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:

Оптимальное время для отхода ко сну 11.09.2024

Режим сна давно признан важным фактором, влияющим на здоровье человека, но недавно ученые обнаружили, что время отхода ко сну может играть еще более значимую роль в поддержании здоровья сердечно-сосудистой системы. Согласно исследованию британских ученых, засыпание в промежутке с 22 до 23 часов может снизить риск развития сердечных заболеваний и, следовательно, продлить жизнь. В исследовании приняли участие более 88 000 человек, средний возраст которых составил 61 год, причем большинство участников были женщины. В ходе исследования использовались данные, собранные с помощью акселерометров - устройств, фиксирующих движения, которые позволяют точно отслеживать время отхода ко сну и пробуждения. Целью было выявить, как время сна связано с риском сердечно-сосудистых заболеваний. Анализ данных показал, что засыпание между 22 и 23 часами связано с более низким риском развития сердечных заболеваний, таких как инфаркт, инсульт и хроническая ишемическая болезнь сердца. В сравнении с теми, ...>>

Роботы-грибы управляются светом 11.09.2024

Одна из самых удивительных разработок в области использования природных материалов в робототехнике появилась благодаря усилиям группы исследователей из Корнельского университета. Они создали роботов, управляемых с помощью грибных мицелиальных нитей. Эти живые структуры могут не только реагировать на свет, но и передавать электрические сигналы, что открывает путь к созданию гибридных роботов с уникальными возможностями. Мицелий представляет собой подземную сеть грибов, обладающую способностью улавливать свет, реагировать на химические раздражители и передавать электрические импульсы. Эти свойства делают его идеальным кандидатом для создания сенсорных систем в роботах, которые могут работать в условиях, недоступных для обычных технологий. По словам исследователей, такие роботы могут в будущем помочь обнаруживать невидимые для человека изменения в окружающей среде, например, в сельском хозяйстве. Команда ученых разработала два экспериментальных робота. Первый из них - мягкий робот в ...>>

Употребление яиц помогает стать умнее 10.09.2024

В последние годы ученые все чаще обращают внимание на влияние питания на работу мозга. Одним из самых перспективных продуктов в этом отношении стали обычные куриные яйца. Их уникальный состав способен поддерживать когнитивные функции и даже стимулировать развитие мозга. Недавние исследования показали, что яйца могут помочь улучшить память, концентрацию и креативность благодаря содержащимся в них полезным веществам, таким как белок NWT-03, холин, лютеин и зеаксантин. Ключевым компонентом, благодаря которому яйца оказывают положительное влияние на мозг, является белок NWT-03. Этот белок стимулирует активность мозга, улучшая когнитивные функции. Ученые обнаружили, что регулярное употребление яиц способствует улучшению памяти и внимания. Белок NWT-03 помогает мозгу быстрее обрабатывать информацию и формировать новые нейронные связи, что способствует гибкости и эффективности его работы. Яйца содержат и другие важные вещества, помогающие поддерживать здоровье мозга на протяжении всей ж ...>>

Случайная новость из Архива Трехмерная сканирующая система 10.04.2013 Специалисты из шотландского Heriot-Watt University создали оригинальную сканирующую систему, которая позволяет создать объемную модель объекта, находящегося на расстоянии почти 1 км. Речь идет не о стереоснимке, а именно о трехмерной, объемной, модели высокого разрешения, которую можно "покрутить" и рассмотреть с разных сторон. До сих пор сделать такую модель можно было только после съемки объекта с различных ракурсов, но новая технология time-of-flight (ToF) позволяет сделать это с большого расстояния и фактически из одной точки. Технология ToF в настоящее время широко используется для машинного зрения. В Heriot-Watt University ее творчески переработали и создали "дальнобойный" аппарат для объемного фотографирования. Суть технологии в следующем: маломощный инфракрасный лазерный луч быстро сканирует объект, пиксель за пикселем регистрируя время полета фотонов туда/обратно. Система имеет разрешение в считанные миллиметры, поскольку оснащена сенсором, способным улавливать отдельные фотоны. Новый сканер особенно хорош, если нужно обнаружить объекты, скрытые за каким-либо "хаотическим нагромождением" предметов, например, листвой деревьев. Тем не менее, пока он не может сделать детальный снимок человеческого лица - на снимках оно выглядит темным пятном. Это из-за того, что на длинных волнах человеческое лицо не отражает достаточно большое число фотонов. Тем не менее, отражательная способность кожи может меняться при различных обстоятельствах, например, можно отличить сухую кожу от вспотевшей. Также новый сканер легко отличает манекен от живого человека. В настоящее время разработчики планируют увеличить быстродействие сканирующей системы: пока что снимок высокого разрешения можно получить лишь за 5-6 минут, хотя теоретически это можно сделать всего за несколько секунд. Существующая задержка связана со слишком медленной обработкой изображения на компьютере. Планируется использовать быстродействующие твердотельные диски (SSD) и более мощный компьютер. По расчетам исследователей, это сократит время обработки изображения до 1 минуты. В долгосрочной перспективе будут применяться специализированные процессоры, которые справятся с задачей еще быстрее. Кроме того, разработчики планируют увеличить дальность сканирования до 10 км и уменьшить габариты устройства.

Другие интересные новости:

▪ Новый сверхбыстродействующий ЦАП

▪ Рыбное филе с 3D-принтера

▪ NVidia Tegra для беспилотных автомобилей

▪ Передача мобильных данных со скоростью 10 Гбит/с

▪ Как распространяются инфекции

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Строителю, домашнему мастеру. Подборка статей

▪ статья Манна небесная. Крылатое выражение

▪ статья Что вызывает икоту? Подробный ответ

▪ статья Мушмула. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Индикатор напряжения на светодиодах. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Микросхемы памяти STMICROELECTRONICS. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2024