Korak regulator napona

Regulator koji podržava mrežni napon unutar 190 ... 242 V.

Regulatori napona na mreži

Poznato je da napon u domaćim elektroenergetskim mrežama često prelazi granice tolerancije. U danima cijevnih televizora ferorezonantni stabilizatori bili su vrlo česti. Moderni televizori rade s promjenama ulaznog napona unutar 110 ... 260 V.

Isto se može reći za računala, CD playere i općenito za svu opremu u kojoj se koriste prekidački izvori napajanja. No, za opremu koja se napaja izravno iz mreže, granice promjene napona mnogo su manje.

Upečatljiv primjer takve tehnike su hladnjak, električni mlin za kavu, procesor za hranu, lemljenje i žarulja sa žarnom niti. Naravno, takva točnost stabilizacije napona kao i kod cijevnih televizora nije potrebna za takve uređaje, pa je sasvim moguće koristiti uređaj za regulaciju napona u koracima. Sličan regulator bit će opisan u ovom članku.

Korak regulacije napona

Unatoč jednostavnosti dizajna, regulator ima sljedeće podatke: kada se ulazni napon mreže promijeni u rasponu od 150 ... 260 V, izlaz se održava unutar raspona od 187 ... 242 V. Mnogi kućanski električni uređaji rade u ovom rasponu. U verziji u kojoj je prikazana shema u članku, snaga regulatora doseže 275 vata, što je sasvim dovoljno za normalan rad, na primjer, hladnjak.

Slična metoda postupnog reguliranja napona koristi se u nekim modelima neprekidnog napajanja za računala: kada neprekidni izvor napajanja radi iz mreže, možete čuti kako relej klika u njemu. Ovo je samo grubo podešavanje izlaznog napona. U tom se načinu neprekidni transformator koristi kao autotransformator. U slučaju nestanka struje, transformator prelazi u način pretvarača i radi na napajanju iz baterije.

Poznato je da transformator uključen u način rada autotransformatora može raditi s opterećenjem gotovo pet puta većim od njegove snage. U ovom dizajnu korišten je transformator snage samo 57 vata, pa je, ako je potrebno povećati snagu cijelog regulatora u cjelini, dovoljno zamijeniti transformator s moćnijim.

Naravno, sada industrija proizvodi mrežne stabilizatore temeljene na LATRA (ovdje nećemo govoriti o elektroničkim). U takvim uređajima mikromotor s reduktorom, upravljan, naravno, elektroničkim krugom, pokreće pokretni kontakt.

Pouzdanost takvog uređaja vjerojatno će biti mala. Primjer takvog uređaja može poslužiti kao regulator napona u latvijskoj proizvodnji. Recenzije o tome mogu se pročitati na Internetu.

Shema predložene opcije regulatora prikazana je na slici 1.

Slika 1. Dijagram regulatora napona

Opis električnog kruga regulatora

Osnova regulatora je unificirani padajući transformator T1. Uključen je u sklop autotransformatora. Osim transformatora, krug sadrži ispravljač za napajanje elektroničkog dijela kruga, dva praga i sklopnu sklopku izlaznog napona. Potonji pruža određeno kašnjenje u pojavi napona na izlazu. Ovo je potrebno kako bi uređaj prešao u način rada.

Kod prebacivanja sekundarnih namota neizbježne su smetnje iz kojih se spajaju kontakti releja. Za zaštitu od ovog fenomena koristi se lanac koji se sastoji od otpornika R1 i kondenzatora C2.

Elektronički dio uređaja pokreće nestabilizirani ispravljač, koji se sastoji od diodnog mosta VD1 i glatkog kondenzatora C1.Kondenzatori C3 i C4 ugrađeni u pragovne uređaje dizajnirani su tako da eliminiraju kratkoročne promjene (emisije) ispravljenog napona. Isti napon koristi se za upravljanje mrežnim naponom.

Na tranzistoru VT3 i elementima C5 i R6 sastavljeno je kašnjenje odgode timera. Uređaj također sadrži dva praga uređaja, čiji je dizajn sličan.

