Релейный стабилизатор сетевого напряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Стабилизаторы напряжения

 Комментарии к статье

Нередко для питания, например, телевизоров, особенно в сельской местности, необходим стабилизатор, который обеспечивает номинальное выходное напряжение при глубоком снижении напряжения в сети. Кроме этого, для питания многих видов бытовой электронной аппаратуры предпочтителен стабилизатор, не вносящий искажений синусоидальной формы выходного напряжения. Стабилизатор имеет четыре ступени регулирования выходного напряжения. Это позволило существенно расширить зону стабилизации - 160.250 В. При этом выходное напряжение остается в пределах нормативов на напряжение питания телевизионных приемников цветного изображения.

Схема стабилизатора представлена на рис. 9.4.

В электронный блок прибора входят два ключа на транзисторах VT1 и VT2, коммутирующие реле К1 и К2 и три пороговых устройства, каждое из которых представляет собой делитель напряжения из резисторов и стабилитрона. Первое пороговое устройство - R2, VD3, R3, второе - VD5, R4, R6, третье - R5, VD6, R6. Блок управления питается от выпрямителя на диодах VD1 и VD2 с фильтрующим конденсатором С2. Конденсаторы С3 и С4 устраняют кратковременные изменения (выбросы) сетевого напряжения. Резистор R1 и конденсатор С1 - "искрогасительная" цепь. Диоды VD4 и VD7 защищают транзисторы от напряжения самоиндукции обмоток реле, которое возникает при закрывании транзисторного ключа.

В случае идеальной работы пороговых устройств и трансформатора каждая из четырех ступеней регулирования обеспечивала бы интервал значений напряжения 198...231 В, а допустимое сетевое напряжение могло бы быть в пределах от 140 до 260 В. Однако на практике необходимо учитывать разброс параметров деталей и узлов и изменение коэффициента передачи трансформатора при изменении его нагрузочного режима. Поэтому у всех трех пороговых устройств интервалы выходного напряжения выбраны зауженными - по выходному напряжению 215 ±10 В (в идеальном случае 215 ±15 В), из-за этого, соответственно, сужается и интервал изменения сетевого напряжения до 160...250 В (рис. 9.5).

При сетевом напряжении менее 185 В напряжения с выпрямителя на диодах VD1 и VD2 недостаточно, чтобы открылось хотя бы одно пороговое устройство - все три стабилитрона закрыты, а положение контактов реле соответствует показанному на схеме. При входном сетевом напряжении 160 В выходное напряжение будет равно 198 В. Напряжение на нагрузке равно напряжению сети плюс напряжение вольтодобавки, снимаемое с обмоток II и III трансформатора Т1 В интервале сетевого напряжения 185...205 В открыт стабилитрон VD5. При этом вступает в работу второе пороговое устройство. Ток протекает через обмотку реле К1, стабилитрон VD5 и резисторы R4 и R6. Этот ток недостаточен для срабатывания реле К1.

Падение напряжения на резисторе R6 открывает транзистор VT2 В результате этого срабатывает реле К2 и контактами К2.1 переключает обмотки трансформатора так, что теперь источником вольтодобавки служит только обмотка II. При сетевом напряжении в пределах 205...225 В открывается стабилитрон VD3, то есть ток протекает через первое пороговое устройство. Открывается транзистор VT1, вследствие чего закрывается второе пороговое устройство, а значит, и транзистор VT2, реле К2 отпускает якорь. Срабатывает реле К1 и переключает контакты. КМ. При таком состоянии контактов реле ток нагрузки минует обмотки II и III трансформатора, то есть вольтодобавка равна нулю. На нагрузке повторяется сетевое напряжение - 205...225 В.

В интервале сетевого напряжения 225...245 В открывается стабилитрон VD6. Это означает, что вступает в работу третье пороговое устройство и оказываются открытыми оба транзисторных ключа; включены оба реле - К1 и К2. Теперь в цепь тока нагрузки оказывается включенной обмотка III трансформатора Т1, но в противофазе с сетевым напряжением ( "минусовая" вольтодобавка). На нагрузке в этом случае также будет напряжение в пределах 205...225 В. При сетевом напряжении 250 В выходное напряжение стабилизатора увеличится до 230 В, не превышая допустимого предела 220 В +5%.

Из предыдущего описания видно, что границы напряжения ступеней регулирования определяет напряжение стабилизации стабилитронов, входящих в пороговые устройства. При налаживании границы ступеней регулирования необходимо устанавливать подборкой стабилитронов, которые, как известно, отличаются значительным разбросом напряжения стабилизации. Если окажется, что подходящего экземпляра подобрать не удается, можно использовать последовательное включение стабилитрона с одним-двумя диодами (в прямом включении). Вместо КС218Ж (VD5) можно использовать стабилитрон КС220Ж. Этот стабилитрон обязательно должен быть двуханодным. Дело в том, что в интервале сетевого напряжения 225...245 В, когда открывается стабилитрон VD6 и оказываются открытыми оба транзисторных ключа, цепь R4, VD5 шунтирует резистор R6 порогового устройства R5, VD6, R6.

