Βηματικός ρυθμιστής τάσης

Ένας ρυθμιστής που υποστηρίζει την τάση δικτύου μέσα σε 190 ... 242 V.

Ρυθμιστές τάσης δικτύου

Είναι γνωστό ότι η τάση στα οικιακά ηλεκτρικά δίκτυα υπερβαίνει συχνά τα όρια ανοχής. Την εποχή των τηλεοράσεων με σωλήνες, οι σταθεροποιητές σιδερομονώσεως ήταν πολύ συνηθισμένοι. Οι σύγχρονες τηλεοράσεις λειτουργούν με αλλαγές στην τάση εισόδου εντός 110 ... 260 V.

Το ίδιο μπορεί να ειπωθεί για υπολογιστές, συσκευές αναπαραγωγής CD και γενικά για όλο τον εξοπλισμό στον οποίο χρησιμοποιούνται τροφοδοτικά εναλλαγής. Αλλά για εξοπλισμό που τροφοδοτεί απευθείας από το δίκτυο, τα όρια της αλλαγής τάσης είναι πολύ μικρότερα.

Ένα εντυπωσιακό παράδειγμα αυτής της τεχνικής είναι ένα ψυγείο, ένας ηλεκτρικός μύλος καφέ, ένας επεξεργαστής τροφίμων, ένας συγκολλητικός σίδηρος και ένας λαμπτήρας πυράκτωσης. Φυσικά, τέτοια ακρίβεια σταθεροποίησης τάσης όπως για τις τηλεοράσεις με σωλήνες δεν είναι απαραίτητη για τέτοιες συσκευές, επομένως είναι αρκετά πιθανό να χρησιμοποιηθεί μία διάταξη ρύθμισης της τάσης σε βήματα. Ένας παρόμοιος ρυθμιστής θα περιγραφεί σε αυτό το άρθρο.

Βηματική ρύθμιση τάσης

Παρά την απλότητα του σχεδιασμού, ο ρυθμιστής έχει τα ακόλουθα δεδομένα: όταν η τάση δικτύου εισόδου μεταβάλλεται στην περιοχή των 150 ... 260 V, η έξοδος διατηρείται εντός της περιοχής από 187 ... 242 V. Πολλές οικιακές ηλεκτρικές συσκευές λειτουργούν σε αυτό το εύρος. Στην έκδοση στην οποία παρουσιάζεται το σχήμα στο αντικείμενο, η ισχύς του ρυθμιστή φτάνει τα 275 watt, πράγμα που είναι αρκετό για κανονική λειτουργία, για παράδειγμα, ένα ψυγείο.

Μια παρόμοια μέθοδος βαθμιαίας ρύθμισης τάσης χρησιμοποιείται σε ορισμένα μοντέλα αδιάλειπτης παροχής ισχύος για υπολογιστές: όταν η αδιάλειπτη τροφοδοσία λειτουργεί από το δίκτυο, μπορείτε να ακούσετε πώς το ρελέ κάνει κλικ σε αυτό. Πρόκειται μόνο για μια γενική ρύθμιση της τάσης εξόδου. Σε αυτόν τον τρόπο, ο μη διακοπτόμενος μετασχηματιστής χρησιμοποιείται ως αυτομετασχηματιστής. Σε περίπτωση διακοπής ρεύματος, ο μετασχηματιστής μεταβαίνει σε λειτουργία μετατροπέα και λειτουργεί με ισχύ μπαταρίας.

Είναι γνωστό ότι ένας μετασχηματιστής που περιλαμβάνεται στον αυτόματο μετασχηματιστή μπορεί να λειτουργεί με φορτίο σχεδόν πέντε φορές την ισχύ του. Σ 'αυτό το σχέδιο, χρησιμοποιείται ένας μετασχηματιστής με ισχύ μόλις 57 watt, αν είναι απαραίτητο να αυξηθεί η ισχύς όλου του ελεγκτή στο σύνολό του, αρκεί να αντικατασταθεί ο μετασχηματιστής με ένα ισχυρότερο.

Φυσικά, τώρα η βιομηχανία παράγει σταθεροποιητές δικτύου με βάση το LATRA (δεν θα μιλάμε για ηλεκτρονικές εδώ). Σε τέτοιες συσκευές, ένας μικροκινητήρας με μειωτήρα, ελεγχόμενος, φυσικά, από ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα, κινεί μια κινητή επαφή.

