Вместо сетевого трансформатора - реле!

[Denn]

Не секрет, что сетевой трансформатор имеет следующие недостатки:

- крупные габариты;
- большой вес;
- мощный источник электромагнитных помех;
- дороговизна.

В промышленных приборах эта проблема решается использованием импульсных БП, в которых тоже есть трансформатор, но он имеет гораздо меньшие размеры и вес. Для DIY-конструкций этот вариант не очень подходит, т.к. такая замена получается значительно сложнее, а в некоторых конструкциях (например, в ламповых преампах) просто неприемлема.
Также в ламповых конструкциях от трансформатора требуется по сути дела то же напряжение, что и в питающей сети (~220в) и применение трансформатора вызвано лишь необходимостью гальванической развязки от питающей сети. А гальваническая развязка необходима для того, чтобы на общем проводе схемы питаемого устройства не оказалась фаза, что может привести к порче других приборов подсоединённых к нашей конструкции и/или поражению эл током человека прикоснувшегося к корпусу прибора.
Поскольку расположение фазового и нулевого провода в розетке непредсказуемо, питание без гальванической развязки не применяется из соображений безопасности.

Предлагаю на суд DIY'шиков следующее схемное решение:



Здесь нет ни одного трансформатора, а проблема неправильной полюсовки решается схемотехнически. Обязательное условие - подключение с помощью 3-контакной "евро" вилки и наличие в розетке либо заземления, либо зануления; в противном случае прибор просто не включится. Любые варианты переполюсовок, "ошибок электрика" при разводке розеток и т.п. не позволят появиться фазе на общем проводе схемы! Т.о. с точки зрения электробезопасности всё ОК.

Ну, а теперь ваши помидоры, господа

[Shulce]

Denn, а эта схема срузу для анодки и накала? Ну все вроде красиво, надо попробовать и станет все ясно.

[Denn]

Denn, а эта схема срузу для анодки и накала? Ну все вроде красиво, надо попробовать и станет все ясно.

Да, конечно, для анодки и для накала. Кстати, уже придумал более красивый вариант по части накала

Мне пока интересно обсудить саму идею, выявить подводные камни, а до конкретной реализации не далеко.

На данный момент мне подсказали такой маловероятный, но всё же минус: при глубоком перекосе фаз (так, что на нуле появится 220в относительно земли) может сработать второе реле... Тогда произойдёт к.з. и сработает предохранитель. Опасности для здоровья нет.
Может ещё возможны какие-то неприятности.

[crazypilot]

все конечно хорошо,но есть НО...если например вы продали преамп...у себя дома(где есть заземление или зануление точно) все работает,а вот придет ваш клиент домой пихнет в розетку и...нет у него ни зануления ни заземления в розетке...с другой стороны такой схемой можно пользоваться дома,но опять таки есть НО...если на реп.базе,или у друга тоже не окажеться земли в розетке...Ден,высказал то,что подумал сразу...не в обиду,но пока в помещениях не появиться норм земля это сложно использовать...ИМХО

[AZG]

В топку сразу. Накал при таком токе взорвет проходной кондер нахрен. И развязка от питающей сети требуется в ПЕРВУЮ очередь для безопасности. Твоя схема ни одну сертификацию не пройдет.

[Denn]

все конечно хорошо,но есть НО...если например вы продали преамп...у себя дома(где есть заземление или зануление точно) все работает,а вот придет ваш клиент домой пихнет в розетку и...нет у него ни зануления ни заземления в розетке...с другой стороны такой схемой можно пользоваться дома,но опять таки есть НО...если на реп.базе,или у друга тоже не окажеться земли в розетке...Ден,высказал то,что подумал сразу...не в обиду,но пока в помещениях не появиться норм земля это сложно использовать...ИМХО

Согласен, такой минус есть. С другой стороны, если прибор в рэке (и естественнго он 1U ), то обеспечить заземление - это залог успеха и первоочередная задача. С "напольником" на концерте можно "попасть".
Однако, есть же приборы (например, стиралки, холодильники и т.п.) для которых наличие заземления в розетке - обязательное требование, и почему-то никто не возмущается...

В топку сразу. Накал при таком токе взорвет проходной кондер нахрен. И развязка от питающей сети требуется в ПЕРВУЮ очередь для безопасности. Твоя схема ни одну сертификацию не пройдет.

