Есть ли какая-нибудь микросхема, которая преобразует 230 В переменного тока в 5 В постоянного тока? По возможности без потерь. Я хочу подключить свой микроконтроллер к обычной электрической розетке, и у меня недостаточно свободного места. Спасибо.

В электронике нет такого понятия, как «без потерь», и нет ни одной микросхемы, предназначенной для того, чтобы делать то, что вы хотите. Но вот несколько разных идей поставок. Поскольку вы не указали текущее потребление или эффективность, давайте рассмотрим три различных подхода:

Неизолированный источник питания

Эффективность 5% или меньше

Встраиваемые таймеры на основе микроконтроллеров обычно используют неизолирующие источники питания, например:

R1 существенно уменьшает разницу между стабилитроном и потенциалом переменного тока, поэтому он не будет эффективен ни для чего, кроме легких нагрузок. Кроме того, ваша нагрузка не может резко измениться, так как резистор должен быть рассчитан таким образом, чтобы обеспечить достаточный ток для стабилитрона, чтобы заставить его обратить лавину, не обеспечивая слишком большой ток. Если ваша нагрузка начинает тянуть слишком большой ток, ее напряжение упадет. Если ваша нагрузка не дает достаточного тока, стабилитрон может быть поврежден.

Pros

• Очень маленький
• Очень дешево
• Отлично подходит для очень легких нагрузок (MCU + коммутационное устройство)

Cons

• Нет изоляции
• Ток нагрузки не гибкий; должны быть исправлены в маленьком окне

Питание трансформатора от сети

Эффективность 20-75%

Вы всегда можете использовать трансформатор (60: 1 или около того), мостовой выпрямитель и линейный регулятор, например:

Это вводит громоздкий, дорогостоящий трансформатор в конструкцию, но он более эффективен, чем предыдущий, и ваша нагрузка может сильно варьироваться.

Pros

• Проще всего реализовать
• Предназначен для средних токовых нагрузок - например, радиочасов.
• Полная изоляция
• Относительно недорогой

Cons

• объемистый
• Довольно неэффективно

Полностью изолированный переключающий режим AC / DC-преобразователя

Эффективность 75-95%

Наиболее эффективным (и наиболее сложным) является коммутатор переменного / постоянного тока. Они работают по принципу: сначала нужно преобразовать переменный ток в постоянный, а затем переключать постоянный ток на очень высоких частотах, чтобы оптимально использовать характеристики трансформатора, а также минимизировать размер (и потери) сети фильтров на вторичной обмотке. Power Integrations создает микросхему, которая выполняет все функции управления / обратной связи / вождения - все, что вам нужно, это добавить трансформатор и оптоизоляторы. Вот пример дизайна:

Как вы можете видеть, напряжение сети переменного тока немедленно выпрямляется и фильтруется для получения постоянного напряжения высокого напряжения. Устройство Power Integrations быстро переключает это напряжение на первичной стороне трансформатора. Высокочастотный переменный ток виден на вторичном, выпрямленном и отфильтрованном. Вы заметите, что значения компонентов довольно малы, даже с учетом текущего использования. Это связано с тем, что высокочастотный переменный ток требует гораздо меньших компонентов для фильтрации, чем переменный ток на линии. Большинство из этих устройств имеют специальные режимы ультранизкого энергопотребления, которые работают довольно хорошо.

Эти преобразователи, как правило, обеспечивают высокую эффективность и могут также служить источником мощных нагрузок. Такого рода расходные материалы вы видите во всем, от крошечных зарядных устройств для мобильных телефонов до блоков питания для ноутбуков и настольных компьютеров.

Pros

• Чрезвычайно Эффективный
• Полная изоляция
• Высокий выходной ток: может достаточно легко получить более 50 А постоянного тока низкого напряжения.
• Маленький размер

Cons

• Большая спецификация (спецификация)
• Сложно дизайн
• Требуется продуманное расположение печатных плат
• Обычно требуется индивидуальный дизайн трансформатора
• Дорогой

Я знаю, что это старый вопрос, но вы можете захотеть увидеть SR086 .
В Vout вам просто нужно использовать универсальный DC Reg (например, 7805), чтобы получить 5V.

Примечание: это не изолировано, поэтому это может быть опасно в зависимости от ситуации.

Старый, но актуальный вопрос. Оценив десятки подходов к преобразователям переменного тока в постоянный, я пришел к следующему выводу (для себя).

