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FORO TÉCNICO => Foro Técnico => Mensaje iniciado por: Nocturno en 17 de Diciembre de 2009, 04:21:45

Título: Fuente 220Vac a 5Vdc sin transformador y aislada
Publicado por: Nocturno en 17 de Diciembre de 2009, 04:21:45
Hola amigos
Necesito diseñar una fuente de alimentación de 220Vac a 5Vdc y 300mA del menor tamaño posible, por lo que descarto incluir un transformador.

Las soluciones que he visto para hacerlo siempre ofrecen a la salida uno de los dos polos de la entrada de manera directa, por lo que no están aisladas. No quiero pensar lo que ocurriría si alguien toca la salida de 5V con los dedos :s

¿Conocéis algún esquema de fuente aislada sin trafo?

Gracias
Título: Re: Fuente 220Vac a 5Vdc sin transformador y aislada
Publicado por: EdoNork en 17 de Diciembre de 2009, 04:53:33
Hola Nocturno:

Yo estoy en la misma tesitura pero para 12v.
Estoy pensando seriamente fusilar alguna de las utilizadas para cargar móviles y similares, que son conmutadas. En mi caso sería para manejar unos relés.

Un saludo.
Título: Re: Fuente 220Vac a 5Vdc sin transformador y aislada
Publicado por: stk500 en 17 de Diciembre de 2009, 05:05:52
eso de sin trafo nunca la he visto, creo que te refiere al clasico transformador? porque la fuente de alimentacion conmutable llevan un trafo para aislamientos, y si la va hacer tu echale cojones al asunto  :D :D , no me oscurte nada y dime como lo va hacer  :D :D, aunque yo se que a ti te gusta los circuitos miniatura, ha pensado en el tamaños maximo como seria?, porque tengo una en mi mano aqui mismo de 4centimetro por 8 centimetros y creo la hay aun mas pequeña.  :mrgreen:
Título: Re: Fuente 220Vac a 5Vdc sin transformador y aislada
Publicado por: stk500 en 17 de Diciembre de 2009, 05:42:00
 pues aqui te encontre un circuitos con un BP5041, no he leido bien su aislamientos,
este (http://www.rohm.com/products/databook/pm/pdf/bp5041.pdf) tambien debe pensar en el filtro de entrada AC
Título: Re: Fuente 220Vac a 5Vdc sin transformador y aislada
Publicado por: PalitroqueZ en 17 de Diciembre de 2009, 10:16:44
Manolo yo creo que la solución la tienes al alcance de un teléfono móvil, me refiero al cargador de los celulares. tienen la tensión y la corriente que andas buscando
Título: Re: Fuente 220Vac a 5Vdc sin transformador y aislada
Publicado por: micro_pepe en 17 de Diciembre de 2009, 10:32:58
Manolo yo creo que la solución la tienes al alcance de un teléfono móvil, me refiero al cargador de los celulares. tienen la tensión y la corriente que andas buscando

Comparto esta opinión, si abres el cargador podras ver que casi todo es carcasa, y tienes una plaquita bastante pequeña.

Lo del aislamiento, que yo sepa solo se consigue con un transformador, esos cargadores tienen uno minusculo, pero un transformador. Quizas ese tamaño sea el culpable del poco rendimiento que tienen estos cargadores. Un ejemplo:

En el mio pone 220Vac 100mA; 5Vcc 0.45A

Rendimiento=(5*0.45)/(220*0.1)=0.1  osea el 10%

Saludos.
Título: Re: Fuente 220Vac a 5Vdc sin transformador y aislada
Publicado por: Nocturno en 17 de Diciembre de 2009, 11:51:51
Sí, quizás un cargador de móvil pueda ser una buena fuente de inspiración. Cuando me refería a "sin transformador" quería decir sin transformador principal; las conmutadas tienen todas uno pequeñito y ese no me molesta.
El tamaño que me gustaría conseguir es inferior a un DIP40.
Título: Re: Fuente 220Vac a 5Vdc sin transformador y aislada
Publicado por: stk500 en 17 de Diciembre de 2009, 12:09:47
pues aqui te encontre uno, este (http://www.discovercircuits.com/PDF-FILES/acdc1.pdf)

