Cara paling murah untuk menyambungkan mikrokontroler ke 120V (tanpa kutil dinding atau baterai)

14

Saya harus dapat memberi daya pada Atmega168 dengan menancapkannya ke dinding. Rangkaian ini sedikit lebih kompleks tetapi tidak terlalu banyak. Atmega168 membutuhkan antara 1.8V dan 5V pada 200mA. Solusi ideal perlu dimasukkan semua di papan PCB. Tidak ada kutil di dinding atau baterai.

Apa strategi atau serangkaian komponen yang baik yang akan memungkinkan ini dilakukan dengan aman dan murah? Saya baru di daerah tetapi saya telah mendengar hal-hal tentang catu daya mode-diaktifkan. Juga, efisiensi tidak terlalu penting asalkan tidak panas jika disentuh.

microcontroller power-supply power batteries wall-wart Alexis K
sumber
2
Apakah perlu berinteraksi dengan apa pun? Karena ada cara untuk membuat catu daya off-line, tetapi mereka menyebabkan seluruh mikroprosesor berada pada garis-potensial, sehingga secara efektif Anda tidak bisa, dan tidak boleh menyentuhnya ketika terhubung.
Connor Wolf
2
Mereka terjebak dengan transformator atau kutil di dinding. Titik.
Connor Wolf
1
@ Palsu - ya, saya sampai pada kesimpulan yang sama ketika saya membaca kata "aman".
stevenvh
3
@AlexisK - Tidak ada transformator? Anda dapat membuat catu daya listrik tanpa trafo, tetapi tidak aman untuk sentuhan. Menyentuh bagian mana pun bisa mematikan.
stevenvh
3
@ Jeanne - Jika Anda memiliki tautan ke sana, itu bisa menjadi jawaban.
stevenvh

Jawaban:

15

Saya tidak tahu apakah ini cukup murah, tetapi cara paling sederhana - dan paling aman - adalah dengan menggunakan modul power supply pcb mount komersial seperti ini:

masukkan deskripsi gambar di sini RECOM Power RAC01-05SC ( Mouser )

masukkan deskripsi gambar di sini MYRRA 47122 ( Newark )

Atau buat kutil dinding ke dalam perangkat Anda. Saya telah membeli peralatan komersial yang memiliki kutil dinding yang dipasang secara internal melalui ikatan kabel, dengan kabel yang disolder ke cabang kutil dinding.

Jeanne Pindar
sumber
@ Jeanne: dapatkah Anda mengatakan jenis peralatan apa itu? Seorang klien menyarankan agar saya melakukan ini (meletakkan kutil di dinding dan merutekan kabel AC di luar), tetapi saya merasa itu terlihat tidak profesional sehingga saya menggunakan suplai switching papan PC OEM. Namun, karena masalah biaya dan ruang yang menyebabkan sakit kepala perakitan, saya mempertimbangkan kembali ide mereka.
lyndon
Itu adalah oven reflow yang tampaknya telah dikonversi dari oven memasak komersial. Kutil dinding untuk menyalakan sirkuit penginderaan suhu dan kontrol tambahan, yang dipasang di selungkup terpisah (tidak dekat oven panas).
Jeanne Pindar
@JeannePindar, terima kasih atas jawabannya. Saya sangat menghargai nya! Bisakah saya menyambungkan kabel ekstensi yang terpotong ke input salah satunya dapat mengeluarkan 5V bersih? Juga, mereka sedikit mahal, tetapi mungkin lebih murah setelah semua dikatakan dan dilakukan dengan mendapatkan banyak komponen yang lebih kecil. Apakah mereka membuat jenis perangkat yang lebih murah ini?
Alexis K
Itu dimaksudkan untuk pemasangan PCB, sehingga pin benar-benar terlalu kecil untuk memiliki kabel yang disolder langsung kepada mereka. Output dari mereka harus cukup bersih selama Anda tidak menyalakan sirkuit analog yang sensitif, tetapi Anda harus memiliki topi bypass di papan Anda. Itu adalah dua yang lebih murah yang dibawa oleh dua distributor suku cadang utama. Saya membuat peralatan semi-custom yang relatif mahal, jadi terus terang, saya tidak terlalu memperhatikan harga.
Jeanne Pindar
2
@AlexisK - Apa maksudmu "kabel ekstensi terpotong"? Jika itu berarti apa yang saya pikirkan: jangan! Jangan pernah menyolder kabel listrik Anda. Letakkan modul dengan baik di PCB Anda, itulah maksudnya, dan gunakan terminal sekrup PCB untuk menghubungkan kabel daya. Selalu lakukan itu!
stevenvh
18

