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:

Атомный секрет вечного блеска золота 20.06.2026

Золото издавна считается символом вечности и благородства не только из-за своей редкости, но и благодаря удивительной химической стойкости. В отличие от большинства металлов, оно не окисляется на воздухе, не тускнеет и не покрывается ржавчиной даже спустя тысячелетия. Эта уникальная инертность позволила золотым артефактам сохранять первозданный блеск с древних времен. Однако точный механизм такой защиты долго оставался загадкой для ученых. Недавнее исследование американских химиков-вычислителей раскрыло, что дело не просто в слабом взаимодействии с кислородом, а в особой атомной структуре поверхности металла. Сотрудники Тулейнского университета Санту Бисвас и Мэтью М. Монтемор провели детальное компьютерное моделирование, чтобы понять, как молекулы кислорода взаимодействуют с поверхностью золота. Ученые сравнили два основных типа атомных структур: "реконструированные" и "нереконструированные" поверхности. Было доказано, что природная способность золота к перестройке атомов играет кл ...>>

Смарфон Realme 16T 5G 20.06.2026

В сегменте доступных смартфонов с акцентом на длительную работу без подзарядки компания Realme представила интересную новинку - модель Realme 16T 5G. Главным преимуществом устройства стала по-настоящему впечатляющая батарея емкостью 8000 мАч, которая способна обеспечить до трех дней автономной работы при умеренном использовании. При этом инженерам удалось сохранить относительно компактный корпус толщиной менее 9 мм и вес всего 224 грамма, что делает смартфон удобным для повседневного ношения несмотря на внушительный аккумулятор. Смартфон оснащен большим 6,8-дюймовым LCD-дисплеем с высокой частотой обновления 144 Гц и пиковой яркостью до 1200 нит. Такое сочетание обеспечивает плавную картинку в динамичных сценах и комфортное восприятие контента даже под прямыми солнечными лучами. За производительность отвечает энергоэффективный процессор MediaTek Dimensity 6300, дополненный оперативной памятью LPDDR4X и накопителем UFS 2.2. Для эффективного отвода тепла во время продолжительных нагру ...>>

Проблема набора веса после 40 19.06.2026

С возрастом многие люди замечают, что поддерживать привычный вес становится все сложнее, даже если рацион и уровень активности существенно не меняются. Ученые из Каролинского института в Швеции раскрыли одну из ключевых биологических причин этого явления. Они показали, что с годами в жировой ткани замедляется процесс обновления липидов, из-за чего организм постепенно накапливает жир. Это естественное возрастное изменение объясняет, почему после 40 лет тело начинает "работать" иначе, способствуя набору веса. В долгосрочном исследовании специалисты наблюдали за жировой тканью 54 мужчин и женщин на протяжении в среднем 13 лет. Независимо от того, набирали участники вес или, наоборот, худели, у всех без исключения скорость липидного обмена в жировых клетках заметно снижалась. Жир в клетках обновляется все медленнее, и этот процесс происходит автоматически с течением времени. Те, кто не компенсировал замедление уменьшением калорийности питания, в среднем набирали около 20% от исходного в ...>>

Случайная новость из Архива Микроскопический 3D-принтер от IBM 28.04.2014 В лабораториях IBM вовсю идет разработка технологий, способных прийти на выручку современному фотолитографическому производству полупроводниковых изделий, которое вот-вот упрется в физические пределы дальнейшего уменьшения технологических норм. Одно из направлений работ - создание микроскопического 3D-принтера, разрешающая способность которого так велика, что рассмотреть созданные с его помощью объекты можно только в электронный микроскоп. Возможности устройства специалисты IBM продемонстрировали, "напечатав" обложку журнала National Geographic Kids, которая заявлена для включения в книгу рекордов Гиннеса как самая маленькая в мире. Обложка из полимера имеет размеры всего 11 х 14 мкм. На ее создание понадобилось 10 минут 40 секунд. Рабочий орган "принтера" представляет собой микроскопический резец на подвижной подвеске, который может быть разогрет до 1000°С. В случае с полимером удается формировать структуры с точностью до 1 нм. Участники проекта сравнивают работу устройства с работой фрезеровального станка. Принтер имеет очень большой потенциал применения, открывая возможность изготовления прототипов изделий нового поколения - практически невидимых оптических элементов, микроэлектромеханических систем, транзисторов, радиочастотных меток, шаблонов для формирования наноструктур. До конца года ученые рассчитывают начать использовать разработку в исследованиях, направленных на создание транзисторов из "материалов, подобных графену".

Другие интересные новости:

▪ Будет построена крупнейшая плавучая ветроэлектростанция

▪ Алгоритм, прогнозирующий преступления

▪ Тренировка мозга приводит к образованию новых нервных клеток

▪ Беспроводные наушники Blue Satellite

▪ Открыт чрезвычайно прерывистый радиопульсар

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Микрофоны, радиомикрофоны. Подборка статей

▪ статья Ну теперь твоя душенька довольна? Крылатое выражение

▪ статья Какая столица самая влажная, а какая самая сухая? Подробный ответ

▪ статья Машинист тракторного погрузчика. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Китайские часы - таймер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Деньги не горят. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026