Балластный сетевой источник питания 220-12В 2мА

Описание

Представленный сетевой источник питания предназначен для работы устройств, потребляющих ток не более 2 мА. Создавался для имитатора трелей сверчка.

В основе схемы лежит принцип деления переменного напряжения между балластной ёмкостью и нагрузкой. Такой способ питания не обеспечивает гальванической развязки устройства от питающей сети переменного тока и должен использоваться с большой осторожностью и только в тех случаях, когда не требуется и исключён физический контакт человека с устройством во время его работы! В противном случае использование подобного источника питания может привести к электротравме!

Схема

Рисунок 1. Схема сетевого источника питания на балластном конденсаторе.

Схема рассчитана для работы от сети переменного тока частотой 50 Гц и напряжением 220 В.

Переменное сетевое напряжение делится между балластной ёмкостью (параллельная цепь конденсаторов C1 и C2), диодным мостом VD1 и токоограничивающим резистором R1. В нормальном режиме работы на резисторе R1 образуется падение напряжения всего в 0,2 В, поэтому при расчёте балластной ёмкости его можно не учитывать. При токе нагрузки 2 мА на балластном конденсаторе образуется падение напряжения примерно 207 В.

На VD1 образуется падение напряжения примерно 13 В. Около 1 Вольта может потеряться на диодах выпрямителя. Выпрямленное напряжение заряжает фильтрующий конденсатор C3. При достижении на нём напряжения 12,6 В стабилитрон VD2 начинает открываться при обратном смещении, создавая ток базы транзистора VT1. В этот момент транзистор начинает открываться и нагружать источник питания. Таким образом, напряжение питания стабилизируется на некотором уровне. Напряжение стабилизации схемы характеризуется напряжением стабилизации стабилитрона в сумме с напряжением прямого смещения перехода база-эмиттер транзистора.

R1 ограничивает ток схемы во время переходных процессов, когда момент подачи сетевого напряжения приходится не на момент перехода напряжения через нуль. Без него коммутационные импульсы тока могут вывести из строя компоненты схемы, например, транзистор.

При использовании этого источника питания все части схемы источника и запитываемого устройства должны быть электрически изолированы от случайного или преднамеренного прикосновения. Ни какие части схемы не должны заземляться. Схема работает только от сети переменного тока частотой 50 Гц. При постоянном напряжении схема не работает. При переменном токе с частотой выше 50 Гц будет увеличиваться ток потребления схемы, при этом может выйти из строя транзистор.

Данная схема не требует настройки и начинает работать сразу.

Ниже представлены снимки устройства и печатная плата.

Галерея

        

По ссылке можно скачать документ в формате PDF, содержащий схему электрическую, монтажную, а так же изображение печатных проводников для изготовления платы.

Нагрузочная характеристика

Как видно из графика, при нагрузке, превышающей 2 мА (2000 мкА) напряжение источника питания резко снижается практически до нуля.