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:

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 Бензопила с микропроцессором 01.02.2014 Компания Husqvarna разработала "умную" технологию бензопилы, которая адаптирует инструмент к любым условиям работы. Система автоматического контроля и управления мощностью двигателя AutoTune отличается особым строением карбюратора и наличием в нем микропроцессора, отвечающего за работу основных систем. Проще говоря, AutoTune регистрирует и учитывает условия эксплуатации и режим работы бензопилы: качество топлива, температуру в карбюраторе, обороты двигателя, степень загрязнения воздушного фильтра и пр. Полученная информация обрабатывается микропроцессором, который регулирует подачу топлива карбюратора, обеспечивает постоянную высокую производительность двигателя и предотвращает перегрузки. Подобные характеристики позволяют с эффективностью использовать бензиновую технику даже в экстремальных погодных условиях или с топливом низкого качества, отмечают в Husqvarna. Активация системы не требует от пользователя специальных навыков. Она происходит автоматически при запуске пилы. На полное сканирование исходных данных и настройку карбюратора уходит от 3 до 5 минут работы под нагрузкой, после этого инструмент функционирует максимально эффективно. Кроме того, AutoTune оптимизирует работу двигателя при пуске "на холодную", что предотвращает его перегрузки и дальнейшие поломки. Другая уникальная особенность AutoTune - возможность подключения к ПК при помощи специального программного обеспечения для проведения диагностики состояния пилы. Подобную операцию можно провести у авторизованного дилера Husqvarna при прохождении техосмотра или ремонте. Встроенный в AutoTune процессор фиксирует историю по всем основным рабочим показателям: ошибки двигателя, количество рабочих часов, температурные режимы и пр. Выведенная на экран, эта информация позволяет максимально точно определить причины возможных неисправностей или провести профилактику. Программное обеспечение позволяет проверить корректность работы самих датчиков, используемых системой.

Другие интересные новости:

▪ Микропроцессор Google Edge TPU для алгоритмов машинного обучения

▪ Защищенный планшет Oukitel RT7 Titan 5G

▪ Одноразовая видеокамера

▪ Новые устройства от Buffalo

▪ Самый продвинутый космический радар LeoLabs

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Нормативная документация по охране труда. Подборка статей

▪ статья Честь безумцу, который навеет человечеству сон золотой. Крылатое выражение

▪ статья Кто - животное, а кто - зверь? Подробный ответ

▪ статья Инспектор-дезинфектор. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Электронный зоопарк, имитатор звуков шести животных. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Зарядное устройство NiMH аккумуляторов с функцией измерения емкости. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025