Czy mój obwód ładuje akumulator i zasila Arduino?

9

Obecnie uczęszczam do liceum, więc nie oczekuję tutaj zbyt wiele. Chcę po prostu poznać wszystkie zalecenia dla tego obwodu (wartości kondensatorów itp.).

Ale przede wszystkim chcę wiedzieć, czy obwód ten pobierze 120 V prądu przemiennego i ładuje akumulator równolegle z obciążeniem, które będzie przyszłym obwodem Arduino bez kości.

UWAGA: Mostek prostowniczy będzie NTE5326.

Obraz obwodu:

Arkusze danych:

Nathan Johnson
źródło
31
Nie rób Po prostu nie. Nie próbuj grać z siecią, chyba że masz przynajmniej pojęcie o tym, co robisz. Twój obwód pokazuje, że nie.
Edgar Brown
6
Kiedy byłem w szkole średniej, wiedziałem już, że nie będę bałagać się napięciem sieciowym i zawsze będę używać transformatora. To było zanim istniał Internet, moje informacje otrzymałem z czasopism. Teraz z Internetem można znaleźć wiele przykładów, z których można się uczyć.
Bimpelrekkie
6
Łatwiej, taniej i zdecydowanie bezpieczniej jest zdobyć wartkę z napięciami i prądem, których potrzebujesz. Obecnie na świecie unosi się wiele ładowarek USB - jeśli nie potrzebujesz więcej niż 1,5 A, powinieneś być w stanie coś znaleźć. Jeśli nie potrzebujesz więcej niż 0,5 A, wystarczy dowolna stara ładowarka USB.
TimWescott
8
To pierwszy raz @ NathanJohnson, czy ktoś inny zrobił idealne obwody podczas pierwszego cięcia? Bądź miły, oszczędzaj trochę głosów negatywnych, zachowaj je na naprawdę złe pytania
napięcia
6
100 mA prądu przemiennego może wystarczyć, aby zatrzymać twoje serce. Sieć 120 woltów może dostarczyć 20 000 mA przed wyzwoleniem wyłącznika. Wyłącznie wykwalifikowani elektrycy powinni wykonywać połączenia sieciowe. Żyj majsterkując następnego dnia ...
user223075

Odpowiedzi:

17

Nie, maksymalne napięcie LM2576 wynosi 45 V. Istnieje również kilka innych problemów z powyższym schematem:
-
Ze względów bezpieczeństwa musisz mieć transformator izolacyjny na sieci prądu przemiennego - Sieć prądu przemiennego może mieć skoki powyżej 400 V, z pioruna lub innych urządzeń. Potrzebujesz ochrony przed tymi skokami.
- Zasilacz sieciowy powinien być zabezpieczony, aby w przypadku usterki został odłączony.
wprowadź opis zdjęcia tutaj

EDYTOWAĆ

Taki obwód z transformatorem byłby lepszy, zamiast 7805, umieść tam DC na DC. Użyj transformatora obniżającego napięcie, aby doprowadzić napięcie do zalecanego napięcia przekształtnika DC na DC.

wprowadź opis zdjęcia tutaj Źródło: https://www.elprocus.com/steps-to-convert-the-230v-ac-to-5v-dc/

Skok napięcia
źródło
1
Czy mógłbyś wskazać mi właściwy kierunek, aby uzyskać właściwy konwerter AC -> DC na to, czego bym wtedy potrzebował?
Nathan Johnson
1
@NathanJohnson Zalecenia dotyczące produktu nie są dozwolone na naszej stronie internetowej. Musisz to rozgryźć.
KingDuken
4
Nie sugerowałbym, że 20 VDC do 5 V 7805. Zrzuci 3 razy więcej ciepła do regulatora. a 30 V byłoby 5 razy większym obciążeniem dla regulatora. Regulator buck DC-DC będzie bardziej wydajny, ale nie należy go kupować.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
1
Ja też bym tego nie zrobił, dlatego zasugerowałem użycie 20 lub 30 V dla LM2576. Stąd w odpowiedzi „zamiast 7805”
skok napięcia
3
Projekt DC-DC wymaga zaawansowanej wiedzy na temat charakterystyk i układu LC, więc nie dla początkujących, chyba że dokładna
kopia
5

Dobra próba, ale jest to tylko przetwornica DC-DC i opcje 40 lub 60 V.

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Pamiętaj, że linia prądu przemiennego może mieć 120 Vrms +/- 10% lub +/- 170 Vpk sinus

Oznacza to, że nawet jeśli masz dużą pułap 200 V, musi być ładowany w zerowym czasie przy dowolnym losowym napięciu. Wszystkie czapki mają wewnętrzną efektywną oporność szeregową lub ESR, więc stosując prawo Ohma z powiedzmy 1 Ohm ESR, możesz spodziewać się petardy 170A z toksycznymi oparami.

