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:

Впервые преоодолена передача ВИЧ от матери к ребенку 02.01.2026

Проблема вертикальной передачи ВИЧ - от матери к ребенку - остается одной из ключевых задач глобальной медицины. Недавний отчет Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) демонстрирует историческое достижение: Бразилия впервые в своей истории полностью преодолела этот путь передачи вируса. Страна стала 19-й в мире и первой с населением более 100 миллионов человек, которая достигла такого результата. Достижения Бразилии основаны на комплексных медицинских программах, обеспечивающих своевременный доступ к диагностике и терапии для всех слоев населения. ВОЗ официально подтвердило, что уровень передачи ВИЧ от матери к ребенку снизился до менее двух процентов. Более 95% беременных женщин в стране получают регулярный скрининг на ВИЧ и необходимое лечение в рамках стандартного ведения беременности. Изначально программа тестировалась в крупных муниципалитетах и штатах с населением более 100 тысяч человек, а затем была масштабирована на всю страну. Такой подход позволил унифицировать ста ...>>

Нанослой германия увеличивает эффективность солнечных батарей на треть 02.01.2026

Разработка высокоэффективных солнечных батарей остается одной из ключевых задач современной энергетики. Недавнее исследование южнокорейских ученых позволило повысить производительность тонкопленочных солнечных элементов почти на 30%, что открывает новые перспективы для возобновляемых источников энергии, гибкой электроники и сенсорных устройств. Команда исследователей сосредоточилась на элементах на основе моносульфида олова (SnS) - нетоксичного и доступного материала, который идеально подходит для гибких солнечных панелей. До настоящего времени эффективность SnS-устройств оставалась низкой из-за проблем на границе контакта с металлическим электродом. В этой области возникали структурные дефекты, диффузия элементов и электрические потери, что существенно ограничивало возможности таких батарей. "Этот интерфейс был главным барьером для достижения высокой производительности", - отмечает профессор Джейонг Хо из Национального университета Чоннам. Для решения этих проблем ученые предлож ...>>

Электростатическое решение для борьбы с льдом и инеем 01.01.2026

Борьба с льдом и инеем на транспортных средствах и критически важных поверхностях зимой остается сложной и затратной задачей. Ученые из Virginia Tech разработали инновационную технологию, способную разрушать лед и иней без использования тепла или химических реагентов, что открывает новые возможности для безопасной и экологичной зимней эксплуатации транспорта. Исследователи обнаружили, что лед и иней образуют кристаллическую решетку с так называемыми ионными дефектами - заряженными участками, способными перемещаться под воздействием электрического поля. Эти дефекты являются ключом к управлению прочностью льда и его удалением с поверхностей. Когда на замерзшую поверхность подается положительный электрический заряд, отрицательные ионные дефекты притягиваются к источнику поля. Это вызывает разрушение кристаллической решетки льда, в результате чего часть льда буквально "отскакивает" от поверхности. Такой эффект позволяет удалять лед без применения внешнего тепла или химических средств ...>>

Случайная новость из Архива Переработка пищевых отходов в еду 02.02.2021 Микробиологи из Калифорнийского университета (США) обнаружили, что ферментированные пищевые отходы могут стимулировать рост бактерий, увеличивая рост сельскохозяйственных культур. Благодаря этим бактериям растения становятся более устойчивыми к патогенам и сокращают выбросы углерода от сельского хозяйства, сообщает пресс-служба Калифорнийского университета. Авторы работы исследовали побочные продукты двух видов пищевых отходов: пивного сусла - побочного продукта производства пива - и смешанных пищевых отходов, выбрасываемых продуктовыми магазинами. Оба типа отходов были ферментированы компанией River Road Research. Их добавили в ирригационную систему для полива цитрусовых в теплице. В течение 24 часов средняя популяция полезных бактерий была на два-три порядка больше, чем у растений, которые не получали лечения, и эта тенденция сохранялась каждый раз, когда исследователи добавляли "препарат". Затем ученые-экологи изучили питательные вещества, такие как углерод и азот, в почве обработанных культур. Анализ показал, что количество углерода резко увеличивалось после каждой обработки культур отходами, которое затем выравнивалось. Это говорит о том, что полезные бактерии использовали доступный углерод для размножения. Кроме того, ни пивное сусло, ни смешанные пищевые отходы не дали положительных результатов на сальмонеллу или другие патогенные бактерии. А значит, они, предполагают авторы работы, не заносят вредные элементы в пищевые культуры. Такая естественная добавка может стать хорошим дополнением синтетическим прикормам до сельскохозяйственных культур или вовсе заменить их. Также открытие поможет сократить количество выбрасываемых продуктов, которые заполняют мусорные свалки.

Другие интересные новости:

▪ Квашеная капуста как средство от рака

▪ Получение сверхчистого кремния

▪ Док-станция Razer Thunderbolt 4 Dock

▪ Космический корабль SpaceX Crew Dragon успешно вернулся с МКС

▪ Экологичные и дешевые сельхозкультуры

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Заводские технологии на дому. Подборка статей

▪ статья Теодор Адорно. Знаменитые афоризмы

▪ статья Кто изобрел самые главные астрономические инструменты? Подробный ответ

▪ статья Директор (руководитель). Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Цветные сургучи. Простые рецепты и советы

▪ статья Импульсный блок питания на базе блока питания ПК. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025