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

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.

Es ist sicherlich möglich, aber wenn Sie fragen müssen, vermeiden Sie am besten das unglaubliche Schockgefahrenpotential.
Aus den Kommentaren und Antworten sollte Ihnen eines klar sein: Ein Transformator erfüllt eine (oft) wesentliche Zusatzfunktion: Isolation. Dies bedeutet, dass der 5-V-Ausgang sicher berührt werden kann, ohne einen Stromschlag zu bekommen. Das ist ein nettes Feature würde ich sagen.
Ein weiteres mögliches Duplikat: electronic.stackexchange.com/questions/127855/…
Ja, es ist möglich, aber möglicherweise sehr unsicher. Vielleicht möchten Sie die in den Antworten hier angegebenen Schaltkreise simulieren, aber bitte bauen Sie keine davon. Netzstrom kann tödlich sein, wenn Sie nicht vollständig verstehen, was Sie tun.
@Bimpelrekkie OTOH Wenn Sie Netzsteuergeräte bauen, ist Ihre "Schaltungserde" möglicherweise ohnehin mit dem Stromnetz verbunden.
Was hindert Sie daran, ein USB-Telefonladegerät zu verwenden? Sie sind billig, relativ sicher und gute sind auch effizient. Außerdem haben die meisten Mikrocontroller-Entwicklungsboards eine Art USB-Port eingebaut. Die einzige mögliche Falle, die mir einfällt, ist, dass Sie möglicherweise einen IC benötigen, der Strom vom Bus anfordert, wenn Sie mehr als ein paar mA ziehen müssen.

Antworten (2)

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.

Beispiel kapazitive StromversorgungsschaltungDie Beispielschaltung verwendet für C1 einen Kondensator mit der Bezeichnung 225K, was 2,2 µF mit einer Toleranz von 10 % entspricht (siehe Kondensatornotation ). Die Komponentenwerte für die Zenerdiode (ZD) und die LED hängen von der erwarteten Ausgangsleistung ab.

Sie sind jedoch beängstigend zu bearbeiten und erfordern besondere Überlegungen zur Benutzersicherheit.

Denken Sie nicht daran, einen zu verwenden, wenn Sie nicht wirklich wissen und verstehen, was Sie tun.

Selbst ein erfahrener Ingenieur wie ich wird davor zurückschrecken und alles rechts von der Brücke mit einer Laborversorgung entwerfen, bis sich alles andere als funktionsfähig erwiesen hat, bevor ich die Klimaanlage mit meiner anderen Hand in meiner Gesäßtasche einstecke.

ZUSATZ

Einige Schaltnetzteile vermeiden auch die Verwendung des großen Leistungstransformators, indem sie die Netzspannung in eine große Gleichspannung gleichrichten und dann das Hochfrequenzschalten durch einen viel kleineren Transformator verwenden. Aber auch hier heißt es „Hier sind Drachen!“, und die Gleichspannungen an den Primärkondensatoren sind fies.

Als Ingenieur für Schaltnetzteile ist „Hier sind Drachen“ keine Untertreibung, und ich verwende beim Testen und Entwerfen dieser einen externen Trenntransformator, um das Risiko auf ein für mich sicheres Risiko zu reduzieren. Unerfahrene Personen sollten niemals an solchen Schaltungen arbeiten. +1 für den Hinweis auf das Sicherheitsrisiko.
@WarrenHill danke für die positive Abstimmung und gut gesagt. Ja, ein Trenntransformator in Ihrem Testaufbau ist eine großartige Ergänzung, wenn Sie mit Spannungen auf Hauptebene arbeiten. Ich muss jedoch hinzufügen, dass ein Trenntransformator Sie nicht retten wird, wenn Sie mit zwei Händen an den falschen Stellen im Stromkreis herumstochern. Die letzten Worte vieler Techniker waren: „Es ist in Ordnung, ich verwende einen Trenntransformator!“ hmm ... vielleicht lasse ich sie das auf meinen Grabstein ritzen ... LOL
Deshalb sagte ich sicher, für mich. Ich stimme zu, dass nur erfahrene Ingenieure an netzbetriebenen Geräten arbeiten sollten.
Es lohnt sich, die Archive des YouTube-Kanals zu durchsuchen, der von einer Person namens "Big Clive" betrieben wird. Er hat es sich zur Aufgabe gemacht, die größte Auswahl an billigen und potenziell gefährlichen Unterhaltungselektronikgeräten, die er finden kann, zu zerlegen und zu dokumentieren. Viele von ihnen verwenden kapazitive Dropper, und es ist etwas beängstigend, wie vielen von ihnen der Varaktor (im obigen Diagramm mit "MOV" gekennzeichnet) fehlt, der tatsächlich ein äußerst wichtiges Sicherheitsmerkmal dieser Art von Stromversorgung ist.
Würden Sie bitte den Wert von C1erläutern? KIch bin mit der Verwendung von Kondensatorwerten nicht vertraut . Scheint auch ZDkeinen Wert zu haben.
@AdamDavis Angenommen, die Diode hat 12 V, was mit dem Vorwiderstand der LED ~ 10 mA übereinstimmen würde, wäre C1 225 nF. Das würde bei dieser Last ~ 13,5 V auf diesen großen Elektrolyten legen.
@Trevor Danke für die Warnung. Würden Sie näher auf die „besondere Berücksichtigung der Benutzersicherheit“ eingehen? Die Schaltung, die ich mache, ist einfach ein EIN / AUS-Schalter der Netzspannung für Lichter. Die mcu schaltet den Stromkreis nach Sonnenaufgang ein und nach Sonnenuntergang aus.
@flowian Nichts Metall kann vom Benutzer berührt werden. Auch Aussparungen von Schrauben sollten abgedeckt werden.

Die Antwort ist „ja“ – aber es ist gefährlich, weil es keine Isolierung gibt und ein Bauteilausfall dazu führen kann, dass die volle Spannung und der volle Strom aus dem Netz am Ausgang erscheinen. Hier ist eine Beschreibung

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

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

Stimmen Sie ab, weil Sie den Ausgang eines dieser Netzteile nicht erden können!
@pericynthion er erwähnte, dass es nicht isoliert ist, also was willst du?
@NickT er meinte wahrscheinlich, dass die Verbindung der (-) Schiene mit Masse auf dieser Schaltung fraglich ist.
@ NickT Ja. Allerdings ist das Ganze fragwürdig. Das Verbinden des Neutralleiters mit der Erde kann die Sicherheit erhöhen, aber OTOH kann sie verringern, wenn sie nicht lokal in der Nähe des Stromnetzes miteinander verbunden sind. Zum einen mögen es Ihre Leistungsschalter möglicherweise nicht. Und wenn Sie keine Erdstromschutzschalter haben, riskieren Sie erhebliche Erdstromflüsse.
Stimmen Sie zu, 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.
Ist es möglich, ohne Transformator 240 AC auf 5 DC herunterzuwandeln?
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