Мощный ступенчатый стабилизатор переменного напряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Стабилизаторы напряжения

 Комментарии к статье

В некоторых районах, особенно сельской местности, нередки случаи, когда напряжение сети в течение суток меняется от 220 до 160...170 В.

Идея разработки мощного стабилизатора переменного напряжения у меня появилась, когда из-за подобной "стабильности" сети вышел из строя холодильник, а СВЧ печь отказывалась работать при напряжении, меньше 200 В.

Мощный ступенчатый стабилизатор переменного напряжения предназначен для поддержания сети на уровне 220 В ± 10 % при понижении сетевого напряжения до 160...170 В.

Базовая модель рассчитана на нагрузку не более 1,3 кВт, но ее легко переделать на нагрузку до 2 кВт и более. Стабилизатор собран из унифицированных деталей, дешевый в изготовлении, прост в наладке.

(нажмите для увеличения)

Рассмотрим принцип действия стабилизатора по принципиальной схеме (см. рисунок). При понижении напряжения сети устройство управления, собранное на микросхеме LM 324, через симистор VS1 подключает трансформатор Т1, включенный как повышающий автотрансформатор. К сетевому напряжению добавляется напряжение вторичной обмотки Т1, составляющее примерно 20 В.

При дальнейшем понижении напряжения сети подключается трансформатор Т2, а затем Т3. Трансформаторы суммарно добавляют к сетевому напряжению приблизительно 60 В.

Таким образом, при уменьшении сетевого напряжения до 160 В на нагрузке будет примерно 220 В.

При повышении сетевого напряжения от 160 до 220 В устройство управления последовательно отключает Т1...Т3. На нагрузке поддерживается напряжение 205...242 В во всем диапазоне регулирования.

Устройство управления выполнено на счетверенном ОУ типа LM254. Все четыре канала собраны по одинаковой схеме, поэтому рассмотрим работу канала 1.

ОУ DA 1.1 включен в режим компаратора с положительной обратной связью. Напряжение сети через диодный мост VD1, делитель R3, R4, диод VD1’, резистор R3’ подается на неинвентирующий вход ОУ, где сравнивается с опорным напряжением, снимаемым со стабилитрона VD3.

Если напряжение Uвх, снимаемое с делителя R3, R4, ниже опорного, реле К1 отключено и своими н.з. контактами К1.1 через симистор VS1 включает трансформатор Т1, добавляя к напряжению сети примерно 20 В. Если Uвх выше опорного, К1 срабатывает и отключает вольтдобавку.

При указанных на схеме номиналах элементов срабатывание/отпускание реле К1 канала управления происходит при изменении сетевого напряжения примерно на 10 В. Гистерезис можно изменить подбором сопротивления резистора R4’.

Канал 4 служит для задержки подключения нагрузки на время окончания переходных процессов в стабилизаторе при первоначальном включении, а также для отключения нагрузки от сети при невозможности обеспечить более 200 В на выходе стабилизатора. Емкость конденсатора С1’ в канале 4 - 22 мкФ.

Трансформаторы Т1...Т3 серийные типа ТН 60-220/12750 или любой другой, рассчитанный на мощность 160...250 Вт с напряжением на вторичной обмотке 20...24 В при токе 6...10 А. Т4 - любой маломощный на 24 В.

Симисторы VS1...VS3 типа КУ208 Г, ТС 10 и другие на ток 5...10 А и напряжение 400 В. Реле К1...К4 РЭС-9, РЭС-6, РЭС-22 на напряжение обмотки 24 В. Реле К5 - РП21-УХЛ4А ~ 220 В, все четыре группы контактов запараллелены. Резисторы R4, R6, R8, R10 подстрочные СПЗ-1, СПЗ-22 или другие малогабаритные, остальные резисторы - МЛТ.

Соединения силовой части стабилизатора выполнить гибкими медными проводниками сечением 2,5 мм2.

