Пропорциональный регулятор напряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Регуляторы тока, напряжения, мощности

 Комментарии к статье

В электротехнической практике часто возникает необходимость иметь блок питания с регулируемым выходным напряжением в широком диапазоне напряжений. Нередко приходится решать задачу оптимизации и числа выводов, и диапазона регулирования, и шага переключения.

Предлагаю способ расчета и построения регулятора переменного напряжения с переключением отводов от первичной и вторичной обмоток силового трансформатора, когда изменение напряжения в шаге регулирования пропорционально величине устанавливаемого напряжения. Шаг находится в степенной зависимости отношения выходных напряжений (максимального и минимального) от количества ступеней регулирования и позиций переключателей. Коэффициент изменения напряжения в каждом шаге регулирования постоянный во всем диапазоне регулирования.

Наиболее удовлетворительным может быть решение, когда большее число шагов регулирования при малом числе переключений получено перемножением числа переключаемых отводов от первичной обмотки на число переключаемых отводов от вторичной с шагом регулирования, возрастающим по мере перехода к более высоким выходным напряжениям.

Для расчета числа витков в силовом трансформаторе такого регулятора необходимы следующие исходные данные:

• количество витков на 1 В сетевой обмотки, w1 (количество витков на 1 В определяют при общем расчете трансформатора);
• количество витков на 1 В вторичной обмотки, w2;
• максимальное выходное напряжение регулятора, Uм;
• минимальное выходное напряжение регулятора, Um;
• число отводов от сетевой обмотки, N1;
• число отводов от вторичной обмотки, N2 (число отводов в обоих случаях равно количеству положений имеющихся переключателей).

По этим данным находим коэффициент для расчета оптимального числа витков до отводов в первичной обмотке

К1=[Uм/Um] 1/(N1N2 -1).

Число витков в сетевой обмотке до отводов от 1-го до N1-го

Wsj = 220w1K1(j-1),

где j - порядковый номер отвода от сетевой обмотки.

Коэффициент для расчета числа витков до отводов во вторичной обмотке

К2 = К1N1.

Число витков во вторичной обмотке до отводов от 1-го до N2-гo

W2i = w2UмK1(N1-1) К2(i-1),

где i - порядковый номер отвода от вторичной обмотки.

Если вторичная обмотка работает на диодный мост, то для получения выпрямленных напряжений, равных расчетным, определим число витков до отводов во вторичной обмотке

W2i = w2(2 + UмK1(iN1 - 1).

Напряжение на выходе регулятора для каждой комбинации переключателей

Uвых = 220 W2i w1/(W1j w2).

В качестве примера приведены результаты расчета пропорционального регулятора на 20 напряжений от 3 до 36 В на основе переключателей на 4 положения в сетевой обмотке и на 5 положений во вторичной (рис.1,а). Расчет выполнен для силового трансформатора на сердечнике от трансформатора ТС-180 из блока питания ламповых телевизоров с количеством витков на вольт 3,4 для сетевой обмотки и 3,65 для вторичной.

Положения переключателя вторичной обмотки и число витков до отводов приведены в табл.1.

Таблица 1

Положения переключателя сетевой обмотки П1, номера соответствующих отводов В1 и число витков до этих отводов N1 приведены в табл.2.

Таблица 2

Выходное напряжение, В

Выходное напряжение такого регулятора всегда равно числу, находящемуся "на перекрестии" номеров положении переключателей сетевой и вторичной обмоток. Сердечник трансформатора от ТС-180. В сетевой обмотке 3,4 вит/В с отводами от 1083; 900; 748. Во вторичной: 3,6 вит/с; отводы от 15; 26; 46; 80; 140.

На рис.1,б показаны пример расположения обоих переключателей и порядок прочтения установленного выходного напряжения по номерам положений переключателей. Приведены расчетные данные для регулятора на трансформаторе с сердечником от ТС-180, с витками на один вольт - 3,4 в сетевой и 3,5 во вторичной и с переключателями на три положения в сетевой обмотке и на 5 положений во вторичной.

На рис.2,а показана схема пропорционального регулятора напряжения, изготовленного на основе трансформатора ТС-180 без перемотки его первичных обмоток.

Число витков до отводов во вторичных обмотках секций Т1:

В сетевых обмотках используют для переключения при регулировании два вывода на 110 и 127 В. Коэффициент витков в первичной обмотке К1=1,1547, а так как переключатель в сетевой обмотке имеет два положения, то К2=1,33. Полный диапазон регулирования определяется количеством положений переключателя во вторичной обмотке. Задается одно крайнее напряжение, второе получаем из расчета

Uб/Uм=К1(2N2-1).

На рис.2,б приведены выходные напряжения такого регулятора с переключателем вторичных обмоток на 5 положений и верхним напряжением, равным 28 В.

Электролитические конденсаторы для фильтрации выпрямленного напряжения должны быть на рабочее напряжение не менее чем на 40% больше расчетного самого высокого выходного напряжения.

Автор: А.Н. Романенко

Смотрите другие статьи раздела Регуляторы тока, напряжения, мощности.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива ST25R3916 - универсальный NFC/RFID-ридер 13,56 МГц 22.02.2019 Компания STMicroelectronics выпускает новую микросхему высокопроизводительного RFID-ридера ST25R3916, который позволяет создавать устройства "все-в-одном". Новый ридер поддерживает все NFC-спецификации, может выступать в роли карты (Card Emulation), устанавливать соединение P2P (двухсторонний обмен) и использоваться в батарейных устройствах, благодаря режимам малого потребления. Большая дальность считывания обеспечивается повышенной выходной мощностью до 1.6 Вт и встроенным механизмом подстройки антенны к изменяющимся внешним условиям. Для реализации режима малого потребления ридер может использовать встроенный RC-генератор и таймер пробуждения. Емкостной или индуктивный сенсор позволяют обнаруживать факт приближения метки до включения поля ридера. Новый приемный тракт с функцией подавления шума позволяет использовать ридер в изделиях с ЖКИ-дисплеем, который часто является источником помех. Микросхема работает при напряжении питания от 2,4 до 5,5 В. Выпускается в корпусе 32-pin QFN (5х5 мм) и имеет расширенный температурный диапазон от -40°C до +125°C. Выходная мощность может превышать 1,6 Вт при использовании внешнего регулятора питания. Особенности ST25R3916: ISO 18092 активный и пассивный режим работы; NFC-A/B (ISO 14443A/B) ридер (включая работу на больших скоростях); NFC-F (Felica) ридер; NFC-V (ISO 15693) ридер до 53 kbps; NFC-A и NFC-F эмуляция карты; прозрачный режим работы радиочасти; формирование пользовательских протоколов (MIFARE classic); динамически изменяемая мощность поля для соответствия EMVCo limits.

Другие интересные новости:

▪ Врачи вместо пейджеров получат смартфоны и умные часы

▪ Благодаря NXP smart-чипы вдвое похудели

▪ Квантовые пленки для терагерцевой электроники

▪ Двухэтажная река

▪ Защищенный ноутбук Gigabyte U4

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиоуправление. Подборка статей

▪ статья Ефремов Иван Антонович. Знаменитые афоризмы

▪ статья Какой наркотик самый вредный по суммарному показателю вреда для себя и для окружающих? Подробный ответ

▪ статья Рабочий по комплексной уборке и содержанию домовладений. Должностная инструкция

▪ статья Сварочно-зарядно-пусковое устройство. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Сцепленные платки. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025