This circuit uses a novel approach to produce a fully isolated and regulated 5 volts @30ma from the 120vac power line. It uses two tiny SCRs that alternately discharge two capacitors through a miniature high frequency transformer. The voltage spikes produced through the transformer are rectified, filtered and regulated. A very common 8 ohm audio impedance matching transformer can be used for the transformer.  Published in EDN, Feb. 17, 1992
Título: Re: Fuente 220Vac a 5Vdc sin transformador y aislada
Publicado por: Nocturno en 17 de Diciembre de 2009, 13:28:49
Tiene muy buena pinta, Rafael, aunque necesitaría que diese 10 veces más corriente. ¿Crees que podrá modificarse?
Título: Re: Fuente 220Vac a 5Vdc sin transformador y aislada
Publicado por: stk500 en 17 de Diciembre de 2009, 17:16:26
Tiene muy buena pinta, Rafael, aunque necesitaría que diese 10 veces más corriente. ¿Crees que podrá modificarse?
pues claro que se puede modificar, es cuestion de hacerse uno mismo la Bobina, ahora mismo no encuentro un tutorial donde explcia los calculos para hacer, es muy importante tambien que la entrada sea desde 100 voltio AC hasta 240voltio AC la he visto hasta de 270 Voltio, y eso es por los pico de corriente, son cortocircuitable con proctecion,
aqui te dejo una pagina para hacer los .
calculos (http://www.poweresim.com/Options/option_main.jsp?pagetitle=option&PS_Number=0)

yo seguiere buscando ese tutorial en mis archivos cuando lo encuentre los subos.
Título: Re: Fuente 220Vac a 5Vdc sin transformador y aislada
Publicado por: PalitroqueZ en 17 de Diciembre de 2009, 17:38:00
es que está difícil la cosa jeje, el problema que se ve allí es la aislación, porque en la etapa de regulación se podría usar hasta un mc34063.



Título: Re: Fuente 220Vac a 5Vdc sin transformador y aislada
Publicado por: EdoNork en 18 de Diciembre de 2009, 03:23:43
calculos

No va el enlace.
Título: Re: Fuente 220Vac a 5Vdc sin transformador y aislada
Publicado por: stk500 en 18 de Diciembre de 2009, 03:31:22
http://www.poweresim.com/ aqui esta el enlace
Título: Re: Fuente 220Vac a 5Vdc sin transformador y aislada
Publicado por: stk500 en 18 de Diciembre de 2009, 05:53:02
Manolo he estado dandole vuelta por todos internet desde ayer buscando soluciones y te encontre la mejor y como te gustaria a ti hacerla,  :mrgreen: :mrgreen:  leete bien la Nota de Aplicacion que nos brinda
MAXIM (http://pdfserv.maxim-ic.com/en/an/AN737.pdf)
 pues viendolo me gustaria hacerlo, el inconveniente que veo es el Transformador aunque pensandolo se podra adapterle a su salida un DC/DC convertidor isolador :P  . ahora  me estoy liado con otras cosas pero ya me gustaria hacer una fuente miniatura de un consumo de 500mA lo ideal para nuestras aplicaciones
 
si te anima me apunto  :D :D
Título: Re: Fuente 220Vac a 5Vdc sin transformador y aislada
Publicado por: Nocturno en 18 de Diciembre de 2009, 08:50:42
Me sugieres entonces que utilice la fuente que vimos antes para generar 5V / 300mA y luego le meta esta etapa de aislamiento, ¿no?

