Was ist die einfachste 110ac-zu-5vdc-Schaltung, die eine ESP-WLAN-Karte mit Strom versorgen kann?

Nun, Sie haben gefragt, was die einfachste Schaltung ist, also ...

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Vielleicht ziehen Sie es vor, einfach ein altes 5-V-Handy-Ladegerät zu verwenden. Dies wäre einfacher und birgt ein geringeres Stromschlagrisiko. In Bezug auf die Sicherheit scheint das auf Aliexpress abgebildete Leiterplattenlayout einen unzureichenden Abstand um das Relais für Netzspannungen zu haben.

Jetzt, da die nervösen Nellies sich darüber aufregen, dass es direkt mit dem Stromnetz verbunden und daher gefährlich ist. Das scheinen sie nicht bemerkt zu haben

• Dies ist aus Sicht der elektrischen Sicherheit ein völlig legales Design , da Sie ein drahtloses Gerät verwenden, und solange es sich in einer Box befindet, ist es sicher.
• Die Stromversorgung ist nicht gefährlicher als die Drähte und Leiterplattenverbindungen zum Schaltrelais beim Schalten des Netzes.
• Wenn Sie mit "heißen" Stromkreisen arbeiten, verwenden Sie einen ELCB / GFCI

Obwohl dies das einfachste Netzteil ist (was Sie verlangt haben), ist es sehr ineffizient, wird heiß und hat das größte Sicherheitsproblem - Sie können den Glaskolben zerbrechen. Es wäre jedoch perfekt für einen IOT-Eierinkubator oder Trockenschrank, aber nicht viel mehr.

Wie man eine transformatorlose Versorgung für einige dieser kostengünstigen drahtlosen Geräte herstellt, ist eine ziemlich interessante Frage. Der übliche Trick ist ein Reihenkondensator, aber der Kondensator wird groß und teuer für höhere Ströme, wie sie zum Betrieb eines 5-V-Spulenrelais (z. B. 80 mA) benötigt werden.

Dieser Trick verwendet eine höhere Spulenspannung (24 V = niedrigerer Strom 16 mA) und schaltet das Relais in Reihe mit der 5-V-Versorgung, sodass der Strom im eingeschalteten Zustand überhaupt nicht erhöht wird.

^{Simulieren Sie diese Schaltung}

Wenn Sie jetzt den Ausgang berühren und Phase und Neutralleiter vertauscht sind, ist ein tödlicher Stromschlag möglich. Aber wenn wir den Kondensator teilen, wird der Strom begrenzt, unabhängig davon, welcher Draht Phase ist. Es ist unwahrscheinlich, dass ein 30-mA-Schock tödlich ist, daher kann diese Anordnung viel weniger wahrscheinlich tödlich sein. Tatsächlich werden Sie feststellen, dass bei 120 V die Spannung nur 60 V beträgt, was die IEC als "sicher mit trockenen Händen zu berühren" ansieht.

^{Simulieren Sie diese Schaltung}

Wenn wir etwas viel weniger Strom als ein Relais verwenden würden, dann wenn wir Sicherheitskondensatoren vom Typ Y2 verwenden würden und einen Strom von weniger als 3,5 mA haben würden, was beispielsweise ein Bluetooth-Gerät betreiben würde, dann würde es gemäß IEC950 als sicher gelten ( demgemäß )

Die billige Lösung ist im Allgemeinen eine Art kapazitiver Tropfer. Wie Henry Chun in seiner Antwort sagt, möchten Sie wahrscheinlich ein Relais mit höherer Spannung verwenden, um die Stromaufnahme zu reduzieren, und er entwickelt ein ordentliches Design, bei dem das Relais mit der Last in Reihe geschaltet wird.

Obwohl das Stromnetz gefährlich ist, wird in der Konstruktion tragbarer Geräte der Netzneutralleiter normalerweise auch als gefährlich angesehen, da es zu einer Verpolung und verlorenen Neutralleitern kommen kann. Daher ist der Ausgang einer transformatorlosen Stromversorgung als gefährlich anzusehen.

Wenn Sie daher eine transformatorlose Stromversorgung verwenden, müssen Sie sehr vorsichtig sein, um Personen vor dem Kontakt mit gefährlichen Schaltkreisen zu schützen. Personen umfassen in diesem Fall den Endverbraucher dieses Produkts, aber auch Personen, die an seiner Entwicklung und Wartung beteiligt sind.

Endbenutzer werden wahrscheinlich geschützt, indem sie das Gerät in eine stabile Kiste legen, die entweder isoliert oder geerdet ist, aber dies wirft mehrere Fragen auf.

1. Wie werden Benutzer mit dem Gerät interagieren, offensichtlich ist WLAN die Hauptmethode, aber WLAN erfordert eine Einrichtung. Wie wird das gehandhabt? Wird es Knöpfe oder Anzeigen geben? In diesem Fall müssen Sie sicherstellen, dass diese Tasten/Anzeigen so konstruiert sind, dass sie eine ausreichende Isolierung bieten.
2. Wie werden Sie das Gerät in der Box montieren. Wenn Sie Metallbefestigungsteile auf einer Kunststoffbox verwenden, kann dies möglicherweise dazu führen, dass gefährliche Spannungen von innen nach außen gelangen.

Entwicklungs- und Servicepersonal wird wahrscheinlich durch Verfahren geschützt. Vielleicht beinhalten diese eine Methode zur Stromversorgung des Systems von einer sicheren Tischversorgung, vielleicht beinhalten sie einen isolierten Programmierer, vielleicht beinhalten sie die Programmierung des Moduls außerhalb des Stromkreises, so oder so müssen diese Verfahren durchdacht werden.

Der maximale Stromverbrauch des ESP8266 kann 200 mA erreichen. Das Relais zieht ungefähr 75 mA, also sollten Sie wahrscheinlich 250 mA einplanen.

Während Sie ein paar Watt 120VAC:10VAC-Transformator, 1A-Brückengleichrichter, Kondensator (vielleicht 2200uF/16VDC) und LM7805-Regler verwenden könnten, die mit etwas Metall für einen Kühlkörper verschraubt sind (insgesamt 4 Komponenten), würde ich ein 120VAC:5VDC-USB-Ladegerät vorschlagen “ als praktische Lösung.