Trin spænding regulator

En regulator, der understøtter netspænding inden for 190 ... 242 V.

Netspændingsregulatorer

Det er kendt, at spænding i husholdningsnettet ofte overskrider tolerancegrænser. I rør-tv'ernes dage var ferroresonantstabilisatorer meget almindelige. Moderne tv'er kan betjenes med ændringer i indgangsspænding inden for 110 ... 260 V.

Det samme kan siges om computere, CD-afspillere og generelt om alt det udstyr, der bruges til at skifte strømforsyning. Men for udstyr, der føres direkte fra netværket, er grænserne for spændingsændring meget mindre.

Et slående eksempel på en sådan teknik er et køleskab, en elektrisk kaffekværn, en madprocessor, et loddejern og en glødelampe. Naturligvis er en sådan nøjagtighed af spændingsstabilisering som for rør-tv ikke nødvendig for sådanne anordninger, så det er meget muligt at anvende en spændingsregulerende anordning i trin. En lignende regulator vil blive beskrevet i denne artikel.

Trin spænding regulering

På trods af designens enkelhed har regulatoren følgende data: når indgangsspændingen ændres i området 150 ... 260 V, opretholdes output inden for området 187 ... 242 V. Mange husholdningselektriske apparater er i drift i dette interval. I den version, hvor skemaet i artiklen er vist, når regulatorens styrke 275 watt, hvilket er helt nok til normal drift, for eksempel et køleskab.

En lignende metode til trinvis spændingsregulering bruges i nogle modeller af uafbrydelig strømforsyning til computere: Når den uafbrydelige strømforsyning fungerer fra netværket, kan du høre, hvordan relæet klikker i det. Dette er bare en grov justering af udgangsspændingen. I denne tilstand bruges den uafbrydelige transformator som en autotransformator. I tilfælde af strømafbrydelse skifter transformeren til konvertertilstand og kører på batteristrøm.

Det er kendt, at en transformer inkluderet i autotransformatortilstanden kan arbejde med en belastning på næsten fem gange dens effekt. I dette design blev der anvendt en transformer med en effekt på kun 57 watt, og derfor er det nok at udskifte transformeren med en mere kraftfuld, hvis det er nødvendigt at øge effekten til hele regulatoren som helhed.

Nu producerer industrien selvfølgelig netværksstabilisatorer baseret på LATRA (vi vil ikke tale om elektroniske her). I sådanne anordninger driver en mikromotor med en reducer, der selvfølgelig styres af et elektronisk kredsløb, en bevægelig kontakt.

Pålideligheden af ​​en sådan enhed vil sandsynligvis være lille. Et eksempel på en sådan enhed kan fungere som en spændingsregulator Resanta lettisk produktion. Anmeldelser om det kan læses på Internettet.

Skemaet med den foreslåede regulatorindstilling er vist i figur 1.

Figur 1. Spændingsregulatordiagram

Beskrivelse af det elektriske kredsløb på regulatoren

Grundlaget for regulatoren er en samlet nedtrappende transformer T1. Det er inkluderet i autotransformatorkredsløbet. Foruden transformatoren indeholder kredsløbet en ensretter til strømforsyning af den elektroniske del af kredsløbet, to tærsklenheder og en udgangsspændingsomskifterenhed. Sidstnævnte giver en vis forsinkelse i udseendet af spænding ved udgangen. Dette er nødvendigt for, at enheden kan gå i driftstilstand.

Ved skift af sekundærvikling er interferens uundgåelig, hvorfra relækontakterne brændes. For at beskytte mod dette fænomen bruges en kæde bestående af en modstand R1 og en kondensator C2.

Den elektroniske del af enheden drives af en ustabiliseret ensretter, der består af en diodebro VD1 og en udjævningskondensator C1.Kondensatorer C3 og C4 installeret i tærsklenheder er designet til at eliminere kortsigtede ændringer (emissioner) af den udbedrede spænding. Den samme spænding bruges til at styre netspændingen.

På transistoren VT3 og elementerne C5 og R6 samlet timer-forsinkelsesforsinkelse. Enheden indeholder også to tærsklenheder, hvis design er ens.

