Consulta conceptual fuente sin transformador

[seaarg]

Estimados,

Pensando en como alimentar una lampara de leds desde 220v, sin usar transformador, me encuentro con el circuito basado en reactancia capacitiva que usa capacitor y leds en antiparalelo. Ya se que es una de las mejores cosas que puedo implementar en espacio reducido para este tipo de aplicaciones. (y es probable que sea lo que termine haciendo jeje)

Queria pensar en algo distinto, por mera curiosidad y aprender y se me ocurrio algo como lo que adjunto en donde rectifico la alterna en continua y uso un transistor como switch controlado por un zener para manejar la carga de un capacitor de salida.

En mi cabeza, cuando en el positivo del capacitor de salida exista un voltaje superior al umbral del zener este hara conducir un npn y esto causaria que se abra el otro npn que carga el capacitor, dejando de circular la corriente hasta que el V del capacitor baje por el consumo de la carga.

La pregunta es: Es viable? A la salida existira el voltaje del zener mas o menos aplanado? o tendre ese voltaje, pero con picos de 311v?

En la simulacion veo el voltaje correcto pero el osciloscopio virtual me muestra picos gigantes, que en ultima instancia destruirian la carga.

En caso de que esto no sea una total locura (mas alla de los peligros obvios de este tipo de fuentes), que se le podria implementar como mejora? (por ej: si necesitaria un inductor a la salida, si necesitaria una resistencia para limitar la corriente de carga del capacitor de salida, etc)

Gracias a quien pueda ayudarme a despejar esta duda conceptual.

 

[fernandob]

hola, permitime primero criticarte algo mal :
nosotros no somos simuladores, ese circuito asi el simulador lo entendera pero yo no .
me obligas a pasarlo a "humano" que es un orden coherente

ver fig. 44

y mejor aun :

ver fig. 45

ahora bien, ademas de que ese circuito es cualquiera, ya que apenas la alterna supera el valor de zener >>> primer T conduce >>>> segundo T se abre >>>> carga se queda si alim.

en fin, ese esquema ni a palos.

pero dejando ed lado el esquema primero hay varios puntos a tener en cuenta:
1 -- que corriente requeris ??
2 -- cualquier cosa con zener tipo fuente serie sabes que la tension que no cae en la carga cae en el T o en el zener >>>> potencia descomunal quemando al zener o al T.
puesto que estas usando 220v eficaces cuando necesitas solo 3 o 5 v .
3 -- la fuente a capacitor que ya esta mostradda en el tema de fuente sin trafo va solo para muy pocas corrientes o sea digamos 30 mA como mucho.
sino tenes tambien aca en el foro eltema de usar el trafo dicro electronico.
o sino .........como locura (que pense al principio que apuntabas a eso antes de desenredar el circuito ) usar algo parecido a un dimmer.

asi que primero que nada :
que corriente total consumiras ???

 

[seaarg]

Hola Fernando,

Ante todo, gracias por tomarte el trabajo de pasarlo a "humano", Sin embargo lo entendiste porque lo pasaste en limpio perfectamente

La corriente a consumir son no mas de 10ma a 76v pero eso no es lo importante en este caso ya que lo que yo queria saber es si el concepto estaba totalmente fumado o no.

Lo de "carga se queda sin alimentacion" precisamente es lo buscado (en esta locura) porque para eso esta el capacitor que se descargaria sobre la carga desde un V = zener PERO...

... recien ahora, viendo el circuito acomodado como lo hiciste vos, puedo visualizar que cuando el T principal conduce van 311v derecho a la carga aunque el zener luego haga conducir el T que corta al T principal.

Aclaro que la R en serie con el zener a negativo es alta, digamos 100k se usa de pull-down nomas

En resumen, amen de que esto pudiera no explotar, la carga reventaria de todos modos.

Gracias, era una duda conceptual sobre la posibilidad, como dije al principio. Para la aplicacion practica bien se podria utilizar la fuente con capacitor comun y corriente. Lo que buscaba es una fuente distinta a la de capacitor y que no disipara una potencia espantosa en resistencias, como las fuentes zener (o en transistor). Por eso la idea de algo que cargue un capacitor hasta cierto V sin disipar potencia en el medio.

