Vaihejännitteen säädin

Säädin, joka tukee verkkojännitettä 190 ... 242 V.

Verkkojännitteen säätimet

Tiedetään, että kotimaan sähköverkkojen jännite ylittää usein toleranssirajojen. Putkitelevisioiden päivinä ferroresonanssistabilisaattorit olivat hyvin yleisiä. Nykyaikaiset televisiot toimivat tulojännitteen muutoksilla 110 ... 260 V: n sisällä.

Sama voidaan sanoa tietokoneista, CD-soittimista ja yleensä kaikista laitteista, joissa kytkentävirtalähteitä käytetään. Laitteille, jotka saavat virran suoraan verkosta, jännitteenmuutosrajat ovat paljon pienemmät.

Vaikuttava esimerkki tällaisesta tekniikasta on jääkaappi, sähköinen kahvimylly, ruoanvalmistuslaite, juotosrauta ja hehkulamppu. Tietysti tällainen jännitteen stabiloinnin tarkkuus kuin putkitelevisioissa ei ole tällaisten laitteiden kannalta välttämätöntä, joten on täysin mahdollista käyttää jännitteen säätölaitetta vaiheittain. Samanlainen säädin kuvataan tässä artikkelissa.

Vaihejännitteen säätö

Suunnittelun yksinkertaisuudesta huolimatta säätimellä on seuraavat tiedot: kun verkkojännite muuttuu alueella 150 ... 260 V, lähtö pysyy alueella 187 ... 242 V. Monet kotitalouskoneet toimivat tällä alueella. Versiossa, jossa artikkelin kaavio on esitetty, säätimen teho saavuttaa 275 wattia, mikä riittää normaaliin toimintaan, esimerkiksi jääkaappi.

Samankaltaista vaiheittaisen jännitesäädön menetelmää käytetään joissakin tietokoneiden keskeytymättömien virtalähteiden malleissa: kun keskeytymätön virtalähde toimii verkosta, voit kuulla, kuinka rele napsahtaa siihen. Tämä on vain lähtöjännitteen karkea säätö. Tässä tilassa keskeytymätöntä muuntajaa käytetään autotransformerina. Sähkökatkon sattuessa muuntaja siirtyy muuntotilaan ja toimii akkuvirralla.

On tunnettua, että automaattimuuntajamoodiin sisällytetty muuntaja voi toimia kuormalla, joka on lähes viisinkertainen tehollaan. Tässä suunnittelussa käytettiin muuntajaa, jonka teho oli vain 57 wattia, joten jos koko ohjaimen tehoa on tarpeen kasvattaa kokonaan, riittää korvaamaan muuntaja tehokkaammalla.

Tietenkin, nyt teollisuus tuottaa LATRA-pohjaisia ​​verkon stabilisaattoreita (emme puhu tässä elektronisista). Tällaisissa laitteissa mikromoottori, jossa on pelkistin, jota tietysti ohjaa elektroninen piiri, ohjaa liikkuvaa kosketinta.

Tällaisen laitteen luotettavuus on todennäköisesti pieni. Esimerkki tällaisesta laitteesta voi toimia jännitteensäätimenä Resanta Latvian tuotannossa. Sitä koskevia arvosteluja voi lukea Internetissä.

Ehdotetun säätimen vaihtoehdon kaavio on esitetty kuvassa 1.

Kuva 1. Jännitesäätimen kaavio

Kuvaus ohjaimen sähköpiiristä

Säätimen perusta on yhtenäinen vaiheittainen muuntaja T1. Se sisältyy automaattisen muuntajan piiriin. Piiri sisältää muuntajan lisäksi tasasuuntaajan piirin elektroniselle osalle, kaksi kynnyslaitetta ja lähtöjännitekytkinyksikköä. Jälkimmäinen antaa jonkin verran viivettä jännitteen ulostulossa. Tämä on välttämätöntä, jotta laite siirtyy käyttötilaan.

Toisiokäämiä vaihdettaessa häiriöt ovat väistämättömiä, joista relekoskettimet poltetaan. Suojaamiseksi tätä ilmiötä vastaan ​​käytetään ketjua, joka koostuu vastuksesta R1 ja kondensaattorista C2.

Laitteen elektronista osaa saa epävakaa tasasuuntaaja, joka koostuu diodisillasta VD1 ja tasoituskondensaattorista C1.Kynnyslaitteisiin asennetut kondensaattorit C3 ja C4 on suunniteltu poistamaan tasasuuntaisen jännitteen lyhytaikaiset muutokset (päästöt). Samaa jännitettä käytetään verkkojännitteen ohjaamiseen.