Требования:

1. Небольшой размер, насколько это возможно.
2. Меньше компонентов, насколько это возможно (площадь, размер, цена).
3. Меньшее рассеивание тепла (другими словами, эффективность).
4. Низкий ток, очень низкое напряжение, низкая выходная мощность.

Отказаться от требования:

• Изоляция: в моем приложении она хорошо изолирована от коробки, защита человека не требуется.

(Пока что я собираюсь использовать блок питания на базе LR8 регулятора LDO. Лучшее решение для тока до 30 мА. Может быть подключено параллельно, чтобы получить 100 мА за дополнительную цену и занимаемую площадь.) ОБНОВЛЕНИЕ: Блок питания на основе LR8 не подходит, его практично ток только 3 мА. Я реализовал довольно маленький, простой и стабильный блок питания с LNK305 IC. Когда R1 = 2k, выходное напряжение составляет около 3,3 В. С2 лучше использовать несколько сотен мкФ. Все входные цепи (D3, D4, L2, C4) я заменил на диодный мост. C5 = 2,2 мкФ достаточно - для небольших размеров и стоимости.

Эти схемы достаточно хороши (взяты из Интернета): меньше компонентов + бонус изоляции.

Это вторая лучшая неизолированная очень простая схема от ST.

В обеих цепях выше катушка или трансформатор довольно большие и дорогие.

Отброшенные варианты:

• Все вышеперечисленное в этой теме связано со сложностью, трансформаторами, изоляцией, общей ценой блока питания и т. Д.
• Viper17 и Altair04 из-за сложности и трансформера.
• HV-2405E основан на конце срока службы.

Я слегка удивлен, что, хотя был предоставлен неизолирующий источник стабилизации, нет упоминания о неизолирующем емкостном делителе напряжения в цепи реактивного сопротивления.

Если устройство работает в соответствии с узкими требованиями к току, это может быть достаточно эффективным. Главная проблема с дизайном (ну, кроме того, что не предусмотрена изоляция от сети) заключается в том, что вы не можете использовать электролитические колпачки (которые являются поляризованными) и, следовательно, должны использовать колпачки для пленок ультрафиолетового диапазона, рассчитанные на среднеквадратичное напряжение переменного тока (так что для схемы на 240 В потребуется крышки рассчитаны на 350 В или выше), которые не особенно компактны. Значения емкости также зависят от частоты сети переменного тока (60 Гц в США, 50 Гц в большей части остального мира), а также от фактического напряжения сети (что будет иметь место в любой некоммутирующей конструкции).

IMO, MOV (металлооксидный варистор) должен быть добавлен ко всем этим конструкциям для защиты от переходных процессов в линии. Один присутствует в схеме SR086 (которая, как ни странно, не показывает атрибуцию). Это должно соединить линию с нейтралью (для сети переменного тока США на 120 В) или линию с линией (для сети на 240 В) и быть подключен между предохранителем и нагрузкой (как видно на схеме SR086), и в идеале перед любыми выключателями ( поскольку достаточно высокий всплеск может перекрыть переключатель). Это поможет защитить вашу цепь - MOV должен без проблем справиться со многими маленькими скачками и скачками и даст жизнь на большом скачке, который в противном случае зажжет все в вашей цепи, в то время как предохранитель между MOV и сетью перегорит, если шорты MOV при выполнении своей работы.

У меня нет готовой схемы делителя напряжения емкостного сопротивления, но вы можете найти его в статье в Википедии для делителей напряжения

Статья в Википедии о емкостном питании . Основная предпосылка состоит в том, что, поскольку вы имеете дело с переменным током, емкостное реактивное сопротивление имитирует сопротивление, но с преимуществом не «сжигания» энергии - она ​​сохраняется в крышке и возвращается к линии в отрицательном цикле переменного тока.

Основываясь на 7805идее, используя детали с меньшими потерями.

^{смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab}

Эта схема заменила все 1N4001выпрямители на выпрямители 1N5819Шоттки и использовала линейный регулятор с малым падением напряжения AMS1117-5.0.

LDO может жить с меньшим запасом 7805мощности, чем, поэтому, если вы хотите выход 5 В, вы можете подать его с фильтром 5,6 В плюс две капли Шоттки по 0,2 В каждый, у вас есть входное пиковое напряжение переменного тока 6 В.

AMS1117$R_{ds(on)}$

На самом деле это не «IC», а пакет для монтажа на печатной плате.

XP Power ECE05US05

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

Или, если вам не нужно 5 Вт, это только 1 Вт

Recom RAC01-05SC

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

Хороший эталонный дизайн для простых, маломощных источников питания без трансформаторов: http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00954A.pdf