Podría ser una opción, lo analizaré, a ver si cabe.
Título: Re: Fuente 220Vac a 5Vdc sin transformador y aislada
Publicado por: stk500 en 18 de Diciembre de 2009, 09:10:51
no Manolo! mi sugerencia se basa en un Rectificador delante luego una Etapa Reguladora , osea  un Fusible de 200mA de entrada, Varistor , Resistencia ,rectificador ,Condensador,200uf/400voltio ,Regulador para estabilizar la corriente de entrada del Modulo del MAXIM, ante de poner el fusible habia que calcular la caida de corriente y el consumo, con carga y sin carga, esos son mis calculos.
me gustaria pedirle al Maxim un par de muestra para experimentar, pero y asi hacer una Alimentacion miniaturas.
Título: Re: Fuente 220Vac a 5Vdc sin transformador y aislada
Publicado por: om@r en 21 de Diciembre de 2009, 09:20:01
Hola... podria ser una solucion un modulo AC/DC ?
aqui hay algunos...
http://www.yuandean.com/index.asp
Salu2
Título: Re: Fuente 220Vac a 5Vdc sin transformador y aislada
Publicado por: Nocturno en 21 de Diciembre de 2009, 09:43:23
Qué buena pinta, a ver si me entero cuánto vale eso.
Título: Re: Fuente 220Vac a 5Vdc sin transformador y aislada
Publicado por: stk500 en 21 de Diciembre de 2009, 10:16:06
mira manolo, de es una de mi idea http://www.aimtec.com/index.aspx?a=Product.List&ConverterTypeId=2
y usando un DC/DC tambien se podia, ajustando la corriente de entrada de AC con Rectificadores y Transistor Mosfet para Filtrar la corriente AC, hay que pensar en el Ruido.
Título: Re: Fuente 220Vac a 5Vdc sin transformador y aislada
Publicado por: Nocturno en 21 de Diciembre de 2009, 12:39:14
Pues tirando del hilo he encontrado uno que es fácil de comprar, bastante pequeñito, y me da 600mA en lugar de los 300mA requeridos.

http://search.digikey.com/scripts/DkSearch/dksus.dll?Detail&name=102-1802-ND
Título: Re: Fuente 220Vac a 5Vdc sin transformador y aislada
Publicado por: stk500 en 21 de Diciembre de 2009, 12:59:06
 pues ese me gusta manolo, no olvide ponerle  un varistor de tension, lo hay de 270Voltio  y claro u Fusible F, aqui habia que medir el consumo total con carga. lo que veo es el precio, mas envio y impuestos
Título: Re: Fuente 220Vac a 5Vdc sin transformador y aislada
Publicado por: stk500 en 21 de Diciembre de 2009, 13:11:04
perdon manolo, pero no te viene mejor este , en tamaño?  yo no se si miraste aqui
http://www.aimtec.com/site/Aimtec/files/Datasheet/HighResolution/AMEL5-MAZ.pdf
yo que de los chinos no confio  :x y yo esto modelos lo conozco de muchos tiempos y sin problema
Título: Re: Fuente 220Vac a 5Vdc sin transformador y aislada
Publicado por: Nocturno en 21 de Diciembre de 2009, 13:23:13
Que va, ese es mucho más grande
Título: Re: Fuente 220Vac a 5Vdc sin transformador y aislada
Publicado por: PalitroqueZ en 22 de Diciembre de 2009, 13:19:13
Pues tirando del hilo he encontrado uno que es fácil de comprar, bastante pequeñito, y me da 600mA en lugar de los 300mA requeridos.

http://search.digikey.com/scripts/DkSearch/dksus.dll?Detail&name=102-1802-ND

oye, ese está bien fino! ni sabía que existía y ya lo vendían  :shock:

Título: Re: Fuente 220Vac a 5Vdc sin transformador y aislada
Publicado por: fidodido18 en 22 de Diciembre de 2009, 15:04:13
Hola por aca tengo estas fuentes sin tranfo y para corrientes menores a 1 A, espero que te sirva!
Título: Re: Fuente 220Vac a 5Vdc sin transformador y aislada
Publicado por: gera en 22 de Diciembre de 2009, 15:18:18
Hola por aca tengo estas fuentes sin tranfo y para corrientes menores a 1 A, espero que te sirva!

