Regulador de voltaje de paso

Un regulador que admite voltaje de red dentro de 190 ... 242 V.

Reguladores de voltaje de red

Se sabe que el voltaje en las redes eléctricas domésticas a menudo va más allá de los límites de tolerancia. En los días de los televisores de tubo, los estabilizadores ferroresonantes eran muy comunes. Los televisores modernos funcionan con cambios en el voltaje de entrada dentro de 110 ... 260 V.

Lo mismo puede decirse de las computadoras, los reproductores de CD y, en general, de todos los equipos en los que se utilizan fuentes de alimentación conmutadas. Pero para los equipos que se alimentan directamente desde la red, los límites del cambio de voltaje son mucho menores.

Un ejemplo sorprendente de esta técnica es un refrigerador, un molinillo de café eléctrico, un procesador de alimentos, un soldador y una lámpara incandescente. Por supuesto, tal precisión de estabilización de voltaje como para televisores de tubo no es necesaria para tales dispositivos, por lo tanto, es muy posible usar un dispositivo de regulación de voltaje en pasos. Un regulador similar se describirá en este artículo.

Regulación de voltaje escalonado

A pesar de la simplicidad del diseño, el regulador tiene los siguientes datos: cuando el voltaje de la red de entrada cambia en el rango de 150 ... 260 V, la salida se mantiene dentro del rango de 187 ... 242 V. Muchos electrodomésticos están operativos en este rango. En la versión en la que se muestra el esquema en el artículo, la potencia del regulador alcanza los 275 vatios, que es suficiente para el funcionamiento normal, por ejemplo, un refrigerador.

Un método similar de regulación gradual de voltaje se utiliza en algunos modelos de fuentes de alimentación ininterrumpida para computadoras: cuando la fuente de alimentación ininterrumpida funciona desde la red, puede escuchar cómo hace clic el relé. Esto es solo un ajuste aproximado del voltaje de salida. En este modo, el transformador ininterrumpible se utiliza como autotransformador. En caso de falla de energía, el transformador cambia al modo convertidor y funciona con batería.

Se sabe que un transformador incluido en el modo de autotransformador puede funcionar con una carga de casi cinco veces su potencia. En este diseño, se usa un transformador con una potencia de solo 57 vatios, por lo tanto, si es necesario aumentar la potencia de todo el controlador en su conjunto, es suficiente reemplazar el transformador por uno más potente.

Por supuesto, ahora la industria produce estabilizadores de red basados ​​en LATRA (no hablaremos de los electrónicos aquí). En tales dispositivos, un micromotor con un reductor, controlado, por supuesto, por un circuito electrónico, acciona un contacto móvil.

La confiabilidad de tal dispositivo probablemente será pequeña. Un ejemplo de este tipo de dispositivo puede servir como un regulador de voltaje de producción de Letonia Resanta. Las opiniones al respecto se pueden leer en Internet.

El esquema de la opción de regulador propuesta se muestra en la Figura 1.

Figura 1. Diagrama del regulador de voltaje

Descripción del circuito eléctrico del controlador.

La base del regulador es un transformador reductor unificado T1. Está incluido en el circuito del autotransformador. Además del transformador, el circuito contiene un rectificador para alimentar la parte electrónica del circuito, dos dispositivos de umbral y una unidad de conmutación de voltaje de salida. Este último proporciona algún retraso en la aparición de voltaje en la salida. Esto es necesario para que el dispositivo ingrese al modo operativo.

Al cambiar los devanados secundarios, la interferencia es inevitable, desde la cual se queman los contactos del relé. Para protegerse contra este fenómeno, se utiliza una cadena que consiste en una resistencia R1 y un condensador C2.

La parte electrónica del dispositivo está alimentada por un rectificador no estabilizado, que consiste en un puente de diodos VD1 y un condensador de suavizado C1.Los condensadores C3 y C4 instalados en dispositivos de umbral están diseñados para eliminar cambios a corto plazo (emisiones) del voltaje rectificado. El mismo voltaje se utiliza para controlar el voltaje de la red.

