Электронно-релейный стабилизатор напряжения, 145-275/187-242 вольта. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Стабилизаторы напряжения

 Комментарии к статье

При изменении сетевого напряжения от 145 до 275 В напряжение на выходе стабилизатора изменяется в интервале 187...242 В (220 В ±10...15%), что является допустимым для питания большинства бытовых электроприборов. Схема устройства показана на рис. 1.

(нажмите для увеличения)

Трансформатор Т1 включен как автотрансформатор. В зависимости от положения подвижных контактов реле К1.1 и К2.1 вторичные обмотки II (35 В), III (10 В) и IV (15 В) будут подключены к нагрузке синфазно или противофазно с напряжением сети. Электронная часть питается от обмотки IV. Ее напряжение выпрямляет диодный мост VD1 и затем сглаживает конденсатор С2.

Напряжение питания электронной части стабилизировано интегральным стабилизатором DA1 с выходным напряжением 12 В. Напряжение обмотки IV использовано для контроля сетевого напряжения. Для этого оно выпрямляется диодным мостом VD2 (выходное напряжение которого сглаживает конденсатор С1) и с резистивного делителя R2 R3 R4 поступает на неинвертирующие входы компараторов, собранных на ОУ DA2.1 - DA2.3. На инвертирующий вход ОУ DA2.1 поступает напряжение с параметрического стабилизатора, собранного на резисторе R9 и стабилитроне VD3. На инвертирующий вход ОУ DA2.2 поступает напряжение с делителя напряжения R5R6, а на инвертирующий вход ОУ DA2.3 - с делителя R7R8. В цепь положительной обратной связи каждого ОУ включены резисторы (R10-R12), которые обеспечивают гистерезис при переключении компараторов и тем самым повышают помехоустойчивость устройства.

Светодиоды HL1- HL3 индицируют состояние компараторов, при низком уровне напряжения на их выходах они светят. Светодиоды необходимы в процессе налаживания, по его окончании их можно демонтировать. К выходам ОУ DA2.1 и DA2.2 подключены логические элементы "исключающее ИЛИ" DD1.1 и DD1.2, которые совместно с элементом DD1.3 и компараторами задают алгоритм работы устройства. На транзисторах VT1, VT2 собраны электронные ключи, которые подают напряжение питания на реле К1 и К2. Цепь R1C3 -"искрогасительная", диоды VD4 и VD5 защищают транзисторы от напряжения самоиндукции обмоток реле, которое возникает при закрывании транзисторов, а конденсаторы С7, С8 повышают устойчивость переключения реле (устраняют дребезг контактов).

Алгоритм работы устройства и значения напряжения на входах и выходах компараторов приведены в табл. 1.

Таблица 1, алгоритм работы устройства и значения напряжения на входах и выходах компараторов

(нажмите для увеличения)

При низком уровне (лог. 0) на выходах компараторов соответствующий светодиод будет включен. Положение контактов реле на схеме показано в обесточенном состоянии. Устройство имеет четыре ступени регулирования. При сетевом напряжении от 145 до 180. В напряжение на движке резистора R4, а значит, и на неинвертирующем входе каждого ОУ меньше, чем на их инвертирующем входе. Поэтому на выходах всех компараторов низкий уровень (все светодиоды включены). На выходе элемента DD1.3 также низкий уровень и транзисторы VT1 и VT2 открыты. На реле поступает питающее напряжение, подвижные контакты групп К1.1 и К2.1 находятся в нижнем по схеме положении. Напряжение на нагрузке равно напряжению сети плюс напряжение "вольтодобавки", снимаемое с вторичных обмоток II, III и IV трансформатора Т1. В указанном выше интервале изменения сетевого напряжения на нагрузке оно будет изменяться примерно от 187 до 239 В.