Стабилизатор смонтирован в металлическом корпусе с вентиляционными отверстиями.

Верхняя крышка покрыта декоративной самоклеющейся пленкой. На ней установлена розетка и светодиод HL1. Симисторы и реле установлены внутри корпуса на стеклотекстолитовой пластине. Для устранения наводок печатную плату устройства управления лучше расположить подальше от трансформаторов и проводов силовых цепей.

При длительной работе стабилизатора с номинальной мощностью необходимо предусмотреть принудительное охлаждение, например, мини-вентилятором от ЭВМ (вентилятор на схеме не показан).

Для налаживания устройства необходимы ЛАТР и вольтметр. Сеть подключают к стабилизатору через регулируемый выход ЛАТРа. В качестве нагрузки используют лампу накаливания на 200...300 Вт. Вольтметр включают параллельно нагрузке. Движки подстроечных резисторов надо установить в среднее положение. Включить стабилизатор без нагрузки.

Вращая потенциометр R10 канала 4, добиваются срабатывания реле К5, а вращая потенциометры R4, R6, R8 добиваются срабатывания реле К1, К2, К3. Подключить нагрузку и вольтметр. Понизить ЛАТРом напряжение на нагрузке до 210 В. Медленно вращая резистор R4, добиться включения Т1.

Уменьшить ЛАТРом напряжение на нагрузке до 210 В. Повторить вышеописанную операцию для каналов 2 и 3. Напряжение отключения стабилизатора от нагрузки каналом 4 установить на уровне 200 В.

Повторить настройку несколько раз до желаемого результата.

Примечание. При желании один из каналов можно настроить на понижение напряжения сети, для чего контакты управляющего реле заменить нормально открытыми, а концы вторичной обмотки трансформатора поменять местами, включив трансформатор как понижающий.

Автор: И.А.Маленков

Смотрите другие статьи раздела Стабилизаторы напряжения.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Токсичность интернета преувеличена 07.01.2026

Социальные сети нередко воспринимаются как арена постоянной агрессии, оскорблений и распространения фейковой информации. Новое исследование Стэнфордского университета показывает, что реальность значительно отличается от популярного представления: интернет гораздо менее токсичен, чем многие пользователи считают. Ученые опросили более тысячи американцев, попросив их оценить долю пользователей соцсетей, которые ведут себя агрессивно или распространяют ненависть. Оказалось, что впечатления людей сильно преувеличивают масштабы проблемы. Например, респонденты считали, что почти половина пользователей Reddit хотя бы раз оставляла оскорбительные комментарии, тогда как фактические данные платформы показывают, что таких людей не более 3%. Аналогичная ситуация наблюдается с дезинформацией. Опрос показал, что большинство участников считали почти половину аудитории Facebook распространителями фейковых новостей, однако статистика говорит об обратном: фактическая доля таких пользователей состав ...>>

Процессоры Ryzen AI 400 07.01.2026

Современные вычисления все больше ориентируются на интеграцию искусственного интеллекта и высокую производительность в компактных устройствах, таких как ноутбуки и мини-ПК. Новая линейка процессоров AMD Ryzen AI 400 демонстрирует, как разработчики объединяют мощные центральные ядра, графику и нейросетевые ускорители в одном чипе, чтобы удовлетворять растущие потребности пользователей в играх, контенте и ИИ-приложениях. AMD представила процессоры серии Gorgon Point, которые включают до 12 ядер Zen 5 и до 24 потоков вычислений. Чипы поддерживают интегрированную графику RDNA 3.5, обеспечивают максимальную тактовую частоту до 5,2 ГГц и имеют энергопотребление от 15 Вт до 54 Вт. Особое внимание уделено NPU, способному обрабатывать до 60 триллионов операций в секунду (TOPS), что делает эти процессоры эффективными для задач с искусственным интеллектом. Конструкция Ryzen AI 400 сочетает ядра Zen 5 и Zen 5c, обеспечивая высокую гибкость и производительность. Несмотря на то, что архитектур ...>>