Esta buena fidodido, el problema es q esa fuente no esta aislada de la linea y es peligroso.
saludos!!
Título: Re: Fuente 220Vac a 5Vdc sin transformador y aislada
Publicado por: Nocturno en 22 de Diciembre de 2009, 15:25:06
Exacto, de hecho esa es la que inspiró mi minifuente sin transformador (http://www.micropic.es/index.php?option=com_content&task=view&id=10&Itemid=1) pero tiene la pega del no aislamiento de la línea, como indica Gera.
Título: Re: Fuente 220Vac a 5Vdc sin transformador y aislada
Publicado por: fidodido18 en 22 de Diciembre de 2009, 20:09:17
bueno entonces que tipos de aislamientos tenemos? puede ser uno magnetico, ademas un transfo mandado hacer de 200 miliamperios puede llegar a ser bien pequeño, no te imaginas cuanto...
Título: Re: Fuente 220Vac a 5Vdc sin transformador y aislada
Publicado por: japifer_22 en 27 de Diciembre de 2009, 17:06:20
hola nocturno, bueno yo e trabajado con fuentes de 220 a 5v pero con menos corrientes y me funciona bien, en resumidas cuentas ago puros divisores de tencion asta encontrar la corriente y voltaje deseado. bueno te dejo un esquema mas un poco de teoria de lo que hace, cave desir que este ejemplo que te pongo no lo diseñe yo pero me sirvio de inspiracion para hacer trafor de poca corriente y sin trafo. espero que te sirva.
este es el esquema :
http://www.subirimagenes.com/otros-fuentesintrafo-3785730.html

y un poco de teoria del esquema:
el circuito funciona como sigue: el divisor de tensión formado por R6 y R7 asegura que en los terminales de R7 tendremos una tensión alterna con una tensión de pico de 15V para redes de 220V a 240V (para redes de 110V a 125V se puede sustituir el valor de R6 por 270KΩ). Se han elegido valores tan altos para que la corriente que circula por ellas sea mínima (0,5mA) evitando que disipen demasiada potencia (0,1W). D2 y R8 eliminan la parte negativa de la señal, y rebajan su tensión de pico a unos 10V, de forma que C3 se carga a través de R9 en cada cresta positiva, tendiendo la tensión en C3 a alcanzar esos 10V. Además, R9 limita la velocidad a la que se carga y se descarga C3, eliminando el rizado y haciendo que la tensión en este punto sólo pueda variar lentamente, para evitar que los micro-cortes de la tensión de red sean detectados por el microcontrolador. R10 y D3 constituyen un limitador de tensión a aproximadamente 4,5V.
Título: Re: Fuente 220Vac a 5Vdc sin transformador y aislada
Publicado por: Nocturno en 27 de Diciembre de 2009, 17:16:17
Está guay, pero tenemos el mismo problema: no está aislada de la red.
Título: Re: Fuente 220Vac a 5Vdc sin transformador y aislada
Publicado por: todopic en 27 de Diciembre de 2009, 20:34:57
Lo que se hace, en lugar de colocar la resistencia de 470k, que esta disipando una potencia considerable, es calcular la reactancia de un capacitor, que de un valor aproximado a esos 470k, para la frecuencia de operacion (50 o 60 hz)... Xc=470k
xc=1/ (2 Pi F C)

despejas y obtienes el valor de C  :mrgreen:

Norberto (pd- no está aislada de la red... pero en muchos casos se puede aplicar...)  :mrgreen:
Título: Re: Fuente 220Vac a 5Vdc sin transformador y aislada
Publicado por: Marioguillote en 27 de Diciembre de 2009, 20:51:29
Hola Manolo ! Hola a todos !

De acuerdo al culo son los azotes diría mi padre ....

¿La necesitas para una producción en serie o para un caso muy puntal de aplicación tuya?
Es decir, ¿es para un producto que se venderá o lo utilizarás siempre tú?