En el transistor VT3 y los elementos C5 y R6 ensamblaron el retardo de retardo del temporizador. El dispositivo también contiene dos dispositivos de umbral, cuyo diseño es similar.

El primer dispositivo de umbral está hecho en el transistor VT1, las resistencias R2, R3, los diodos zener VD2, VD3 y el condensador C3. El relé K1 está incluido en el circuito colector del transistor VT1. Para proteger el transistor del voltaje de autoinducción, la bobina del relé es derivada por el diodo VD4.

Los contactos del relé K1 cambian los devanados del transformador T1 cuando se activa el dispositivo de umbral. El condensador C3 está diseñado para suavizar la ondulación del voltaje rectificado, así como para eliminar la interferencia. El segundo dispositivo de umbral se ensambla de la misma manera. Se compone de elementos VT2, VD4, VD5, R4, R5, C4, relé K2.

Regulador de voltaje

El funcionamiento del regulador es conveniente para considerar en partes. Cuando se enciende el dispositivo, aparece un voltaje en el condensador C1, que comienza a cargar el condensador C5. Con un retraso de aproximadamente dos segundos, el transistor VT3 se abre, el relé K3 se enciende y se aplica voltaje a la carga.

Tensión de red reducida

En el caso cuando tensión de red menos de 190 V, ningún dispositivo de umbral funcionará y los contactos de los relés K1 y K2 están en esa posición, como se muestra en el diagrama. En este caso, la tensión de red se aplicará a la carga y más la tensión de los devanados III y VI. Si la tensión de red en este momento es de 150 V, la carga será de al menos 190 V.

La tensión de red es casi normal.

Si la tensión de red está en el rango de 190 ... 220 V, la tensión de salida del rectificador es suficiente para abrir los diodos zener VD2, VD3, lo que conducirá a la apertura del transistor VT1, por lo que el relé K1 se disparará. Si sigue el esquema, puede ver que en este caso los devanados III y IV están conectados.

Tensión de red aumentada

En el caso de que el voltaje de la red exceda los 220 V, el relé K2 funcionará y conectará los devanados V y IV con sus contactos. Estos devanados están desfasados, por lo que el voltaje de salida disminuirá.

Detalles y diseño del regulador de voltaje.

Casi todas las piezas se pueden montar en una placa de prueba impresa mediante montaje de cable. En el diseño, puede usar resistencias como MLT o importados. Los condensadores de óxido también se importan mejor, ahora son probablemente más fáciles de comprar que los nacionales. Y su calidad es mejor. El puente de diodos se puede reemplazar por diodos discretos, por ejemplo 1N4007. Los transistores son adecuados para cualquier baja potencia con un voltaje de colector-emisor de al menos 30 V y una corriente suficiente para operar el relé. Además de los indicados en el diagrama, son adecuados KT645, KT503, KT972 con cualquier índice de letras.

En lugar de los diodos de dos zener indicados en el diagrama, se puede usar el D810 ... D814 habitual. Antes de la instalación, deben seleccionarse de acuerdo con el voltaje de acuerdo con los diagramas.

Es mejor usar relés importados (Tianbo, Trl, Trk y similares, ahora también son más fáciles y baratos de comprar) con una bobina de 24 V. Los contactos del relé deben estar clasificados para una corriente de al menos 1,5 A. Muchos de estos relés, en muy pequeño dimensiones, tienen contactos diseñados para una corriente de 10 ... 16 A.

Se utiliza un TPP270 - 127/220 - 50 unificado como transformador, cuya potencia nominal es de 57 vatios.

Configuración del dispositivo

Para el ajuste, el regulador está conectado a la salida LATR. Para tener en cuenta la respuesta del transformador a la carga, este último está conectado a la salida del dispositivo. Al cambiar el voltaje en la entrada del regulador, es necesario configurar dispositivos de umbral. Esto debe hacerse con una selección de diodos zener con diferentes voltajes de estabilización. Para una sintonización más precisa en serie con diodos zener, puede encender diodos de silicio o germanio. Debe recordarse que el voltaje directo de los diodos de silicio es de aproximadamente 0.7 V, y de germanio 0.4 V.

Boris Aladyshkin