 

[DJ DRACO]

Si es para tan baja corriente, te recomiendo de cabeza que busues la fuente sin transformador que se usan en las lámparas de led's!!!

Hay un par de circuitos bien chinos y que funcionan, sino algo más elaborado, yo tengo una de 48V a 1A aprox y te digo que es un caño, a penas pueda te subo una foto...

Es increíble lo estable que es la salida.. 48V clavados.

https://www.forosdeelectronica.com/f11/led-220-volt-ca-1993/index2.html

En este link tenés al menos 3 circuitos de los que te hablo.

Chauchasss

 

[seaarg]

Gracias draco, la idea de el post no era tanto resolver la aplicacion de la fuente ya que esta re tratado en el foro, sino mas bien ver la posibilidad de que el concepto que pense anduviese o no.

 

[DJ DRACO]

para saber eso, te basta hacer el circuito y mandarlo a 220Vca con la correspondiente serie eléctrica para no quedar pegado o que salte la térmica.

Saludirijillos.

 

[fernandob]

el primer c1 de filtro debera ser de 400v (caro y grande)
los T que se abriran cuando al tension suba deberan ser tambien de alta tension

el C en // con la carga debera mantener energia no solo durante el semiciclo que No trabaja , sino que ademas durante casi todo el semiciclo util ya que se aprovecha solo ua parte.

si falla >>> todo a 220v

el concepto no es errado, pero globalmente no es una opcion segura.

ef

 

[seaarg]

Bien, sobre los componentes los sacaria del balasto electronico de la bajo consumo que servira de base para los leds y si, todo de 400v.

Bueno, comprendo plenamente las desventajas sobre otros sistemas probados. La idea era pensar fuera de la caja, hacer pipi fuera del tarro, etc jaja

Gracias otra vez! me gusta pensar alternativas y ver los porque si y porque no.

 

[Gudino Roberto duberlin]

Hola Amigo, segun tu esquema es un intento de fuente conmutada, pero para llegar a ello necesitas un inductor y componentes asociados para que el transistor trabaje en modo switch, pues en las condiciones que planteas el circuito, solo lograras dañar la carga y demas componentes.

 

[fernandob]

no, conmutada no .
es mas bien una fuente con corte por sobretension en la entrada.

mira este circuito, los T . los llamamos 1, 2 y 3 comenzando de izq. a derecha:

cuando la tension es cero o muy baja conduice el T2 por la R a masa.
los otros no conducen.
la tension va subiendo con la senoidal (la tension de la carga) .
cuando la carga llega al valor de zener y un poco mas (fijate que senso la tension de la carga con el zener) >>> se disparan los otros transistores que desconectan al T2 o sea ala carga.
lo interesante aca (si funciona) es que como la carga tiene en // un C lo que ocurre es que el C se descarga y cuando su tension sea inferior a la de zener >>> se apagaran T3 y T1 haciendo que vuelva a conducir T2 .

en un solo semiciclo tendras muchas conmutaciones aprovechando la alimentacion .
y la V. carga si , oscilara entrre un valor un poco mayor que el de zener y otro un poco menor, menos de 1v de ripple.

esto si es mas "conmutada" , aunque , tambien es serie

 

[seaarg]

Muchas gracias por el seguimiento. A esto a apuntaba con mi primer post: a debatir locuras y aprender.

Fer, entiendo tu esquema y el principio de funcionamiento seria exactamente lo que buscaba en este diseño, voy a analizar mejor tu esquema (estoy en el trabajo), sin embargo: puede ser que en el punto A necesites una R hacia positivo? (para polarizar el PNP T1)

Creo que calculando bien los valores, especialmente en las polarizaciones de los PNP, que van a andar medio justas, esto podria tener sentido! (lo digo porque puede pasar que el T2 conduzca siempre debido a la posibilidad de no llegar al valor V en la base a traves de T1... tal vez poniendo la R a masa bastante grande puede ser)

No conozco el concepto de "fuente serie". Mi pregunta: Este esquema tiene ventajas con respecto al que tiene un capacitor en serie con la alterna? En mi caso no es necesario pero... puede ser que esto permita cargas de mayor consumo? Ademas, lo que perseguia originalmente era no tener disipacion en los componentes, cosa que si tendria en una fuente zener comunacha (no hablo de la que tiene C en serie)

 

