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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Экспериментальные подводные дата-центры Microsoft 20.09.2020 Microsoft завершила эксперимент Project Natik с размещением центров обработки данных под водой. Результаты показали, что эта модель работы не только жизнеспособна, но и более надежна, чем наземные ЦОД. Об этом пишет Techcrunch. Project Natik призван решить проблемы с размещением дата-центров в прибрежных районах по всему миру. Это может решить вопрос масштабирования сети и улучшения ее работы, сохраняя низкие затраты на обслуживание оборудования. Компания извлекла подводный ЦОД в начале лета, после чего эксперты занялись изучением техники и воздуха внутри. Подводные серверы не только продемонстрировали хорошую производительность, но и оказались в восемь раз надежнее, чем наземные. Исследователи пока не знают, что стало причиной этого, но намерены найти ее и внедрить необходимые улучшения на суше. Кроме этого, эксперты отметили повышенную энергоэффективность подводных дата-центров. Их месторасположение позволяет сэкономить энергию на искусственном охлаждении серверов. Это особенно важно для регионов со слабой энергетической инфраструктурой. Например, на Оркнейских островах (Шотландия) в основном используются возобновляемые источники энергии - ветряная и солнечная, которых недостаточно для наземного ЦОД. В будущем Microsoft намерена изучить вопрос увеличения размеров серверов, а также их объединения для расширения возможностей.

Другие интересные новости:

▪ Мачты на смену опорам ЛЭП

▪ Интерактивное и 3D-телевидение

▪ Проектор в кулаке

▪ Си бемоль черной дыры

▪ Концентрация мыслей мешает творчеству

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Аудиотехника. Подборка статей

▪ статья Суммарное энергопотребление города. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Что такое черный четверг и черная пятница? Подробный ответ

▪ статья Можжевельник колючий. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Буквенные обозначения (коды) элементов электрической цепи на схемах. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Многополосный бесфильтровый эквалайзер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026