Η αξιοπιστία μιας τέτοιας συσκευής θα είναι πιθανώς μικρή. Ένα παράδειγμα μιας τέτοιας συσκευής μπορεί να χρησιμεύσει ως ρυθμιστής τάσης στην παραγωγή της Λετονίας Resanta. Κριτικές σχετικά με αυτό μπορούν να διαβάσουν στο Διαδίκτυο.

Το σχήμα της προτεινόμενης επιλογής ρυθμιστή παρουσιάζεται στο σχήμα 1.

Σχήμα 1. Διάγραμμα ρυθμιστή τάσης

Περιγραφή του ηλεκτρικού κυκλώματος του ελεγκτή

Η βάση του ρυθμιστή είναι ένας ενοποιημένος μετασχηματιστής βαθμίδων Τ1. Περιλαμβάνεται στο κύκλωμα αυτόματου μετασχηματιστή. Εκτός από τον μετασχηματιστή, το κύκλωμα περιέχει έναν ανορθωτή για την τροφοδοσία του ηλεκτρονικού τμήματος του κυκλώματος, δύο συσκευές κατωφλίου και μία μονάδα μεταγωγής τάσης εξόδου. Το τελευταίο παρέχει κάποια καθυστέρηση στην εμφάνιση τάσης στην έξοδο. Αυτό είναι απαραίτητο για να εισέλθει η συσκευή στη λειτουργία λειτουργίας.

Κατά την αλλαγή των δευτερευόντων περιελίξεων, οι παρεμβολές είναι αναπόφευκτες, από τις οποίες οι επαφές του ρελέ καίγονται. Προκειμένου να προστατευθεί από αυτό το φαινόμενο, χρησιμοποιείται μία αλυσίδα αποτελούμενη από μία αντίσταση R1 και έναν πυκνωτή C2.

Το ηλεκτρονικό τμήμα της συσκευής τροφοδοτείται από έναν μη σταθεροποιημένο ανορθωτή, που αποτελείται από μια δίοδο γέφυρα VD1 και έναν εξομαλυντικό πυκνωτή C1.Οι πυκνωτές C3 και C4 που είναι εγκατεστημένοι σε συσκευές κατωφλίου έχουν σχεδιαστεί για να εξαλείφουν τις βραχυπρόθεσμες μεταβολές (εκπομπές) της διορθωμένης τάσης. Η ίδια τάση χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της τάσης δικτύου.

Στο τρανζίστορ VT3 και τα στοιχεία C5 και R6 συναρμολογημένη καθυστέρηση καθυστέρησης χρονοδιακόπτη. Η συσκευή περιέχει επίσης δύο συσκευές κατωφλίου, των οποίων ο σχεδιασμός είναι παρόμοιος.

Η πρώτη συσκευή κατωφλίου κατασκευάζεται σε τρανζίστορ VT1, αντιστάσεις R2, R3, δίοδοι zener VD2, VD3 και πυκνωτή C3. Ο ηλεκτρονόμος K1 περιλαμβάνεται στο κύκλωμα συλλογής του τρανζίστορ VT1. Προκειμένου να προστατευθεί το τρανζίστορ από την τάση αυτοαγωγής, το πηνίο του ρελέ αποβάλλεται από τη δίοδο VD4.

Οι επαφές του ρελέ K1 μεταφέρουν τις περιελίξεις του μετασχηματιστή Τ1 όταν ενεργοποιηθεί η συσκευή κατωφλίου. Ο πυκνωτής C3 έχει σχεδιαστεί για να εξομαλύνει την κυμάτωση της διορθωμένης τάσης, καθώς και για την εξάλειψη των παρεμβολών. Η δεύτερη συσκευή κατωφλίου συναρμολογείται με τον ίδιο τρόπο. Αποτελείται από στοιχεία VT2, VD4, VD5, R4, R5, C4, ρελέ K2.

Ρυθμιστής τάσης

Η λειτουργία του ρυθμιστή είναι σκόπιμο να εξεταστεί σε μέρη. Όταν η συσκευή είναι ενεργοποιημένη, εμφανίζεται τάση στον πυκνωτή C1, ο οποίος ξεκινά τον πυκνωτή φόρτισης C5. Με καθυστέρηση περίπου δύο δευτερολέπτων, ανοίγει το τρανζίστορ VT3, ενεργοποιείται ο ηλεκτρονόμος K3 και εφαρμόζεται τάση στο φορτίο.