Азнаур, сертифицировать я как-то не планирую Каким образом обеспечивается безопасность я описал. В известных решениях безопасность летит ко всем чертям при хреновой намотке транса, пробое обмотки, оптрона и т.п., и это вещи не из ряда вон, а сплошь и рядом. Ещё можно долго рассуждать о сертификации и безопасности, а приходишь в клуб - там розетки без кожуха, оголённые провода и т.д...
Насчёт гасящего кондёра - надо просимить и провести "лабораторную работу", думаю что тут всё будет ОК. Работает на таком принципе куча зарядок для аккумуляторов, а там токи не детские...

[MV]

Денис, ты переходные процессы в универе изучал? Знаешь, чем заменяется емкость в момент времени t(0) на схеме замещения?

[Denn]

Денис, ты переходные процессы в универе изучал? Знаешь, чем заменяется емкость в момент времени t(0) на схеме замещения?

Изучал много чего, в том числе и то, что конденсатор для переменного тока представляет из себя сопротивление, которое нетрудно рассчитать по формуле. На время "твоего" переходного процесса (если ты про "к.з." С3) будет холодная нить накала ламп (единицы Ом) и незаряженный фильтрующий конденсатор С4, у которого переходной процесс затянется гораздо дольше, чем у С3. На какой-то момент диоду VD5 окажется "несладко", но это не беда, ибо второй VD4 постоянно будет находиться в таком режиме. Впрочем это в вышеуказанной схеме. Во втором варианте (который ближе к жизни) у меня оба плеча заюзаны, т.о. и нагрузка распределена равномерно и накалы питаются симметричными пульсациями
Кстати, симулятор показал, что всё хорошо. Конечно не истина в последней инстанции, но всё же. Для накала двух 12АХ7 подходят следующие параметры: С3=9.4 мкф (два 4.7мкф параллельно, не проблема), С4=4700мкф (практически стандарт для фильтрации накала).
Вот схема эксперимента в EWB v5.12 - http://denn.ru/extreme/cap_psu.ewb

[diezz]

Не вдаваясь в тонкости - если в розетке зануление (земляной контакт привязан к "0"), то одна половинка входной цепи (с1, к1, vd1 или то же с номерами 2) окажется короткозамкнутой.

[Denn]

Не вдаваясь в тонкости - если в розетке зануление (земляной контакт привязан к "0"), то одна половинка входной цепи (с1, к1, vd1 или то же с номерами 2) окажется короткозамкнутой.

Тонкости тут нехитрые, а описанная ситуация является штатной для этой схемы и абсолютно не противоречит алгоритму её работы Замкнута соответствующая половинка или просто без питания - это не важно, ибо под напряжением и должна быть только одна половинка, т.е. какое-то одно из реле. Как раз включение обоих реле одновременно недопустимо, от это даже сделана диодная защита.

П.С. кстати, есть мысль как обойтись без третьего контакта заземления (зануления)! мысль вовсе несложная

[shn]

Хм... интересно, конечно, но как-то доверие к такой схеме не очень. Надо, безусловно, проверить.

[shn]

Хм... доля правды в девайсе есть. Т.е. я так понимаю, с помощью реле мы "выбираем где фаза, где ноль", а затем "подключаемся" так, чтобы на нашей земле был ноль?.. Вариант конечно интересный, но действительно - а что будет происходит при включении девайса?

[MV]

Денис, посчитай, какой ток у тебя пойдет через емкости в начальный момент времени, заменив их на кз на схеме замещения. Это теория переходного процесса, который у тебя происходит в схеме при подаче на нее питания. Установившийся режим, когда сопротивления кондеров будут выражаться формулой 1/w*С, наступит через какое-то время. Одно дело, когда ты включаешь выпрямитель на источники ограниченной мощности, чем у тебя являются вторичные обмотки транса питания, другое дело, когда включаешь схему на систему с большим запасом мощности, в нашем случае - сеть 220В, которая тебе твой ток КЗ отработает запросто, практически без падения напряжения.

[shn]

2 MV - Ток заряда действительно большой будет, в этом правда, но никто не мешает поставить "внутреннее сопротивление" источника, дабы ограничить ток зарядки.

[MV]

Обсуждается конкретный вариант схемы. Всего лишь объясняю, почему кондеры и диоды при его запуске пробьет. Когда будет выложен другой вариант схемы, будем разбирать его.