Esta pregunta responde a que si compras algo que sólo se consigue en una de las lunas de Saturno y vale mucho dinero, tus clientes (o los destinatarios del producto) no verán con buenos ojos la imposibilidad de reparar el dispositivo por falta de un material "inconseguible"

Por otro lado, los transformadores de 220 a X Volts @ 300mA son muy pequeños en realidad. Si utilizas cualquier convertidor DC-DC, quizás debas agregar a la salida electrolíticos de muchos uF para "matar" el ruido de conmutación. Ese ruido puede desde romperte elementos hasta colgarte el micro. El volumen de espacio que ocupa el convertidor buscado + electrolíticos externos, ¿no serán el mismo tamaño que un pequeño transformador de 300mA?

De esa forma simplificas mucho la construcción, armas el sistema de regulación totalmente en SMD (nadie mejor que tú para eso) y colocas un dispositivo "reemplazable" fácilmente por cualquiera.

En mi trabajo, cuando se complica la obtención de repuestos para una reparación rápida y efectiva, el cliente expresa su desagrado con la marca y jura a todos los santos no volver a comprar nunca esa misma.

La otra opción es hacer una fuente como la que ya has hecho (220 / 5V) pero con 2 capacitores; uno para neutro y otro para fase, con un puente de diodos. De este modo rectificas onda completa y los electrolíticos son pequeños. El resto, como antes, SMD. De ese modo también estarías aislado de la red. (Aplicando lo que dice Norberto)

En fin, las posibilidades son muchas, pero la idea central de mi post es la de mencionarte la posibilidad de evitar componentes que cualquier usuario no pueda conseguir fácilmente. Es decir, no hagas un producto descartable.

Un abrazo a todos ! Felicidades !  :x)
Mario

PD: ¿El nombre del cliente (si es que lo hay) tiene algo que ver con il cavallino rampante?
Título: Re: Fuente 220Vac a 5Vdc sin transformador y aislada
Publicado por: Nocturno en 28 de Diciembre de 2009, 02:43:17
Gracias por vuestros consejos, amigos.
Es para un cliente, efectivamente, y por eso no puedo ir a componentes exclusivos. Hablé con él sobre la opción del AC-DC que vi en Digikey y le pareció razonable así que lo probaré y si funciona bien será esa la solución que aplique.

Hasta donde sé, el cliente no tiene relación con Ferrari, ¿te ha llegado a ti algo de Ferrari?

Un abrazo
Título: Re: Fuente 220Vac a 5Vdc sin transformador y aislada
Publicado por: dogflu66 en 28 de Diciembre de 2009, 08:46:13
He estado revisando el hilo y como ya te indican coincido que para tu tema lo mejor es un transf. encapsulado. De todas formas si quieres hacer alguna prueba me llegaron , (por error por su similitud con la nomenclatura del st232 y al final me los quede) unos C.I. controladores switching para hacer fuentes directas desde 220AC aisladas o no. A esto le añades un toroide miniatura de la máxima uH posible, (para tener máximo de espiras). Este se divide en dos bobinados para obtener el aislamiento, y usarlo como transformador, y así, poder hacer las pruebas. De todas formas en Farnell buscando por “pulse” te salen los transformadores de ferrita que tienen. Pero la suma de todo saldrá más costoso y el tamaño será muy similar o mayor, eso si, pesará menos.

PD. Te envio un chip de esos si quieres hacer alguna prueba.
Título: Re: Fuente 220Vac a 5Vdc sin transformador y aislada
Publicado por: EdoNork en 28 de Diciembre de 2009, 10:02:19
dogflu66, ¿podrías indicar qué integrado es? Gracias.

Un saludo.
Título: Re: Fuente 220Vac a 5Vdc sin transformador y aislada
Publicado por: dogflu66 en 28 de Diciembre de 2009, 13:51:40
Es el TOP232GN (SMD), http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/34942/POWERINT/TOP232G.html
3 € + IVA en España desde un comercio no especializado.
Título: Re: Fuente 220Vac a 5Vdc sin transformador y aislada
Publicado por: Nocturno en 28 de Diciembre de 2009, 14:37:40
Gracias, lo miro y te digo algo.