Den første tærskelindretning er lavet på transistor VT1, modstande R2, R3, zenerdioder VD2, VD3 og kondensator C3. Relæ K1 er inkluderet i kollektorkredsløbet for transistor VT1. For at beskytte transistoren mod selvinduktionsspændingen bliver relæspolen skiftet af VD4-dioden.

Relæerne K1-kontakter skifter transformatorens T1 viklinger, når tærskelindretningen udløses. Kondensator C3 er designet til at udjævne ripplen af ​​den udlignede spænding samt eliminere interferens. Den anden tærskelindretning samles på samme måde. Det består af elementerne VT2, VD4, VD5, R4, R5, C4, relæ K2.

Spændingsregulator

Betjeningen af ​​regulatoren er praktisk at overveje i dele. Når enheden er tændt, vises der en spænding på kondensator C1, der starter opladning af kondensator C5. Med en forsinkelse på cirka to sekunder åbnes VT3-transistoren, K3-relæet tændes, og spændingen tilføres belastningen.

Netspænding reduceret

I det tilfælde, hvornår netspænding mindre end 190 V, fungerer ingen tærskelanordning, og relæerne K1 og K2s kontakter er i den position, som vist i diagrammet. I dette tilfælde tilføres netspænding til belastningen og plus-spændingen fra viklingerne III og VI. Hvis netspændingen på dette tidspunkt er 150 V, vil belastningen være mindst 190 V.

Netspænding er næsten normal

Hvis netspændingen er i området 190 ... 220 V, er udgangsspændingen for ensretteren tilstrækkelig til at åbne Zener-dioderne VD2, VD3, hvilket vil føre til åbningen af ​​transistoren VT1, så relæ K1 udløses. Hvis du følger skemaet, kan du se, at i dette tilfælde er viklingerne III og IV forbundet.

Netspænding øget

I tilfælde af at netspændingen overstiger 220 V, fungerer K2-relæet, som forbinder V- og IV-viklingerne med dets kontakter. Disse viklinger er ude af fase, så udgangsspændingen falder.

Detaljer og design af spændingsregulatoren

Næsten alle dele kan monteres på et trykt brødbræt ved hjælp af trådmontering. I designet kan du bruge modstande som MLT eller importeret. Oxidkondensatorer importeres også bedre, nu er de sandsynligvis lettere at købe end indenlandske. Og deres kvalitet er bedre. Diodebroen kan erstattes af diskrete dioder, for eksempel 1N4007. Transistorer er velegnede til enhver lav effekt med en kollektors emitter spænding på mindst 30 V og en strøm, der er tilstrækkelig til at udløse relæet. Ud over dem, der er angivet på diagrammet, er KT645, KT503, KT972 med ethvert bogstavsindeks egnede.

I stedet for de to zener-dioder, der er angivet på diagrammet, kan den sædvanlige D810 ... D814 bruges. Før installationen skal de vælges i henhold til spændingen i overensstemmelse med diagrammerne.

Det er bedre at bruge importerede relæer (Tianbo, Trl, Trk og lignende, de er nu også nemmere og billigere at købe) med en 24 V. spole. Relækontakter skal klassificeres for en strøm på mindst 1,5 A. Mange af disse relæer, til meget små dimensioner, har kontakter designet til en strøm på 10 ... 16 A.

En samlet TPP270 - 127/220 - 50 bruges som en transformer.Den nominelle effekt for en sådan transformer er 57 watt.

Enhedsopsætning

Til regulering er regulatoren tilsluttet LATR-udgangen. For at tage hensyn til transformerens reaktion på belastningen er sidstnævnte forbundet til enhedens udgang. Ved at ændre spændingen ved indgangen til regulatoren er det nødvendigt at konfigurere tærsklenheder. Dette skal gøres med et udvalg af zenerdioder med forskellige stabiliseringsspændinger. For mere præcis indstilling i serie med zener-dioder kan du tænde for silicium- eller germaniumdioder. Det skal huskes, at den direkte spænding af siliciumdioder er ca. 0,7 V og for germium 0,4 V.

Boris Aladyshkin