Кстати, токоограничивающие резисторы на момент запуска окажутся под большим напряжением. Соотвественно прикидывайте их цену, габариты. Цену и габариты реле, контакты которых выдерживают коммутацию 220В из сети. Цену и габариты резисторов, цену и габариты кондеров и диодов. Вам все еще тяжело поставить в схему перевертыш или поднапрячься и поискать где заказать транс?

Да, кстати, по реле. Его обмотка, судя по схеме, должна быть на 220В. А контакты при первом запуске не должны привариться друг к другу от искры. Удачи всем, кто будет собирать это.

[Denn]

Максим, не нужно всё усложнять!
В мире давно уже работают импульсники в которых при включении заряжаются конденсаторы ёмкостью 220 и более мкф, которые стоят сразу после диодного мостика. Там переходные процессы подольше и покруче, чем перезарядка конденсатора в 10 мкф. Есть диоды которые держат гигантские кратковременные токи, есть slow blow предохранители, есть 5-ваттные керамические резисторы на сопротивления в доли Ом. Я ж не предлагаю делать на Д226, МБГЧ и МЛТ-0,25
Реле коммутирующие напряжение 220в - не редкость и вовсе необязательно их обмотки должны быть на 220в.
Имхо, "узкое" по цене место - конденсатор на почти 10 мкф и напряжение не менее 400в.

Перевёртыш поставить несложно, если не волнуют проблемы описанные мною в первом посте. Однако применяя перевёртыш, мы сильно ограничиваем себя по анодному току, а в сети, как ты сам заметил, с током проблем нет

Немного оффтоп. Ещё в школе (в младших классах ) маялись такой фигнёй - заряжали конденсатор в розетке и разряжали либо об металлические предметы, либо об девчёнок. Счастливые обладатели конденсаторов на 10 мкф (и кстати, всего на 250в) считались самыми "крутыми", а остальные "лузеры" довольствовались жалкими 1..4 мкф Замечу, напрямую 10 мкф в розетку безо всяких токоограничивающих резисторов и прочих предохранителей. Да, были искорки, но ниразу ни у кого ничего не разорвало и все живы до сих пор.

[shn]

Сорри за офф... Но по-моему дискуссия перешла в другое русло, а именно в русло споров "у кого больше".
Denn, интересная идея, хотя бы потому, что свежая и не избитая. Будет много критики, но я желаю удачи в развитии. Только прежде чем втыкать в розетку, советую раза три или четыре подумать :-) в том смысле, что посчитать все РУКАМИ, а не только симом. Мало ли что; бывает, что в симе все работает, а в реальности бардак полный.

Единственное, что меня смущает, так это то, что ток возврата питания реле идет по земляному проводу, который не предназначен для пускания туда токов: а именно, такое устройство ВОЗМОЖНО будет "срать" (простите за сленг) в землю не хуже мощных импульсных приборов; ПОЭТОМУ нужно хорошо подумать на счет величины емкости в цепи обвязки реле, а то иначе оно будет щелкать туда сюда и весь этот мусор пойдет в землю.

Второе эдакое "НО": пустить бы как-нибудь ток питания реле "в ноль", а не "в землю"...

[shn]

Да, еще добавлю - если к выпрямлению анодки претензий нет (не пробьет никакие кондеры с диодами... имхо сказки, ну на крайний случай можно токоограничивающее сопротивление поставить в Омы), то питание накала через делитель на кондерах - странная имхо затея... Тут АЗГ думаю прав, несладко придется "проходному" кондеру. Я бы на накал непоскупился бы отдельный транс поставить.

[shn]

Уже почти ушел на обед, и тут подумал... Еще одна рекомендация - параллельно "входу" схему повесить высоковольтный конденсатор небольшой емкости, дабы при включении ничего плохого не произошло.

[Denn]

Как я уже проговорился, конечная цель - отказаться от земляного провода вообще, и эта цель лично мне уже видна.

Да, еще добавлю - если к выпрямлению анодки претензий нет (не пробьет никакие кондеры с диодами... имхо сказки, ну на крайний случай можно токоограничивающее сопротивление поставить в Омы), то питание накала через делитель на кондерах - странная имхо затея... Тут АЗГ думаю прав, несладко придется "проходному" кондеру. Я бы на накал непоскупился бы отдельный транс поставить.

Если ставим накальный транс, то досвидос задумке. Ничего странного в использовании кондёра в качестве резистора нет. Как я уже сказал, втыкал я лично 10 мкф в розетку, ничего не произошло. А в промышленных приложениях работают конденсаторы на много мкф в сетях переменного тока сполшь и рядом.