Женщины лучше распознают признаки болезни по лицу 06.01.2026

Способность распознавать, что кто-то нездоров, часто проявляется интуитивно: бледная кожа, опущенные веки, уставшее выражение лица могут сигнализировать о недомогании. Новое исследование международной группы ученых показало, что женщины в среднем точнее мужчин улавливают такие тонкие невербальные признаки болезни, что может иметь эволюционные и социальные объяснения. В отличие от предыдущих работ, где использовались отредактированные фотографии или имитация больных лиц, ученые решили проверить, насколько люди способны распознавать естественные признаки недомогания. Такой подход позволил оценить реальную чувствительность к изменениям в лицах, возникающим при болезни. В исследовании приняли участие 280 студентов, поровну мужчин и женщин. Участникам предложили оценить 24 фотографии, на которых изображены люди как в здоровом состоянии, так и во время болезни. Это дало возможность сравнить восприятие естественных признаков недомогания в реальных лицах. Для анализа состояния каждого ...>>

Случайная новость из Архива Сверхскоростные жидкие кристаллы 20.08.2013 Группа американских исследователей из университета Кента смогла на порядки увеличить скорость управления жидкими кристаллами. Физики нашли способ сократить время, которое требуется молекулам на возвращение в исходное состояние после отключения электрического поля. Этот процесс вместо одной миллисекунды теперь занимает всего около 30 наносекунд. Ученые использовали новый способ изменения молекулярной структуры жидких кристаллов под действием электрического поля, а также отказались от управления прозрачностью за счет вращения плоскости поляризации света. Вместо того, чтобы вращать все молекулы сразу и поворачивать плоскость поляризации, физики изменили взаимную ориентацию молекул, форма которых в первом приближении представляет собой сплющенный эллипсоид. Такие эллипсоиды в отсутствии электрического поля уже "немного" упорядочены, а его включение приводит к тому, что эллипсоиды складываются в стопки и степень упорядоченности резко возрастает. Собрав опытную установку из лазера, нескольких поляризаторов и экспериментальной ячейки с жидкими кристаллами физики показали то, что рост упорядоченности приводит к тому, что при прохождении света через ячейку усиливается эффект двойного лучепреломления. Лучи света с разным направлением плоскости поляризации сильнее расходятся в разные стороны, а этот эффект уже можно применить для управления прозрачностью при помощи поляризующих фильтров. Такой метод, как подчеркивают авторы, при этом не позволяет сделать ячейку абсолютно непрозрачной, но руководитель исследовательской группы Олег Лаврентович считает, что метод можно существенно улучшить. Ячейки, вращающие плоскость поляризации, лежат в основе всех современных технологий ЖК-дисплеев. Молекулы жидких кристаллов могут как переходить из смеси двух взаимно перпендикулярных состояний в состояние, когда они ориентированы в одну сторону (технология TN), так и просто поворачиваться на 90 градусов (IPS, VA и производные) в одном из двух независимых слоев. Разворот молекул при включении поля происходит очень быстро, но при выключении переход в исходное состояние занимает не менее одной миллисекунды.

Другие интересные новости:

▪ Повышена эффективность гибкого солнечного элемента CIGS

▪ Автономные боевые роботы Пентагона

▪ Искусственные листья обладают функциями живых

▪ Птицы или насекомые

▪ Франция приступила к разработке гиперзвукового оружия

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электрические счетчики. Подборка статей

▪ статья Спорт и спортсмены. Справочник кроссвордиста

▪ статья Какой объект, предназначенный для уничтожения, превратился в 100 неуничтожимых? Подробный ответ

▪ статья Работа на компрессорной установке. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Предоконечный усилитель для мощных триодных выходных каскадов ламповых УМЗЧ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Трансиверная приставка к приемнику Р-250. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026