[fernandob]

este esquema muy simplificado (lo ideal es una puerta trigger como detector) pero lo unico que ganas es que el T. trabaje en corte y saturacion.

si "te vas a meter" en el tema anda a las fuentes switching clasicas "rompete un poco " la cabeza y aprendelas.
fijate ,que si lo analizas seriamente (mira por ejemplo el trafo dicro) veras que solo neecesitas "extra " el trafo swiching, que como trabajas a altas frecuencias son unas pocas vueltas de alambre.
y como hoy dia son tan comunes, pues que es muy facil conseguir.
es mas , hoy dia , por lo de que son comunes "el arte" no esta en romperse y hacerlas.
sino en tomar una de pc o de algo asi y modificarlas.

mira...........te voy a ser sincero.
yo trabajo hace años.
y si tienen que darle tantas vueltas al gallinero es por que USTEDES estan apuntando mal.

la electronica TIENE QUE DEJAR PLATA.
sino estan mal.

si te piden un diseño te tiene que importar un huevo (de gallina para los mod. ) el trafo.
vas compras un trafo bueno , y que sobre potencia y haces tu circuito tranquilo.
si es un tema de costos, quedate tranquilo, que si el cliente es tan rata ni te dara el diseño o no querra pagarte bien.

cuando uno trabaja en electronica es muy importante LA SEGURIDAD,. es al cuete , yo lo pase el andar buscando la quinta pata al gato.
a nadie le importa si te ahorras 5 $ en un circuito.
a menos que tu aparato sea una baratija de bajo costo y ahi .........estas apuntando mal.

las fuentes que hay:
la clasica a transformador.
la de C. serie (fuente sin trafo) (ver tema en el foro ) .
y las fuentes switching, que son a trafo, pero de alta frecuencia, pero son un trafo .

 

[chclau]

Me parece que lo que no tomaron en consideracion es que cuando el transitor va al corte se tiene que aguantar toda la tension de alterna... Para hacer una cosa asi me parece que la solucion ya existe y es mas simple, y es usar un triac con angulo de disparo muy alto, cosa que la alterna caiga sobre la carga solo al final de cada semiciclo.

Ahora, el problema... es que un sistema asi enchufa unos armonicos de la san p... en la red, sobre todo porque lo estamos usando, por definicion, con angulo de disparo muy alto (o sea, con muy poco tiempo de conduccion).

 

[fernandob]

tenes razon al mencionar la similitud con un dimmer pero que este dispara al final solo.
y lo de el transistor tambien , por eso puse un esquema que conmuta varias veces en la onda (me faltaron dibujar cosas obvio ) .
y tambien tenes razon al decir que YA HAY cosas que como dije yo tambien es mejor estudiarlas.

en realidad.
cuando uno ve lo que hay hoy dia como fuentes switching ESTAMOS VIENDO LA RSULTANTE de el analisis de muchos que buscaban algo simple / seguro y versatil.

si vems los componentes de una switching de las sencillas, por ejemplo un cargador de celulares o un trafo de dicroicas , son tremendamente sencillas.
y si queremos algo mas seguro y complejo una feunte de PC es complicada ya que posee muchos componentes, pero como son masivas te las venden hechas a un precio RIDICULO.

por esorepito mi idea:
si yo quisiera meterme en algo distinto a lo que uso (trafos ) dedicaria un tiempo a aprender lo que hay que es fuentes switching de las que hay .
esta TODO disponible .

 

[Gudino Roberto duberlin]

no, conmutada no .
es mas bien una fuente con corte por sobretension en la entrada.

mira este circuito, los T . los llamamos 1, 2 y 3 comenzando de izq. a derecha:

cuando la tension es cero o muy baja conduice el T2 por la R a masa.
los otros no conducen.
la tension va subiendo con la senoidal (la tension de la carga) .
cuando la carga llega al valor de zener y un poco mas (fijate que senso la tension de la carga con el zener) >>> se disparan los otros transistores que desconectan al T2 o sea ala carga.
lo interesante aca (si funciona) es que como la carga tiene en // un C lo que ocurre es que el C se descarga y cuando su tension sea inferior a la de zener >>> se apagaran T3 y T1 haciendo que vuelva a conducir T2 .

en un solo semiciclo tendras muchas conmutaciones aprovechando la alimentacion .
y la V. carga si , oscilara entrre un valor un poco mayor que el de zener y otro un poco menor, menos de 1v de ripple.

