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:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Установка очистки океана от углекислого газа 06.03.2024 Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе, сотрудничая с национальным водным агентством Сингапура, пришел к соглашению о строительстве крупнейшей в мире океанической установки, предназначенной для удаления углекислого газа из воды. Ожидается, что установка сможет ежегодно извлекать из океана 3650 метрических тонн парниковых газов и производить 105 метрических тонн углеродно-отрицательного водорода. Согласно данным Всемирного банка, средние глобальные выбросы углекислого газа в 2020 году составили 4,3 метрических тонны на душу населения. Исходя из этих данных, ученые из Калифорнийского университета приняли решение о концентрации на улавливании CO2 из океанов, чтобы уменьшить количество попадающего в атмосферу парникового газа. Проект Equatic, начатый в Лос-Анджелесе и Сингапуре, дал успешные результаты. Компания Equatic переходит к следующему этапу проекта - строительству полномасштабной установки Equatic-1 стоимостью 20 млн. долларов. Поддержка официальных органов Сингапура и Калифорнийского университета обеспечивает успешное выполнение проекта. Установка Equatic использует электролиз, пропуская ток через морскую воду, что позволяет разложить воду на водород и кислород, а также превратить растворенный в воде CO2 в твердый материал на основе кальция и магния. Этот процесс увеличивает способность океана улавливать углекислый газ и другие парниковые газы. Планируется, что строительство установки Equatic-1 начнется в течение следующих 18 месяцев. Сначала будет установлена возможность удаления одной метрической тонны CO2 в день, а к концу 2024 года планируется увеличить эту цифру до 10 тонн CO2 в день с помощью 10 модулей. После этого в 2025 году будет установлено еще 9 модулей для завершения второго этапа строительства. Идея проекта подтвердилась успешной после того, как пилотная установка в Сингапуре успешно справилась с удалением 0,1 метрической тонны CO2 в день. Полномасштабная установка Equatic-1 будет способна обрабатывать в 100 раз больше, а также производить примерно 300 кг углеродно-отрицательного водорода в день.

Другие интересные новости:

▪ Новые сетевые адаптеры мощностью 18 и 25 Вт

▪ Смартфон Sony Xperia Z Ultra

▪ iPhone 6 будут собирать роботы

▪ Разработана спецификация USB4

▪ SSD-накопители SK Hynix Gold S31

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Шпионские штучки. Подборка статей

▪ статья Вертолет. История изобретения и производства

▪ статья Существовал ли континент Атлантида? Подробный ответ

▪ статья Фильмопроверщик. Должностная инструкция

▪ статья Ответ Лофтин-Уайту от Комиссарова. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Нештатное ЗУ для цифровой камеры. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026