При напряжении сети 180...197 В на движке резистора R4 напряжение изменяется в интервале от 4,85 до 5,3 В, поэтому на неинвертирующем входе ОУ DA2.2 оно станет больше, чем на инвертирующем и он переключится (светодиод HL3 погаснет). На выходе элементов DD1.2 и DD1.3 установится высокий уровень, транзистор VT2 закроется, реле К2 обесточится, а его контакты К2.1 переключатся. 8 этом случае напряжение на нагрузке будет равно напряжению сети плюс напряжение"вольтодобавки", снимаемое с обмотки II трансформатора Т1, т.е. 205...224 В.

Когда напряжение сети находится в интервале 198...230 В, на движке резистора R4 напряжение может изменяться от 5,31 до 6,2 В, это больше, чем на инвертирующем входе ОУ DA2.3. Компаратор на этом ОУ переключится (светодиод HL1 погаснет), и на выходе элемента DD1.3 установится высокий уровень.

Поэтому транзистор VT1 закроется, VT2 - откроется. Реле К2 включено, а К1 - отключено. В этом случае напряжение сети поступает, минуя вторичные обмотки трансформатора Т1 непосредственно на нагрузку.

При повышении сетевого напряжения до 231...275 В на движке резистора R4 оно превысит 6,2 В, компаратор на ОУ DA2.1 переключится (светодиод HL2 погаснет), что приведет к появлению высокого уровня на выходе элемента DD1.3. Оба транзистора закрыты, а реле обесточены. Поэтому напряжение на нагрузке будет равно напряжению сети минус напряжение обмоток III и IV трансформатора Т1, т. е. 198...224 В.

Большинство деталей стабилизатора смонтированы на макетной печатной плате с использованием проводного монтажа. Применены резисторы МЛТ, С2-23, оксидные конденсаторы - К50-35 или импортные, конденсатор С3 - К73-17. Диодные мосты. КЦ407А можно заменить любыми из серий. КЦ410, КЦ412 или DB107. Светодиоды - любого цвета свечения, которые обеспечивают требуемую яркость свечения при токе 10 мА. Выключатель питания должен быть рассчитан на коммутацию сетевого напряжения и ток не менее 5 6, а, подойдут переключатели В1201, 31202. Реле следует выбрать из серий TR90 (например. TR90-12VDC-FB-C), TR91 (например, TR91(F)-12VDC-FB-C), подойдут и другие с напряжением включения 12 В и переключающими контактами, рассчитанными на коммутацию переменного напряжения не менее 250 В и ток нагрузки не менее 5 А.

В авторском варианте трансформатор намотан на кольцевом магнитопроводе с наружным диаметром 176 мм, внутренним - 120 мм. высотой - 90 мм из электротехнической стали. Все обмотки намотаны проводом. ПЭТВ-2 или ПЭВ-2, первичная - проводом диаметром 0,7 мм, вторичные - 1,2...1,5 мм. Обмотка I содержит 370 витков, а обмотки II, III и IV - 60, 18 и 26 витков соответственно. Можно применить унифицированный трансформатор ТПП-322, схема его включения показана на рис. 2.

Для налаживания стабилизатора потребуются ЛАТр и мультиметр.

Налаживание проводят в следующей последовательности. Подключают устройство к сети без нагрузки и проверяют работоспособность интегрального и параметрического стабилизаторов напряжения. Проводят предварительную установку напряжения на входах компараторов. Подстроечными резисторами R5, R7 устанавливают на инвертирующих входах ОУ DA2.1 и DA2.3 напряжения в соответствии с таблицей. Если напряжение сети в пределах нормы, резистором R4 устанавливают на конденсаторе С4 напряжение около 6 В.

Затем к выходу устройства подключают реальную нагрузку, чтобы была учтена реакция трансформатора Т1 на нее, а вход устройства подключают к выходу ЛАТра. На его выходе устанавливают напряжение 230 В.