Prvi prag je napravljen na tranzistoru VT1, otpornicima R2, R3, zener diodama VD2, VD3 i kondenzatoru C3. Relej K1 uključen je u skupni krug tranzistora VT1. Da bi se tranzistor zaštitio od samoinduktivnog napona, zavojnica releja se aktivira VD4 diodom.

Kontakti releja K1 prebacuju namota transformatora T1 kada se aktivira prag. Kondenzator C3 dizajniran je za izglađivanje valovanja ispravljenog napona, kao i za uklanjanje smetnji. Drugi prag je sklopljen na isti način. Sastoji se od elemenata VT2, VD4, VD5, R4, R5, C4, releja K2.

Regulator napona

Rad regulatora je prikladno uzeti u obzir u dijelovima. Kad je uređaj uključen, na kondenzatoru C1 pojavljuje se napon koji počinje puniti kondenzator C5. S kašnjenjem od oko dvije sekunde, VT3 tranzistor se otvara, K3 relej se uključuje i napon se postavlja na opterećenje.

Mrežni napon je smanjen

U slučaju kada mrežni napon manje od 190 V, nijedan pragovni uređaj neće raditi, a kontakti releja K1 i K2 su u tom položaju, kao što je prikazano na dijagramu. U tom slučaju, mrežni napon će se primijeniti na opterećenje i plus napon iz namotaja III i VI. Ako je napon napajanja u ovom trenutku 150 V, opterećenje će biti najmanje 190 V.

Mrežni napon je gotovo normalan

Ako je mrežni napon u rasponu od 190 ... 220 V, izlazni napon ispravljača dovoljan je za otvaranje Zener dioda VD2, VD3, što će dovesti do otvaranja tranzistora VT1, pa će relej K1 poći. ako slijedite shemu, možete vidjeti da su u ovom slučaju namoti III i IV povezani.

Povećao se mrežni napon

U slučaju da mrežni napon prelazi 220 V, aktivirat će se relej K2 koji će sa svojim kontaktima spojiti V i IV namotaje. Ova su namotaja izvan faze, pa će se izlazni napon smanjiti.

Pojedinosti i dizajn regulatora napona

Gotovo svi dijelovi mogu se montirati na tiskanu ploču postavljanjem žice. U dizajnu možete koristiti otpornike poput MLT-a ili uvezenih. Oksidni kondenzatori se također bolje uvoze, sad ih je vjerojatno lakše kupiti od domaćih. I njihova je kvaliteta bolja. Diodni most može se zamijeniti diskretnim diodama, na primjer 1N4007. Tranzistori su pogodni za bilo koju nisku snagu s naponom kolektora-emitera od najmanje 30 V i strujom dovoljnom za rad releja. Pored onih navedenih na dijagramu, prikladni su KT645, KT503, KT972 sa bilo kojim slovnim indeksom.

Umjesto dvodjelnih dioda označenih na dijagramu, može se koristiti uobičajeni D810 ... D814. Prije ugradnje, treba ih odabrati prema naponu u skladu s dijagramima.

Bolje je koristiti uvezene releje (Tianbo, Trl, Trk i slično, oni su sada lakši i jeftiniji za kupnju) s namotajem od 24 V. Relejni kontakti moraju biti ocijenjeni za struju od najmanje 1,5 A. Mnogi od tih releja, pri vrlo malom dimenzije, imaju kontakte projektirane za struju od 10 ... 16 A.

Kao transformator koristi se unificirani TPP270 - 127/220 - 50. Nazivna snaga takvog transformatora je 57 vata.

Postavljanje uređaja

Za podešavanje je regulator spojen na izlaz LATR. Kako bi se uzeo u obzir odziv transformatora na opterećenje, potonji je spojen na izlaz uređaja. Promjenom napona na ulazu regulatora, potrebno je konfigurirati pragovne uređaje. To treba učiniti izborom zener dioda s različitim naponima stabilizacije. Za preciznije podešavanje u nizu sa zener diodama, možete uključiti silikonske ili germanijeve diode. Treba imati na umu da je izravni napon silicijskih dioda oko 0,7 V, a germanija 0,4 V.

Boris Aladyskin