Gibt es einen IC, der 230 V AC in 5 V DC umwandelt? So verlustfrei wie möglich. Ich möchte meinen Mikrocontroller an eine normale Steckdose anschließen und habe nicht genügend Platz zur Verfügung. Vielen Dank.

In der Elektronik gibt es nichts, was "verlustfrei" ist, und es gibt keinen einzigen IC, der dafür ausgelegt ist, das zu tun, was Sie wollen. Aber hier sind einige verschiedene Versorgungsideen. Da Sie weder den Stromverbrauch noch den Wirkungsgrad angegeben haben, betrachten wir drei verschiedene Ansätze:

Nicht isolierende Zenerversorgung

5% Wirkungsgrad oder weniger

Plug-In-Timer, die auf Mikrocontrollern basieren, verwenden normalerweise nicht isolierende Netzteile wie folgt:

R1 verringert im Wesentlichen die Differenz zwischen der Zenerdiode und dem Wechselstromnetzpotential, sodass es für nichts anderes als leichte Lasten effizient ist. Darüber hinaus kann sich Ihre Last nicht dramatisch ändern, da der Widerstand so dimensioniert werden muss, dass der Zener ausreichend mit Strom versorgt wird, um eine Lawinenumkehr zu bewirken, ohne dass zu viel Strom zugeführt wird. Wenn Ihre Last zu viel Strom zieht, fällt die Spannung ab. Wenn Ihre Last nicht genug Strom zieht, kann die Zenerdiode beschädigt werden.

Vorteile

• Sehr klein
• Sehr günstig
• Hervorragend für extrem leichte Lasten (MCU + -Schaltgerät)

Nachteile

• Keine Isolation
• Laststrom ist nicht flexibel; muss innerhalb eines kleinen Fensters fixiert werden

Netzfrequenzgeregelte Transformatorversorgung

20-75% Wirkungsgrad

Sie können immer einen Transformator (60: 1 oder so), einen Brückengleichrichter und einen Linearregler wie folgt verwenden:

Dies führt einen sperrigen und kostspieligen Transformator in das Design ein, der jedoch effizienter ist als das vorherige Design, und Ihre Last kann erheblich variieren.

Vorteile

• Am einfachsten zu implementieren
• Konzipiert für mittlere Stromlasten - zum Beispiel ein Radiowecker.
• Volle Isolation
• Relativ billig

Nachteile

• Sperrig
• Ziemlich ineffizient

Vollisolierter Schalt-AC / DC-Wandler

75-95% Wirkungsgrad

Am effizientesten (und komplexesten) ist ein AC / DC-Schaltwandler. Diese arbeiten nach dem Prinzip, zuerst Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln und dann den Gleichstrom bei sehr hohen Frequenzen zu schalten, um die Eigenschaften des Transformators optimal zu nutzen und die Größe (und den Verlust) des Filternetzwerks auf der Sekundärseite zu minimieren. Power Integrations stellt einen IC her, der die gesamte Steuerung / Rückmeldung / Ansteuerung übernimmt. Sie müssen lediglich einen Transformator und Optoisolatoren hinzufügen. Hier ist ein Beispieldesign:

Wie Sie sehen, wird die Netzwechselspannung sofort gleichgerichtet und gefiltert, um eine hohe Gleichspannung zu erzeugen. Das Power Integrations-Gerät schaltet diese Spannung schnell über die Primärseite des Transformators. Hochfrequenter Wechselstrom wird an der Sekundärseite gesehen und gleichgerichtet und gefiltert. Sie werden feststellen, dass die Komponentenwerte trotz der aktuellen Verwendung recht klein sind. Dies liegt daran, dass Hochfrequenz-Wechselstrom zum Filtern viel kleinere Komponenten benötigt als Netzfrequenz-Wechselstrom. Die meisten dieser Geräte verfügen über spezielle Ultra-Low-Power-Modi, die recht gut funktionieren.

Diese Wandler weisen im Allgemeinen einen hohen Wirkungsgrad auf und können auch Lasten mit hoher Leistung versorgen. Dies sind die Arten von Verbrauchsmaterialien, die Sie in allem von winzigen Ladegeräten für Mobiltelefone bis hin zu Netzteilen für Laptops und Desktop-Computer finden.

Vorteile

• Extrem effizient
• Volle Isolation
• Hoher Ausgangsstrom: Kann ziemlich leicht mehr als 50 Ampere Gleichstrom mit niedriger Spannung erzeugen.
• Kleine Größe

Nachteile

• Große Stückliste
• Schwer zu entwerfen
• Erfordert ein durchdachtes PCB-Layout
• Erfordert normalerweise kundenspezifisches Transformatordesign
• Teuer

Ich weiß, es ist eine alte Frage, aber vielleicht möchten Sie den SR086 sehen .
Bei Vout müssen Sie nur die generische Gleichstromregulierung (z. B. 7805) verwenden, um Ihre 5 V zu erhalten.

Hinweis: Dies ist nicht isoliert, daher kann es je nach Situation gefährlich sein.

Alte aber aktuelle Frage. Nachdem ich zehn Ansätze für AC / DC-Stromrichter evaluiert hatte, folgte ich (für mich).

Bedarf:

1. Klein wie möglich.
2. Möglichst wenig Bauteile (Stellfläche, Größe, Preis).
3. Geringere Wärmeabgabe (mit anderen Worten Effizienz).
4. Niedriger Strom, sehr niedrige Spannung, geringe Ausgangsleistung.

Aufgabeanforderung:

• Isolierung: In meiner Anwendung ist es gut isoliert, es ist kein menschlicher Schutz erforderlich.