Плавным вращением движка резистора R4 добиваются момента срабатывания компаратора на ОУ DA2.1 - все светодиоды должны погаснуть. Далее на выходе. ЛАТра устанавливают напряжение 180...181 В, и все светодиоды должны включиться. Подстроечным резистором R5 добиваются переключения компаратора DA2.2 (погасания светодиода HL3). Установив на выходе ЛАТра напряжение 197...198 В, подстроечным резистором R7 добиваются переключения компаратора DA2.3 (погасания светодиода HL1). Пороги переключения следует проверить еще раз, и при необходимости налаживание повторить.

Плату и трансформатор устанавливают в корпус подходящих размеров.

На задней панели монтируют держатель предохранителя и гнездо для подключения нагрузки, на передней - выключатель питания. Если необходимо индицировать работу стабилизатора, на передней панели можно разместить и светодиоды, в этом случае они могут быть разного цвета свечения.

Автор: Гаджиев Г.

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 Рождение планеты сквозь пылевой диск 13.09.2025 Современные телескопы позволяют человечеству наблюдать процессы, которые еще недавно казались недостижимыми. Один из самых захватывающих примеров - возможность заглянуть в глубины космоса и увидеть момент рождения новых миров. Именно такой уникальный результат был недавно получен международной группой исследователей, которым удалось запечатлеть новорожденную планету WISPIT 2b внутри пылевого диска молодой звезды. Эта планета представляет собой газового гиганта, напоминающего Юпитер, но по массе превышающего его примерно в пять раз. Ее возраст оценивается всего в пять миллионов лет, что по космическим меркам можно назвать детством. Сейчас WISPIT 2b находится в активной фазе формирования: она продолжает собирать газ и постепенно формирует атмосферу. По словам доктора Кристиана Гински из Университета Голуэя, такие наблюдения дают возможность буквально "увидеть рождение планеты в прямом эфире". Обнаружение стало возможным благодаря Very Large Telescope Европейской южной обсерватории (ESO), расположенному в пустыне Атакама в Чили. Этот мощный инструмент позволил зафиксировать планету в ближнем инфракрасном диапазоне света. На изображении WISPIT 2b выглядит как яркая точка внутри многокольцевого диска пыли, диаметр которого достигает 380 астрономических единиц. Сам проект велся более пяти лет и объединил исследователей из Лейденского университета, Университета Голуэя и Университета Аризоны. Участники подчеркивают, что WISPIT 2b стала первой подтвержденной планетой, найденной в столь сложной структуре, где множество концентрических колец образуют своеобразную колыбель для будущих миров. Наблюдения показали, что планета движется по орбите, буквально прокладывая путь сквозь плотные слои пыли. Это открывает уникальную возможность для изучения того, как формирующиеся миры взаимодействуют с окружающей их средой, изменяя структуру диска и создавая условия для появления новых небесных тел. Особое внимание исследователей привлекло то, что снимки удалось получить как в инфракрасном, так и в видимом свете, что позволяет гораздо точнее подтвердить реальность объекта. Эти данные станут важной опорой для дальнейших теоретических моделей эволюции планетных систем, которые зачастую сильно отличаются от нашей Солнечной. Интерес к открытию выходит далеко за пределы академической среды. Одно из изображений WISPIT 2b было выбрано Европейской южной обсерваторией как "фото недели", что подчеркивает его значимость не только для науки, но и для широкой публики. По словам д-ра Гински, система WISPIT станет предметом пристального внимания многих исследователей в ближайшие годы.

Другие интересные новости:

▪ Марс дважды был покрыт океанами

▪ Солнечные электростанции внутри теплиц

▪ Светодиоды, излучающие запутанный свет

▪ Электронное самонастраивающееся пианино

▪ Экологически чистая самоходка Centauro-II

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Технологии радиолюбителя. Подборка статей

▪ статья Край непуганых идиотов. Крылатое выражение

▪ статья С какой скоростью движется кровь в сосудах человека? Подробный ответ

▪ статья Эксплуатация форсунок сушильного барабана. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Для сварки, пуска и зарядки. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья УМЗЧ для автомобильной радиоаппаратуры. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025