquez-Abrams

Aus den Kommentaren und Antworten sollte Ihnen eines klar sein: Ein Transformator bietet eine (oft) wesentliche Zusatzfunktion: Isolation. Dies bedeutet, dass der 5-V-Ausgang sicher berührt werden kann, ohne dass ein elektrischer Schlag auftritt. Das ist eine nette Funktion, würde ich sagen.

— Bimpelrekkie

Mögliches Duplikat von electronic.stackexchange.com/questions/281972/…

— winny

Ein weiteres mögliches Duplikat: electronic.stackexchange.com/questions/127855/…

— winny

Ja, es ist möglich, aber möglicherweise sehr unsicher. Möglicherweise möchten Sie die in den Antworten angegebenen Schaltkreise simulieren. Bauen Sie jedoch keine dieser Stromkreise. Dies kann tödlich sein, wenn Sie nicht genau verstehen, was Sie tun.

— Warren Hill

Antworten:

Kapazitive Stromversorgungsschaltungen werden seit Jahrzehnten in Dingen wie Weckern, Kleingeräten (Kaffeemaschinen) und dergleichen verwendet. Sie funktionieren ziemlich gut für kleine konstante Lasten ohne die Masse eines schweren Transformators.

Die Beispielschaltung verwendet für C1 einen Kondensator mit der Bezeichnung 225K, der sich auf 2,2 uF mit einer Toleranz von 10% bezieht (siehe Kondensatornotation ). Die Nennwerte der Komponenten für die Zenerdiode (ZD) und die LED hängen von der erwarteten Ausgangsleistung ab.

Es ist jedoch beängstigend, daran zu arbeiten, und es sind besondere Überlegungen zur Benutzersicherheit erforderlich.

Denken Sie nicht daran, eine zu verwenden, es sei denn, Sie wissen und verstehen wirklich, was Sie tun.

Sogar ein erfahrener Ingenieur wie ich wird sich vor ihnen scheuen und alles rechts von der Brücke mit einer Tischversorgung entwerfen, bis sich alles andere als funktionsfähig erwiesen hat, bevor er die Klimaanlage mit der anderen Hand in der Gesäßtasche einsteckt.

ZUSATZ

Einige Schaltnetzteile vermeiden auch die Verwendung des großen Leistungstransformators, indem sie die Netzspannung in eine große Gleichspannung umwandeln und dann eine Hochfrequenzschaltung durch einen viel kleineren Transformator verwenden. Wiederum "Hier sind Drachen!", Und die Gleichspannungen an den Primärkondensatoren sind unangenehm.

— Trevor_G
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Als Netzteilingenieur im Schaltmodus ist "Hier gibt es Drachen" keine Untertreibung, und ich verwende beim Testen und Entwerfen einen externen Trenntransformator, um das Risiko für mich auf ein sicheres Risiko zu reduzieren. Unerfahrene Menschen sollten niemals an solchen Schaltkreisen arbeiten. +1 für den Hinweis auf das Sicherheitsrisiko.

— Warren Hill

@ WarrenHill danke für die Abstimmung und gut gesagt. Ja, ein Trenntransformator in Ihrem Testaufbau ist eine großartige Ergänzung, wenn Sie mit Hauptspannungen arbeiten. Ich fühle mich jedoch gezwungen hinzuzufügen, ein Trenntransformator wird Sie nicht retten, wenn Sie mit zwei Händen an den falschen Stellen im Stromkreis herumstochern. Die letzten Worte vieler Techniker lauteten: "Es ist in Ordnung, ich verwende einen Trenntransformator!" hmm .. vielleicht lassen sie das auf meinen Grabstein schnitzen ..

— LOL

Deshalb habe ich für mich sicher gesagt. Ich bin damit einverstanden, dass nur erfahrene Ingenieure an netzbetriebenen Geräten arbeiten sollten.

— Warren Hill

Es lohnt sich, die Archive des YouTube-Kanals zu durchsuchen, die von einer Person unter dem Namen "Big Clive" betrieben werden. Er hat es sich zur Aufgabe gemacht, die größte Auswahl an billigen und potenziell gefährlichen Geräten der Unterhaltungselektronik, die er finden kann, zu zerlegen und zu dokumentieren. Viele von ihnen verwenden kapazitive Tropfer, und es ist etwas beängstigend, wie vielen der Varaktoren (im obigen Diagramm mit "MOV" bezeichnet) fehlt, die tatsächlich ein kritisch wichtiges Sicherheitsmerkmal dieser Art von Stromversorgung sind.

— Jules

@AdamDavis unter der Annahme, dass die Diode 12 V beträgt, was mit dem Vorwiderstand der LED ~ 10 mA übereinstimmen würde, würde C1 225 nF betragen. Das würde ~ 13,5 V an diesen großen Elektrolyten bei dieser Last anlegen.

— Trevor_G

Die Antwort lautet "Ja" - dies ist jedoch gefährlich, da keine Isolierung vorliegt und ein Komponentenausfall dazu führen kann, dass die volle Spannung und der volle Strom des Netzes am Ausgang auftreten. Hier ist eine Beschreibung

Sie müssen die Werte anpassen, um Ihre 5VDC zu erhalten. Wenn Sie nicht wissen, wie das geht, halten Sie sich davon fern.

— Dirk Bruere
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Downvote, weil Sie die Leistung eines dieser Verbrauchsmaterialien nicht erden können!

— Pericynthion

@pericynthion er erwähnte, dass es nicht isoliert ist, also was willst du?

— Nick T

@NickT er meinte wahrscheinlich, dass die Verbindung der (-) Schiene mit dem Boden auf dieser Strecke fraglich ist.

— George Y.

@ NickT Ja. Das Ganze ist jedoch fraglich. Wenn Sie Neutralleiter an die Erde binden, kann dies die Sicherheit erhöhen, OTOH jedoch die Sicherheit verringern, wenn sie nicht lokal in der Nähe des Netzes miteinander verbunden sind. Zum einen mögen es Ihre Leistungsschalter vielleicht nicht. Und wenn Sie keine Erdstromschutzschalter haben, riskieren Sie erhebliche Erdstromflüsse.

— Dirk Bruere

Upvote, weil das OP sagte: "Ist es realistisch, eine Diodenbrücke gefolgt von einem Kondensator zu verwenden, um die Wechselstromwelle zu begradigen, und dann einen Spannungsteiler zu verwenden, um 5 Volt von 240 zu erhalten, ohne tatsächlich etwas zu verbrennen?" und @Dirk Bruere sagte "Die Antwort ist" Ja "- aber es ist gefährlich", was richtig ist, ist es möglich, obwohl es gefährlich ist und vermieden werden sollte.

— mguima