Transistorissa VT3 ja elementeissä C5 ja R6 koottu ajastimen viive. Laite sisältää myös kaksi kynnyslaitetta, joiden rakenne on samanlainen.

Ensimmäinen kynnyslaite on tehty transistorille VT1, vastuksille R2, R3, zener-diodeille VD2, VD3 ja kondensaattorille C3. Rele K1 sisältyy transistorin VT1 kollektoripiiriin. Transistorin suojaamiseksi itseinduktiojännitteeltä VD4-diodi ohjaa relekelaa.

Releen K1 koskettimet vaihtavat muuntajan T1 käämit, kun kynnyslaite laukeaa. Kondensaattori C3 on suunniteltu tasoittamaan puhdistetun jännitteen aaltoilua ja poistamaan häiriöt. Toinen kynnyslaite kootaan samalla tavalla. Se koostuu elementeistä VT2, VD4, VD5, R4, R5, C4, rele K2.

Jännitesäädin

Säätimen toiminta on kätevä harkita osittain. Kun laite kytketään päälle, kondensaattoriin C1 ilmestyy jännite, joka alkaa ladata kondensaattoria C5. Noin kahden sekunnin viiveellä VT3-transistori aukeaa, K3-rele kytkeytyy päälle ja jännite kohdistetaan kuormaan.

Verkkojännite pienentynyt

Jos verkkojännite alle 190 V, yksikään kynnyslaite ei toimi ja releiden K1 ja K2 koskettimet ovat tässä asennossa, kuten kaaviossa esitetään. Tässä tapauksessa verkkojännite johdetaan kuormaan ja plus jännite käämeistä III ja VI. Jos verkkojännite on tällä hetkellä 150 V, kuorma on vähintään 190 V.

Verkkojännite on melkein normaali

Jos verkkojännite on alueella 190 ... 220 V, tasasuuntaajan lähtöjännite riittää Zener-diodien VD2, VD3 avaamiseen, mikä johtaa transistorin VT1 avautumiseen, joten rele K1 laukeaa. Jos noudatat kaavaa, voit nähdä, että tässä tapauksessa käämit III ja IV ovat kytkettyinä.

Verkkojännite kasvoi

Jos verkkojännite ylittää 220 V, K2-rele toimii, joka yhdistää V- ja IV-käämit koskettimillaan. Nämä käämit eivät ole vaiheessa, joten lähtöjännite laskee.

Jännitesäätimen yksityiskohdat ja suunnittelu

Lähes kaikki osat voidaan asentaa painettuun leipälevyyn vaijeriasennuksella. Suunnittelussa voit käyttää vastuksia, kuten MLT tai tuotuja. Oksidikondensaattoreita tuodaan myös paremmin, nyt niitä on todennäköisesti helpompi ostaa kuin kotimaisia. Ja niiden laatu on parempi. Diodesilta voidaan korvata erillisillä diodeilla, esimerkiksi 1N4007. Transistorit sopivat mihin tahansa pienitehoiseen, jonka keräimen emitterijännite on vähintään 30 V ja virta riittää releen käynnistämiseen. Kaaviossa mainittujen lisäksi KT645, KT503, KT972, joissa on mikä tahansa kirjaindeksi, ovat sopivia.

Kaaviossa mainittujen kahden zenerin diodien sijasta voidaan käyttää tavallista D810 ... D814. Ennen asennusta ne tulisi valita jännitteen mukaan kaavioiden mukaisesti.

On parempi käyttää tuotuja releitä (Tianbo, Trl, Trk ja vastaavat, niitä on nyt myös helpompaa ja halvempaa ostaa) 24 V: n kelalla. Relekoskettimien on oltava nimellisarvoisia vähintään 1,5 A.: n virralle. Monet näistä releistä, pienillä mitat, koskettimet on suunniteltu 10 ... 16 A virralle.

Muuntajana käytetään yhtenäistä TPP270 - 127/220 - 50. Tällaisen muuntajan nimellisteho on 57 wattia.

Laitteen asetukset

Säätöä varten säädin on kytketty LATR-lähtöön. Muuntajan vasteen kuormitukseen huomioon ottamiseksi, se liitetään laitteen ulostuloon. Vaihtamalla jännite säätimen sisääntulossa on välttämätöntä konfiguroida kynnyslaitteet. Tämä tulisi tehdä valitsemalla zener-diodeja, joilla on erilaiset stabilointijännitteet. Jos haluat tarkemman sarjan virityksen zener-diodien kanssa, voit ottaa käyttöön pii- tai germaniumdiodeja. On muistettava, että piidiodien suora jännite on noin 0,7 V ja germaniumin 0,4 V.

Boris Aladyshkin