Η τάση δικτύου μειώνεται

Στην περίπτωση που τάση δικτύου μικρότερη από 190 V, δεν θα λειτουργεί συσκευή κατωφλίου και οι επαφές των ηλεκτρονόμων K1 και K2 βρίσκονται στη θέση αυτή, όπως φαίνεται στο διάγραμμα. Σε αυτή την περίπτωση, η τάση δικτύου θα εφαρμοστεί στο φορτίο και συν τάση από τις περιελίξεις III και VI. Εάν η τάση δικτύου είναι αυτή τη στιγμή 150 V, το φορτίο θα είναι τουλάχιστον 190 V.

Η τάση δικτύου είναι σχεδόν φυσιολογική

Εάν η τάση δικτύου είναι στην περιοχή 190 ... 220 V, η τάση εξόδου του ανορθωτή επαρκεί για να ανοίξει τις διόδους Zener VD2, VD3, οι οποίες θα οδηγήσουν στο άνοιγμα του τρανζίστορ VT1, έτσι ώστε ο αναμεταδότης K1 να σβήσει. αν ακολουθήσετε το σχήμα, μπορείτε να δείτε ότι στην περίπτωση αυτή οι περιελίξεις III και IV συνδέονται.

Η τάση δικτύου αυξήθηκε

Σε περίπτωση που η τάση δικτύου υπερβεί τα 220 V, θα λειτουργεί ο ηλεκτρονόμος K2, ο οποίος θα συνδέει τις περιελίξεις V και IV με τις επαφές του. Αυτές οι περιελίξεις είναι εκτός φάσης, έτσι η τάση εξόδου θα μειωθεί.

Λεπτομέρειες και σχεδιασμός του ρυθμιστή τάσης

Σχεδόν όλα τα εξαρτήματα μπορούν να τοποθετηθούν σε ένα τυπωμένο breadboard με τη βοήθεια καλωδίου. Στο σχεδιασμό, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αντιστάσεις όπως MLT ή εισάγονται. Οι πυκνωτές οξειδίου είναι επίσης καλύτερα εισαγόμενοι, τώρα είναι πιθανότατα πιο εύκολο να αγοραστούν από τους εγχώριους. Και η ποιότητά τους είναι καλύτερη. Η γέφυρα δίοδος μπορεί να αντικατασταθεί από διακριτές δίοδοι, για παράδειγμα 1Ν4007. Τα τρανζίστορ είναι κατάλληλα για οποιαδήποτε χαμηλή ισχύ με τάση συλλέκτη-εκπομπού τουλάχιστον 30 V και ρεύμα επαρκές για να ενεργοποιήσει το ρελέ. Εκτός από αυτά που αναφέρονται στο διάγραμμα, είναι κατάλληλα τα KT645, KT503, KT972 με οποιονδήποτε δείκτη γραμμάτων.

Αντί για τις δύο διόδους που αναφέρονται στο διάγραμμα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν τα συνήθη D810 ... D814. Πριν από την εγκατάσταση, θα πρέπει να επιλέγονται σύμφωνα με την τάση σύμφωνα με τα διαγράμματα.

Είναι προτιμότερο να χρησιμοποιηθούν τα εισαγόμενα ρελέ (Tianbo, Trl, Trk και παρόμοια, είναι πλέον πιο εύκολο και φθηνότερο να αγοράσουν) με πηνίο 24 V. Οι επαφές των ρελέ πρέπει να έχουν ονομαστική τάση τουλάχιστον 1,5 Α. Πολλά από αυτά τα ρελέ, διαστάσεις, έχουν επαφές σχεδιασμένες για ρεύμα 10 ... 16 A.

Ένα ενιαίο TPP270 - 127/220 - 50 χρησιμοποιείται ως μετασχηματιστής. Η ονομαστική ισχύς ενός τέτοιου μετασχηματιστή είναι 57 watts.

Ρύθμιση συσκευής

Για ρύθμιση, ο ρυθμιστής συνδέεται στην έξοδο LATR. Προκειμένου να ληφθεί υπόψη η απόκριση του μετασχηματιστή στο φορτίο, ο τελευταίος συνδέεται με την έξοδο της συσκευής. Αλλάζοντας την τάση στην είσοδο του ρυθμιστή, είναι απαραίτητο να ρυθμίσετε τις συσκευές κατωφλίου. Αυτό πρέπει να γίνει με μια επιλογή από διόδους zener με διαφορετικές τάσεις σταθεροποίησης. Για ακριβέστερο συντονισμό σε σειρά με διόδους zener, μπορείτε να ενεργοποιήσετε τις δίοδοι πυριτίου ή γερμανίου. Θα πρέπει να θυμόμαστε ότι η άμεση τάση των διόδων πυριτίου είναι περίπου 0,7 V και του γερμάνιου 0,4 V.

Μπόρις Αλαντίσκιν