Stap spanningsregelaar

Een regelaar die netspanning ondersteunt binnen 190 ... 242 V.

Netspanningsregelaars

Het is bekend dat spanning in huishoudelijke stroomnetten vaak de tolerantiegrenzen overschrijdt. In de tijd van buis-tv's waren ferroresonerende stabilisatoren heel gewoon. Moderne tv's werken met veranderingen in ingangsspanning binnen 110 ... 260 V.

Hetzelfde kan gezegd worden over computers, CD-spelers en in het algemeen over alle apparatuur waarin schakelende voedingen worden gebruikt. Maar voor apparatuur die rechtstreeks van het netwerk wordt gevoed, zijn de grenzen van spanningsverandering veel kleiner.

Een opvallend voorbeeld van deze techniek is een koelkast, een elektrische koffiemolen, een keukenmachine, een soldeerbout en een gloeilamp. Natuurlijk is een dergelijke nauwkeurigheid van spanningsstabilisatie als voor buis-tv's niet nodig voor dergelijke apparaten, daarom is het heel goed mogelijk om een ​​spanningsregulerend apparaat in stappen te gebruiken. Een soortgelijke regulator zal in dit artikel worden beschreven.

Stap spanningsregeling

Ondanks de eenvoud van het ontwerp, heeft de controller de volgende gegevens: wanneer de ingangsspanning verandert in het bereik van 150 ... 260 V, blijft de uitgang binnen het bereik van 187 ... 242 V. Veel huishoudelijke elektrische apparaten zijn in dit bereik operationeel. In de versie waarin het schema in het artikel wordt weergegeven, bereikt het vermogen van de regelaar 275 watt, wat voldoende is voor normaal gebruik, bijvoorbeeld een koelkast.

Een vergelijkbare methode voor stapsgewijze spanningsregeling wordt gebruikt in sommige modellen van ononderbreekbare voedingen voor computers: wanneer de ononderbreekbare voeding werkt op het lichtnet, kunt u horen hoe het relais erin klikt. Dit is slechts een ruwe aanpassing van de uitgangsspanning. In deze modus wordt de ononderbreekbare transformator gebruikt als autotransformator. In het geval van een stroomstoring schakelt de transformator over naar de omvormermodus en werkt op batterijvoeding.

Het is bekend dat een transformator in de autotransformator-modus kan werken met een belasting van bijna vijf keer zijn vermogen. In dit ontwerp wordt een transformator met een vermogen van slechts 57 watt gebruikt, dus als het nodig is om het vermogen van de gehele controller als geheel te vergroten, is het voldoende om de transformator te vervangen door een krachtigere.

Natuurlijk produceert de industrie nu netwerkstabilisatoren op basis van LATRA (we zullen het hier niet over elektronische hebben). In dergelijke apparaten drijft een micromotor met een reductor, uiteraard aangestuurd door een elektronisch circuit, een beweegbaar contact aan.

De betrouwbaarheid van een dergelijk apparaat zal waarschijnlijk klein zijn. Een voorbeeld van een dergelijk apparaat kan dienen als een spanningsregelaar Resanta Letse productie. Beoordelingen erover kunnen op internet worden gelezen.

Het schema van de voorgestelde regulatoroptie is weergegeven in figuur 1.

Figuur 1. Spanningsregelaardiagram

Beschrijving van het elektrische circuit van de controller

De basis van de regulator is een uniforme step-down transformator T1. Het is opgenomen in het autotransformatorcircuit. Naast de transformator bevat het circuit een gelijkrichter voor het voeden van het elektronische deel van het circuit, twee drempels en een uitgangsspanningschakeleenheid. Dit laatste zorgt voor enige vertraging in het verschijnen van spanning aan de uitgang. Dit is nodig om het apparaat in de bedrijfsmodus te brengen.

Bij het schakelen van de secundaire wikkelingen is interferentie onvermijdelijk, van waaruit de relaiscontacten worden verbrand. Om dit fenomeen te beschermen, wordt een ketting bestaande uit een weerstand R1 en een condensator C2 gebruikt.

Het elektronische deel van het apparaat wordt aangedreven door een niet-gestabiliseerde gelijkrichter, bestaande uit een diodebrug VD1 en een afvlakcondensator C1.Condensatoren C3 en C4 geïnstalleerd in drempelapparaten zijn ontworpen om kortetermijnveranderingen (emissies) van de gelijkgerichte spanning te elimineren. Dezelfde spanning wordt gebruikt om de netspanning te regelen.

Op de transistor VT3 en de elementen C5 en R6 geassembleerde vertragingstijdvertraging. Het apparaat bevat ook twee drempelapparaten, waarvan het ontwerp vergelijkbaar is.