Jika perlu aman, Anda tidak dapat menggunakan transformator untuk isolasi dari listrik, dan Anda mungkin akan berakhir dengan catu daya linier klasik:

masukkan deskripsi gambar di sini

Anda mungkin dapat mengubah beberapa hal di sini. Anda mengatakan AVR dapat bekerja pada 1.8V. Bagaimana dengan sisa sirkuit? Jika 1.8V sudah cukup di sana Anda juga dapat menggunakan transformator tegangan rendah. (Pastikan seluruh rangkaian dapat bekerja pada 1.8V. Misalnya, Anda dapat menggunakan LED.) Digikey mendaftar 3.15V / 600mA, tetapi ini bukan dudukan PCB, jika tidak maka akan ideal. 3.15V AC yang dikombinasikan dengan dioda Schottky untuk perbaikan memberi Anda lebih dari 3.5V input ke regulator Anda, yang bisa berupa hampir semua LDO yang dapat memasok 200mA. (Jika Anda menggunakan tegangan transformator yang lebih tinggi, Anda harus menggunakan LDO yang berbeda, karena yang ini diberi nilai maksimum 6V.)

Ini adalah pengaturan standar untuk catu daya linier. Ini mungkin terlihat sedikit rumit, tetapi Anda tidak bisa lebih sederhana dari ini. Kutil dinding adalah alternatif yang bagus, mengapa Anda menentangnya?

stevenvh
sumber
Terima kasih atas jawabannya. Apakah catu daya mode-aktif adalah sesuatu yang layak untuk ditelusuri untuk ini? Bagaimana trik / tersedia komponen untuk membangun kembali kutil-dinding pada pcb? Saya mengalami sedikit kesulitan menemukan daerah untuk mencari transformator mountable pcb pada digikey. Apakah Anda memiliki tautan ke area yang tepat untuk dilihat?
Alexis K
@AlexisK - Saya tidak dapat menemukan transformator yang tepat segera. Saya akan melihat lagi hari ini. Untuk solusi tegangan rendah saya mengusulkan switcher tidak akan memberi Anda keuntungan nyata. Bahkan pada 5V Anda hanya perlu 1W, jadi itu mungkin tidak sepadan.
stevenvh
Terima kasih. Setelah saya mendapatkan sedikit informasi tentang transformator, saya akan memeriksanya.
Alexis K
Saya pikir trafo 3V ini akan menyenangkan, sampai saya melihat arus: 50A :(
Federico Russo
@FedericoRusso dan harganya $ 57,00. Apakah Anda tahu opsi lain yang lebih murah?
Alexis K
10

Solusi elegan mungkin menggunakan kutil dinding USB seperti ini:

Faktor bentuk yang sangat bagus Bagi mereka yang tidak suka plug Inggris

dan suplai sirkuit Anda melalui USB (seperti Teensy). Kemudian bungkus semua dalam kotak yang sama, biarkan steker keluar.

PENOLAKAN: Saya tahu bahwa ini adalah solusi yang tidak tersedia, tetapi saya menyukainya karena dua alasan:

  1. Keamanan: ini (semoga) disertifikasi, jadi Anda hanya perlu berurusan dengan 5 V, menyerahkan masalahnya kepada pabrikan;

  2. Harga: colokan ini ditemukan di tempat-tempat seperti dealextreme dengan harga hingga $ 1, dan tambang saya bekerja dengan baik sampai sekarang. Jika Anda membuatnya sendiri, hanya komponen yang akan lebih mahal, dan waktu Anda juga.

clabacchio
sumber
2
Bagaimana ini lebih elegan daripada kutil dinding biasa? Setidaknya orang tidak akan berpikir perangkat USB tidak berfungsi atau melakukan apa pun.
kenny
1
@kenny well, Anda tidak perlu khawatir tentang keselamatan, dan itu akan menjadi sebuah kotak kecil
clabacchio
8
Skala ekonomi adalah hal yang luar biasa. Cukup mengherankan bahwa produk yang diproduksi, tertutup, dikirim dengan overhead jack USB lebih murah daripada menerapkan catu daya.
Kevin Vermeer
Apple menagih Anda lengan dan kaki untuk ini.
stevenvh
5
Yang Apple jauh lebih baik daripada yang $ 2. Lihatlah berbagai teardown di Youtube. Yang murah itu menakutkan.
markrages
5

Sebuah catu daya listrik dengan peringkat aman yang aman adalah desain yang cukup kompleks. Silahkan lihat pada teardown ini dari sebuah charger iphone sebagai contoh. Dalam artikel itu penulis menyebutkan chargermode Samsung cube sekitar $ 6 charger ini mungkin merupakan pilihan yang baik (mungkin dihapus dari kasingnya dan dipasang pada PCB Anda).

pault
sumber