(Bisher arbeite ich mit einem LDO-Netzteil auf LR8-Basis. Die beste Lösung für einen Strom von bis zu 30 mA. Kann parallel geschaltet werden, um 100 mA für zusätzlichen Preis und Platzbedarf zu erhalten.) AKTUALISIERUNG: Das Netzteil auf LR8-Basis ist nicht relevant, es ist praktisch Strom ist nur 3mA. Ich habe ein ziemlich kleines, einfaches und stabiles Netzteil mit LNK305 IC implementiert. Bei R1 = 2k beträgt die Ausgangsspannung ca. 3,3V. C2 besser, um einige hundert uF zu verwenden. Alle Eingangsschaltung (D3, D4, L2, C4) habe ich durch Diodenbrücke ersetzt. C5 = 2,2 uF ist ausreichend - für geringe Größe und geringe Kosten.

Diese Schaltungen sind soweit gut genug (aus dem Internet entnommen): weniger Komponenten + Isolationsbonus.

Dies ist die zweitbeste nicht isolierte sehr einfache Schaltung von ST.

In beiden Stromkreisen oberhalb der Spule oder des Transformators sind sie ziemlich groß und teuer.

Verworfene Varianten:

• Alles oben in diesem Thread aufgrund von Komplexität, Transformatoren, Isolation, Gesamtpreis des Netzteils usw.
• Viper17 und Altair04 aufgrund von Komplexität und Transformator.
• HV-2405E basierend auf dem Lebensende.

Ich bin leicht überrascht, dass, obwohl die nichtisolierende Zener-Versorgung bereitgestellt wurde, kein nichtisolierender Spannungsteiler für kapazitive Reaktanzschaltungen erwähnt wird.

Wenn das Gerät innerhalb eines engen Strombedarfs arbeitet, kann dies einigermaßen effizient sein. Das Hauptproblem bei der Konstruktion (naja, neben der fehlenden Netztrennung) ist, dass Sie keine elektrolytischen Kappen (die polarisiert sind) verwenden können und daher Filmkappen im uF-Bereich benötigen, die für die effektive Wechselspannung ausgelegt sind (daher würde ein 240-V-Stromkreis benötigt) Kappen mit einer Nennspannung von 350 V oder höher), die nicht besonders kompakt sind. Die Kapazitätswerte hängen auch von der Netzfrequenz (60 Hz in den USA, 50 Hz in weiten Teilen der Welt) sowie von der tatsächlichen Netzspannung ab (was bei nicht schaltenden Ausführungen der Fall ist).

IMO, ein MOV (Metalloxid-Varistor) sollte zu all diesen Konstruktionen hinzugefügt werden, um den Schutz vor Leitungstransienten zu gewährleisten. Eine davon ist im SR086-Schema enthalten (das seltsamerweise keine Zuschreibung enthält). Das sollte Line-to-Neutral (für US-120-V-Netz) oder Line-to-Line (für 240-V-Netz) überbrücken und zwischen Sicherung und Last (wie im SR086-Schaltplan dargestellt) und idealerweise vor allen Schaltern abgegriffen werden ( da eine ausreichend hohe Spitze einen Schalter überbrücken kann). Dies trägt zum Schutz Ihres Stromkreises bei - ein MOV sollte mit vielen kleinen Spannungsspitzen und -spitzen problemlos umgehen können und gibt sein Leben an dem großen Spannungsspitzen ab, der sonst alles in Ihrem Stromkreis abbrennt, während die Sicherung zwischen MOV und Netz durchbrennt, wenn die MOV-Shorts während der Arbeit.

Ich habe kein fertiges Schema eines kapazitiven Reaktanz-Spannungsteilers, aber Sie können eines im Wikipedia-Artikel für Spannungsteiler finden

Wikipedia-Artikel zur kapazitiven Stromversorgung . Die Grundvoraussetzung ist, dass die kapazitive Reaktanz, da es sich um Wechselstrom handelt, den Widerstand nachahmt, aber den Vorteil hat, dass die Energie nicht tatsächlich "abgebrannt" wird - sie wird in der Kappe gespeichert und beim negativen Wechselstromzyklus wieder in die Leitung eingespeist.

Bauen Sie auf der 7805Idee auf, indem Sie Teile mit weniger Verlust verwenden.

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schaltplan erstellt mit CircuitLab}

Diese Schaltung ersetzte alle 1N4001Gleichrichter durch 1N5819Schottky-Gleichrichter und verwendete einen linearen Regler mit niedrigem Ausfall AMS1117-5.0.

Der LDO kann mit einem geringeren Headroom 7805auskommen. Wenn Sie einen 5-V-Ausgang wünschen, können Sie ihn mit 5,6 V (gefiltert) und den beiden 0,2-V-Schottky-Tropfen mit einer Eingangswechselstrom-Spitzenspannung von 6 V speisen.

AMS1117$R_{ds(on)}$

Es ist eigentlich kein "IC", aber es ist ein PCB-Mount-Paket.

XP Power ECE05US05

http://au.element14.com/xp-power/ece05us05/psu-encapsulated-5w-singe-output/dp/2099447?in_merch=New%20Products

Oder wenn Sie 5W nicht benötigen, ist dieses nur 1W

RAC01-05SC empfehlen

http://au.element14.com/recom-power/rac01-05sc/ac-dc-converter-1w-5v-reg/dp/1903055

Gutes Referenzdesign für einfache, stromsparende, transformatorlose Netzteile: http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00954A.pdf