Het eerste drempelapparaat is gemaakt op transistor VT1, weerstanden R2, R3, zenerdiodes VD2, VD3 en condensator C3. Relais K1 is opgenomen in het collectorcircuit van transistor VT1. Om de transistor tegen de zelfinductiespanning te beschermen, wordt de relaisspoel geschud door de VD4-diode.

De contacten van het relais K1 schakelen de wikkelingen van de transformator T1 wanneer de drempelinrichting wordt geactiveerd. Condensator C3 is ontworpen om de rimpel van de gelijkgerichte spanning glad te maken en interferentie te elimineren. Het tweede drempelapparaat wordt op dezelfde manier geassembleerd. Het bestaat uit elementen VT2, VD4, VD5, R4, R5, C4, relais K2.

Spanningsregelaar

De werking van de regelaar is handig om in delen te overwegen. Wanneer het apparaat wordt ingeschakeld, verschijnt een spanning op condensator C1, die begint met het opladen van condensator C5. Met een vertraging van ongeveer twee seconden opent de VT3-transistor, wordt het K3-relais ingeschakeld en wordt spanning op de belasting toegepast.

Netspanning verlaagd

In het geval wanneer netspanning minder dan 190 V werkt geen drempelapparaat en bevinden de contacten van relais K1 en K2 zich in die positie, zoals weergegeven in het diagram. In dit geval zal de netspanning worden toegepast op de belasting en plus spanning van de wikkelingen III en VI. Als de netspanning op dit moment 150 V is, is de belasting minimaal 190 V.

Netspanning is bijna normaal

Als de netspanning tussen 190 ... 220 V ligt, is de uitgangsspanning van de gelijkrichter voldoende om de Zener-diodes VD2, VD3 te openen, wat zal leiden tot het openen van de transistor VT1, dus relais K1 schakelt uit. als u het schema volgt, kunt u zien dat in dit geval de wikkelingen III en IV zijn verbonden.

Netspanning verhoogd

In het geval dat de netspanning 220 V overschrijdt, zal het K2-relais werken, dat de V- en IV-wikkelingen met zijn contacten verbindt. Deze wikkelingen zijn uit fase, dus de uitgangsspanning zal afnemen.

Details en ontwerp van de spanningsregelaar

Bijna alle onderdelen kunnen op een bedrukt broodbord worden gemonteerd door middel van draadmontage. In het ontwerp kunt u weerstanden gebruiken zoals MLT of geïmporteerd. Oxidecondensatoren worden ook beter geïmporteerd, nu zijn ze waarschijnlijk gemakkelijker te kopen dan binnenlandse. En hun kwaliteit is beter. De diodebrug kan worden vervangen door discrete diodes, bijvoorbeeld 1N4007. Transistors zijn geschikt voor elk laag vermogen met een collector-emitterspanning van ten minste 30 V en een stroom voldoende om het relais te bedienen. Naast die aangegeven in het diagram, zijn KT645, KT503, KT972 met elke letterindex geschikt.

In plaats van de twee zenerdioden die in het diagram worden aangegeven, kan de gebruikelijke D810 ... D814 worden gebruikt. Voor de installatie moeten ze worden geselecteerd op basis van de spanning volgens de diagrammen.

Het is beter om geïmporteerde relais te gebruiken (Tianbo, Trl, Trk en dergelijke, ze zijn nu ook eenvoudiger en goedkoper om te kopen) met een spoel van 24 V. Relaiscontacten moeten worden geclassificeerd voor een stroom van ten minste 1,5 A. Veel van deze relais, op zeer kleine afmetingen, contacten hebben ontworpen voor een stroom van 10 ... 16 A.

Als transformator wordt een uniforme TPP270 - 127/220 - 50 gebruikt, het nominale vermogen van een dergelijke transformator is 57 watt.

Apparaat instellen

Voor aanpassing is de regelaar verbonden met de LATR-uitgang. Om rekening te houden met de reactie van de transformator op de belasting, wordt deze verbonden met de uitgang van het apparaat. Door de spanning aan de ingang van de regelaar te wijzigen, moeten drempelapparaten worden geconfigureerd. Dit moet worden gedaan met een selectie van zenerdioden met verschillende stabilisatiespanningen. Voor preciezere afstemming in serie met zenerdiodes, kunt u silicium- of germaniumdioden inschakelen. Er moet aan worden herinnerd dat de gelijkspanning van siliciumdioden ongeveer 0,7 V is en van germanium 0,4 V.

Boris Aladyshkin