Для устранения шунтирующего действия стабилитрон VD5 должен быть двуханодным. Напряжение стабилизации стабилитрона VD5 не должно превышать 20 В. Стабилитрон VD3 следует подбирать из серии КС220Ж (напряжение стабилизации равно 22 В); можно использовать цепь из двух стабилитронов - Д810 и Д811. Стабилитрон КС222Ж (VD6) - на 24 В - можно заменить цепью из стабилитронов Д810 и Д813. Транзисторы в стабилизаторе могут быть любыми из серии КТ3102. Диоды - также любые из указанных серий. Реле К1 и К2 - РЭН34, паспорт ХП4.500.000-01.

Трансформатор выполнен на магнитопроводе ОЛ50/80-25 из стали Э350 (или Э360), толщина ленты - 0,08 мм. Обмотка I (для номинального напряжения 220 В) должна содержать 2400 витков провода ПЭТВ-2-0,355. Обмотки II и III - одинаковые, по 300 витков провода ПЭТВ-2-0,9 (13,9 В). Налаживать стабилизатор нужно при включенной реальной нагрузке, чтобы была учтена реакция трансформатора Т1 на нагрузку, поскольку коэффициент передачи незначительно уменьшается при переходе от режима холостого хода к режиму полной нагрузки.

При работе только одной обмотки II коэффициент передачи будет меньше, чем на холостом ходу, и еще меньше, когда работают обмотки II и III одновременно. Когда работает только обмотка III, коэффициент передачи близок к режиму холостого хода, так как при этом происходит компенсация потерь из-за "встречного" тока в ней в интервале значений сетевого напряжения 225...250 В. Изменение коэффициента передачи вызывает незначительное - на доли вольта - изменение напряжения включения пороговых устройств. Это небольшое изменение, умноженное на коэффициент трансформации трансформатора Т1, сдвигает пределы выходного напряжения уже на несколько вольт. Вот почему необходимо установку границ ступеней регулирования проводить только с нагрузкой.

Автор: Семьян А.П.

Смотрите другие статьи раздела Стабилизаторы напряжения.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Компьютерная память помогает человеческой 22.12.2014 Чтобы лучше запомнить что-то новое, попробуйте разгрузить свою память, передав компьютеру старую информацию из своего мозга. Сохраняя информацию на жесткий диск компьютера или на "флешку", мы лучше запоминаем следующую порцию сведений - к такому выводу пришли в своей работе Бенджамин Сторм (Benjamin C. Storm) и Шон Стоун (Sean M. Stone) из Калифорнийского университета в Санта-Крузе (США). В экспериментах психологов участвовало двадцать студентов, которые должны были изучить два PDF-файла с тем, чтобы запомнить как можно больше из написанного в них. В каждом файле был список существительных, и первый список закрывали сразу же после прочтения. При этом некоторым говорили просто закрыть его, а другим - сохранить в определенное место на компьютере. Второй файл читали по времени столько же, сколько и первый, но после участники эксперимента должны были сразу же сказать, сколько слов из него они запомнили. И лишь затем их проверяли насчет первого списка - того, который они закрыли после прочтения и перешли ко второму. Оказалось, что больше всего слов из второго списка запоминалось в том случае, если первый не просто закрывали, а специально сохраняли на жестком диске. То есть в памяти у человека как будто освобождалось больше места под новую порцию слов, ведь предыдущие он сохранил на "внешнем носителе". Результаты подтвердились в другом таком же опыте с вдвое большим числом добровольцев. Однако на сей раз обнаружились некоторые нюансы. Так, если студентам говорили, что сохраняемый список не так уж важен, что его, конечно, нужно сохранить, но если он станет вдруг недоступен, то ничего страшного, то в таком случае второй список они запоминали безо всяких преимуществ, как если бы первый список они просто закрыли без сохранения. В предыдущих работах на тему взаимодействия памяти компьютерной и памяти живой говорилось, что, когда мы сохраняем информацию в компьютере, нам самим становится труднее ее вспомнить. Долговременная нейронная память со старыми сведениями делается недоступной - ведь мы знаем, что "скопировали" их на жесткий диск. Однако, как оказывается, здесь есть и положительная сторона: одновременно мы освобождаем когнитивно-психологические ресурсы под что-то новое. Хотя психологи использовали в экспериментах только компьютерную память, возможно, что такой же эффект имеет место и в том случае, если мы записываем что-то на клочке бумаги. Впрочем, так это или не так, играет ли какую-то роль тип "внешнего носителя", можно выяснить только после дополнительных экспериментов - равно как и нейронный механизм, лежащий в основе описанного феномена.

Другие интересные новости:

▪ Самые быстрые суперкомпьютеры в мире

▪ Набор модулей памяти DDR4-3200 128 ГБ

▪ ST25R3916 - универсальный NFC/RFID-ридер 13,56 МГц

▪ Замедление внутреннего ядра Земли повлияет на продолжительность суток

▪ Управление стволовыми клетками

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Нормативная документация по охране труда. Подборка статей

▪ статья Законодательно-правовые акты в области защиты населения и территорий от ЧС природного и техногенного характера. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Как маркировали размеры контейнеров для мочеиспускания, используемых астронавтами? Подробный ответ

▪ статья Дерен кровавый. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Выносной щуп звукового пробника. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Конвертор для Си-Би радиостанции. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026