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:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Случайная новость из Архива Трансатлантический оптоволоконный интернет-кабель Nuvem 29.09.2023 Корпорация Google объявила о запуске инновационного трансатлантического оптоволоконного кабеля под названием Nuvem. Этот проект направлен на установление высококачественного интернет-соединения между Соединенными Штатами, Португалией и Бермудскими островами. Он призван обеспечить более надежную трансатлантическую связь в условиях роста спроса на цифровые сервисы. Пока что подробные технические характеристики новой кабельной системы остаются неизвестными. В последние годы правительство Бермудских островов предприняло шаги по привлечению инвестиций в подводную кабельную инфраструктуру и разработке цифрового хаба в Атлантическом океане. Это стало частью поддержки соответствующих инициатив на законодательном уровне. Nuvem не является первым кабелем связи, произведенным на Бермудах, но он станет единственным, соединяющим острова с Европой. Местные власти активно стремились сделать острова центром интерконнекта для подводных кабелей из Америки, Европы и Африки, аналогично тому, как Гуам играет эту роль в Тихом океане. Португалия выбрана в качестве точки высадки кабеля не только благодаря своему стратегическому географическому положению, но и из-за активных усилий страны по укреплению инфраструктуры цифровой экономики. Она получила статус "цифровых ворот" Европы и делает значительные инвестиции в развитие кабельной инфраструктуры. Ожидается, что эти информационные магистрали станут катализаторами роста во многих высокотехнологичных секторах. В Соединенных Штатах кабель будет проложен на побережье штата Южная Каролина. Этот проект также призван превратить регион в развивающийся технологический центр. Недавно здесь уже началась прокладка кабеля Firmina, который свяжет этот штат с Аргентиной, Бразилией и Уругваем. Планируется, что к 2026 году Nuvem будет готов к эксплуатации. В сочетании с проектами Firmina и Equiano, этот кабель создаст новые цифровые маршруты, объединяющие Северную и Южную Америку, Европу и Африку. В мае текущего года Европейский Союз объявил о намерении построить подводный интернет-кабель в Черном море. Стоимость этого проекта оценивается в 45 миллионов евро, протяженность составит 1100 километров, и он свяжет страны-члены ЕС с Кавказским регионом через международные нейтральные воды.

Другие интересные новости:

▪ Пенициллин вызывает изменения в поведении

▪ Концептуальный самоуправляемый автомобиль Mitsubishi Electric EMIRAI 4

▪ Омоложение кожи на 30 лет

▪ Мобильный телефон для навигационных систем

▪ Японский астероидный разведчик Хаябуса-2

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Искусство аудио. Подборка статей

▪ статья Вещь в себе. Крылатое выражение

▪ статья Что такое спутник? Подробный ответ

▪ статья Работа в колодцах кабельной сигнализации. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Отладчик для микроконтроллеров семейства НС908. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Простой импульсный стабилизатор. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025