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:

Горячие напитки высвобождают миллионы частиц пластика 08.09.2026

Бумажные стаканчики давно стали привычной альтернативой пластиковым: их используют в кофейнях, офисах и заведениях быстрого питания для кофе, чая и других напитков. Однако название "бумажный" не означает, что такая посуда полностью состоит из бумаги. Чтобы стаканчик не размокал, его внутреннюю поверхность покрывают тонким слоем полимера. Исследователи из Университета Квинсленда решили выяснить, что происходит с этими покрытиями при контакте с горячей жидкостью, и обнаружили, что вместе с напитком из них могут высвобождаться чрезвычайно мелкие частицы пластика. В ходе лабораторных экспериментов специалисты изучили два типа одноразовых бумажных стаканчиков. В одном случае внутренняя поверхность была защищена традиционным полиэтиленовым покрытием, а в другом использовался полимер на основе полимолочной кислоты (PLA), который часто рассматривается в качестве более экологичной альтернативы обычному пластику. Полимолочная кислота способна биологически разлагаться при определенных условиях ...>>

Графен приближает идею космического лифта 08.09.2026

Вывод грузов за пределы Земли сегодня остается сложным и дорогостоящим процессом: каждый запуск требует огромного количества топлива, а значительная часть конструкции ракеты используется всего один раз. Поэтому идея космического лифта, возникшая еще много десятилетий назад, продолжает привлекать внимание инженеров и исследователей. Вместо множества отдельных ракетных стартов предлагается создать постоянную транспортную систему между Землей и космосом, по которой грузы перемещались бы с помощью электричества. Последние достижения в производстве поликристаллического графена вновь заставили специалистов обсуждать эту концепцию не только как фантастическую идею, но и как потенциальный инженерный проект. Основным элементом будущего сооружения должен стать сверхпрочный трос. Согласно концепции Международного консорциума космического лифта (ISEC), он должен начинаться у экватора и простираться примерно на 100 000 километров в космос, значительно дальше геостационарной орбиты. На внешнем ко ...>>

Робот Bean-Bot без моторов и программирования 07.09.2026

Робототехнику трудно представить без электродвигателей, аккумуляторов, датчиков и управляющего программного обеспечения. Однако исследователи Итальянского технологического института продемонстрировали, что для выполнения довольно сложных движений все эти компоненты иногда вовсе не обязательны. Созданный ими миниатюрный робот Bean-Bot способен самостоятельно прыгать, катиться, скользить, переворачиваться и преодолевать наклонные поверхности, используя энергию нагрева и особенности собственной конструкции. Идея разработки возникла благодаря необычному природному механизму. За основу специалисты взяли мексиканскую фасоль, которая способна неожиданно перемещаться из-за находящейся внутри семени личинки моли. В лаборатории биомиметической мягкой робототехники эту природную особенность переосмыслили с инженерной точки зрения. Получившийся Bean-Bot представляет собой легкую оболочку характерной формы, пружину из материала с памятью формы и несколько магнитов. Основным источником энергии ...>>

Случайная новость из Архива 1600W источники питания MeanWell 30.08.2016 Компания Mean Well выпустила семейство 1600 Вт источников питания высотой 1U характеризующиеся высокой плотностью мощности и высокой эффективностью. Семейство состоит из двух серий: RSP-1600 - со стандартным подключением для широкого применения и RCP-1600 - для 19" Rack стойки высотой 1U. Источники питания имеют возможность параллельной работы для увеличения выходного тока (мощности). В серии RSP-1600 возможно соединение до 6 штук источников питания по схеме 5+1 и получение общей мощности до 8,64 кВт, а в серии RCP-1600 - до 5 штук в одном Rack модуле и получение общей мощности до 7,2 кВт. Источники питания имеют возможность удаленного включения-выключения, раздельного регулирования выходного тока в диапазоне 20...100% и выходного напряжения в диапазоне 40...125% посредством внешнего напряжения 1...5 В, а также функцию компенсации падения напряжения на проводах (до 0,5 В). В источниках питания имеется по два дополнительных выхода +5 B/0,3 A и +12 B/0,8 А и гальванически развязанная сигнализация DC Ok и ПЕРЕГРЕВ. В серии RCP-1600 на выходе имеются ORING МОП-транзисторы, позволяющие производить "горячую" замену и резервирование отдельных блоков питания в общей стойке. Управление в этой серии осуществляется по интерфейсу I2C (протокол PMBus). Для серии RCP-1600 имеются групповые шасси RHP-1UI-A/RHP-1UT-A на 5 шт источников питания для установки в Rack стойку. Шасси отличаются между собой способом подключения к сети 230 В. В изделиях реализованы все типы защит от КЗ, перегрузки, превышения выходного напряжения и перегрева и предоставляется 5 летняя гарантия от производителя. Источники питания предназначены для широкого применения в промышленном и телекоммуникационном оборудовании, для лазерных установок, лабораторного и измерительного оборудования, мощных систем электропитания с резервированием и в других системах, требующих управляемого выходного напряжения или тока.

Другие интересные новости:

▪ Жесткие диски высокой емкости Barracuda XT

▪ Создан гибрид человека и овцы

▪ В лондонском метро слишком жарко

▪ Кроссворды помогают сохранить ясность ума

▪ Тепловая батарея на основе Улея Джоуля

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Аудиотехника. Подборка статей

▪ статья Чудовище с зелеными глазами. Крылатое выражение

▪ статья Что такое авизо? Подробный ответ

▪ статья Дворник. Должностная инструкция

▪ статья Экономичный усилитель. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Выпрямитель с малым уровнем пульсаций. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026