Równanie dla udaru ładowania kondensatora prądem jest takie samo dla akumulatorów. Ic = C VV / Δt, z tym że nawet małe 10Wh ogniwa litowo-jonowe wynoszą ~ 10 000 Farad, ale od 0 do 40 V na 100uF może nadal wynosić 40A, jeśli ESR wynosi 1 Ohm. Wartości te podano w arkuszach danych.

Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
źródło
Myślałem, że mostek prostowniczy nie wytwarza 120 DC. Pomyślałem, że obniża to poniżej 60 maksymalnych dozwolonych woltów
Nathan Johnson
5
Nie. 120 VAC oznacza 120 V RMS (Google „RMS”). Działa to z przybliżonym szczytem 170 V, który przytacza ta odpowiedź, i to właśnie dostaniesz z prostownika mostkowego. Co więcej, wszystko, czego dotkniesz, powinno być odizolowane od napięcia sieciowego. Możesz uzyskać zarówno izolację, jak i obniżenie napięcia za pomocą transformatora, ale IMHO musisz najpierw uzyskać pewną bezpieczną energię niskiego napięcia, aby uczyć się na początku, i ryzykować rzeczy pod wysokim napięciem po lepszym zrozumieniu elektryczności.
TimWescott
Wymagałoby to odpowiedniego transformatora obniżającego napięcie 60 Hz o wartości VA o 30% wyższej niż potrzebne Watts. Znacznie lepiej kupić konwertery AC-DC online
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
Dzięki za opinie, na pewno będę musiał przeprowadzić dalsze badania, zanim spróbuję ponownie
Nathan Johnson
Bezpieczniejszy zakład to coś takiego: amazon.com/PHEVOS-Universal-Switching-Raspberry-Computer/dp/... ale nie ma zestawu słuchawkowego ani amazon.com/ALITOVE-Converter-5-5x2-1mm-100V-240V-Security/dp/...
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
2

Jedną z wielkich zalet zasilania sieciowego AC jest to, że można go łatwo przekształcić . Prawie każde urządzenie, które podłącza się do gniazdka ściennego, ma transformator różnego rodzaju.

Transformator robi dla ciebie kilka porządnych rzeczy. Po pierwsze, pozwala zmienić napięcie do pożądanego poziomu, a po drugie izoluje obwód od okablowania sieciowego.

Teraz już mógł dostać 5 V DC od sieci bez użycia transformatora. Możesz nawet robić dziwne rzeczy, takie jak rektyfikacja prądu przemiennego na prąd stały, a następnie odwrócenie prądu stałego z powrotem na prąd przemienny za pomocą PWM w transformator, aby uzyskać napięcie prądu stałego. Istnieją powody, aby robić te rzeczy.

W twoim przypadku jednak nie ma praktycznie żadnego powodu, aby to zrobić. Dostępne w handlu zasilacze prądu stałego są tanie, bezpieczne i dostępne pod wymaganym napięciem i prądem. Zamiast martwić się o bezpieczniki, mostki, transformatory i nie zabijać siebie lub podpalać, możesz po prostu martwić się o zasilanie płyty i ładowanie baterii :)

(Nawiasem mówiąc, w zależności od składu chemicznego baterii nie jest to prosta rzecz).

hekete
źródło
Właśnie teraz planuję użyć tej konkretnej baterii: adafruit.com/product/328
Nathan Johnson
3
Jest to akumulator LiPo, co oznacza, że ​​ma pewne bardzo specyficzne wymagania dotyczące ładowania. W przypadku nieprzestrzegania może dojść do wybuchu baterii. Tak jak powiedziałem, nie jest to prosta sprawa!
hekete
0

Jedynym powodem, dla którego dodajesz korek większy niż 100 uF przed 2576 (lub dowolnym konwerterem DC DC), jest mniejsze źródło, z którego pobierasz prąd (np. Zestaw baterii Alkaloid). Gdy ciągniesz więcej prądu, aby załadować, napięcie spada, co może wyłączyć 2576, więc chcesz mieć pewność, że napięcie jest ustabilizowane, więc dodajesz duży kondensator (470+ uF, najlepiej 1000 uF). Tak nie jest w przypadku sieci, przez cały czas będziesz otrzymywać więcej niż wystarczające napięcie, chyba że nie ma zasilania. Skorzystaj z wybieraka mocy TI, aby wybrać bardziej odpowiedni układ scalony (zrobi to za Ciebie!) Do swojej aplikacji

Ale również przekraczasz wartości znamionowe 2576 i prawdopodobnie wszystkie elementy równolegle do sieci, którą planujesz użyć. Również przy 120 V 60 Hz szczyt ma wartość 170 V, więc upewnij się, że wszystkie komponenty równolegle do sieci mają napięcie znamionowe około 25% powyżej 170 V tylko konserwatywnie. Będziesz także chciał użyć transformatora i bezpiecznika, jak pokazał laptop2d! :) Powodzenia i daj mi znać, jeśli potrzebujesz dalszej pomocy!

Tariq Ausaf
źródło