esto si es mas "conmutada" , aunque , tambien es serie

Amigo, analizando tu esquema existe un problema. Como bien dices en el inicio con condensadores descargados la tension crecera hasta el valor que el diodo zener provoca el corte de alimentacion a la carga por medio de los transistores que acciona, ahora bien, el condensador de filtrado principal seguira cargandose hasta el valor pico de la tension de RED, atencion en ese detalle.
Pues cuando la tension en la carga caiga hasta el valor que el zener no conduzca, pues en ese instante el transistor que alimenta la carga entregara una tension max. de RED a la misma, y hasta que todo el sistema de realimentacion actue... saca conclusiones.
A ese diseño le falta lo mas importante para que sea un sistema conmutado de alimentacion, el querido componente reactivo conocido como inductor y se transformara en una fuente BUCK.

 

[fernandob]

tienes toda al razon.
mi idea es (me falta una impedancia) que el C// con la carga tenga una demora tanto en descargarse un poco (por la carga en este caso ) como en cargarse un poco (ahi me falta una impedancia en serie antes de la dupla C// carga) .
de este modo no le cae toda la tension a la carga cuando el T. cierra:
lo que ocurre es que el C se recarga y cuando la V . del C llega al valor adecuado el T corta de nuevo , esa era la idea .

en realidad esta idea la saque de un esquema comercial que si funciona pero es de control de una fuente a C.
en dicho caso mantenia conmutando una carga que solo cumplia en mantener a al fuente C "cargada".

pero bueno, no me preocupe demasiado en hacer el dibujo funcional por que no le veia sentido, como ya dije lo practico es lo que se usa.

un saludo y gracias por las aclaraciones, siempre hay algun distraido que se pone a armar cualquier cosa que ve y aca solo estamos haciendo bosquejos.

 

[seaarg]

Esa R o inductor que le agregaste entre colector del T y C/carga es a lo que me referia en el primer post cuando puse "si necesitaria una resistencia para limitar la corriente de carga del capacitor de salida" Mi idea es que el C de salida se cargue lento y que la tension de red no pase derecho a la carga.

De todos modos, podria haber otro problema: Cuando el T cierra, circula corriente por el inductor. Al abrirse el T, ¿Que pasaria con la reaccion del inductor? Quiza tiraria un voltaje aun superior al de red hacia los componentes, quiza destruyendo el T.

Gracias por sus aclaraciones y comentarios. Espero que nadie lo arme porque como puse al principio, es una locura conceptual nomas (y aunque digas que no es practico fernando, a mi me va gustando el debate)

 

[fernandob]

no se a quien le preguntas, en mi circuito no hay inductor.

 

[seaarg]

Me referia a esa R que hay en serie a la carga. Y cuando menciono inductor es por esto: "ahi me falta una impedancia en serie antes de la dupla C// carga"

 

[fernandob]

yo no tengo claro el tema de las fuentes buck y esas pero en este caso no hace falta.
como dije : no deja de ser una fuente serie esto.

mira, te va una descripcion hablada:
cierra el T y se carga el C . hasta un valor que abre .....
con T abierto se descarga el C a travez de la R . hasta que el T vuelve a conducir.


fijate que:
1 -- simplemente el T . trabaja en corte y saturacion , asi que calienta poco .
2 -- es una fuente serie conmutada por que cuando el T esta cerrado lo que tengo es una serie , esa R . en serie con la carga.
3 -- lo bueno es que la potencia disipada de esta fuente serie es disipada por la R. y no por el T .
4 -- solo sirve para bajar la tension , no eleva , por que es una fuente serie , sin L.
5 -- las ventajas ?? si estan :
si solo usasemos una R. seriviria solo para una carga fija, pero con el circuito que sensa al tension nos permite usar para carga variable.
y si usasemos una fuente serie clasica seria el pobre T. el que soporte la bestiada de potencia disipada no util .

666 -- cosas malas como el diablo:
como dije al fin y al cabo es una fuente serie, asi que no sirve para mucha corriente , por que la desperdiciada es mucha y alguien la debe soportar, en este caso la R .
donde el T. palmo se lleva a todos con sigo, tipo piloto de avion .
no tiene aislacion .