Питание микроконтроллеров от сети 220В через трансформатор
Правила техники безопасности учат применять при работе с сетью 220 В трансформаторную развязку Однако самостоятельно изготовленный трансформатор, как правило, не отвечает строгим требованиям стандартов. Например, многие забывают, что изоляционный слой надо прокладывать не только между первичной и вторичной обмотками, но и между каждым слоем намотки проводов.
Простейший блок питания состоит из четырёх элементов: понижающего трансформатора, диодного выпрямителя, конденсатора фильтра и стабилизатора напряжения. При монтаже также надо не забыть о сетевом предохранителе.
Трансформатор хорошо бы взять заводской, чтобы при работе громко «не гудел». Диоды в большинстве случаев применяют из семейства 1 N4004... 1 N4007 с параметрами: UMAX = 400... 1000 В, Iмах=1A, Un = 1.0... 1.1 В притоке 1 А, Fmax = 500 Гц. Конденсатор фильтра рассчитывают, исходя из требуемого уровня пульсаций, или пользуются эмпирическим соотношением 1000...2000 мкФ на каждый ампер нагрузки. Стабилизатор напряжения собирается на одной интегральной микросхеме, желательно с низким собственным потреблением тока.
Схемотехнику трансформаторных блоков питания можно использовать такую же, как и в аналоговых «сетевых вилках», добавив ещё ряд интересных технических решений (Рис.6.2, а...д).
Рис. 6.2. Схемы блоков питания, имеющих от сети 220 В (начало):
а) трансформатор 77 имеет среднюю точку во вторичной обмотке, что позволяет сэкономить два из четырёх диодов стандартного выпрямительного моста. Коэффициент трансформации обмоток 77 выбирается так, чтобы напряжение на входе стабилизатора DA1 не превышало 30 В;
б) блок питания с унифицированным трансформатором ТВК-110J1M от кадровой развёртки старых советских чёрно-белых телевизоров. Резистор R1 ограничивает начальный ток заряда электролитического конденсатора СУ;
Рис. 6.2. Схемы блоков питания, имеющих трансформаторную развязку от сети 220 В (окончание):
в) схема Б. Штурмэна. Получение одного низкого и одного высокого изолированных от сети 220 В напряжений. Используются два одинаковых маломощных трансформатора 77, Т2 со встречным включением вторичных обмоток. Если требуется получить высокое выходное напряжение, отличное от 220 В, то надо поставить трансформатор Т2 с другим коэффициентом трансформации. Схема обратимая, поскольку переменное напряжение 220 В можно подавать на трансформатор Т2 и снимать его с трансформатора 77;
г) удвоение мощности источника питания за счёт параллельной работы двух идентичных по параметрам трансформаторов 77, Т2. Суммирование напряжений производится выпрямительными диодами VDI...VD4. Для подбора одинаковых трансформаторов можно воспользоваться методикой измерения тока холостого хода, как показано на Рис. 6.1, в;
д) импульсный преобразователь сетевого напряжения с малыми габаритами и хорошей повторяемостью. Трансформатор 77 намотан на кольце К 16x10x4.5 из феррита М2000НМ-1 А. В обмотке I содержится 100 витков провода ПЭВ-0.14, в обмотке II — 8 витков ПЭВ-0.14, в обмотке III — 25 витков ПЭВ-0.35. Если применить стабилитрон VD6 с напряжением стабилизации 4.7...5.1 В и уменьшить число витков в обмотке III с 25 до 15 провода ПЭВ-0.41, то выходное напряжение станет равным +4.7...+5.1 В.
Источник: Рюмик С.М. 1000 и одна микроконтроллерная схема.