Вариант стабилизатора напряжения переменного тока. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Стабилизаторы напряжения

 Комментарии к статье

Вышел из строя стабилизатор переменного напряжения Mustek Power Mate 625. В процессе поиска причины неисправности оказалось, что схема прибора во многом аналогична схеме электронно-релейного регулятора, описанного Г. Гаджиевым в [1]. После ознакомления с другими публикациями в журнале "Радио" было решено не ремонтировать отказавший прибор, в котором для коммутации обмоток автотрансформатора применены электромагнитные реле, а попытаться изготовить стабилизатор на основе электронных коммутаторов [2-5]. За основу было взято устройство, описанное в [5].

Из-за отсутствия силового автотрансформатора с таким числом отводов, как у примененного автором в этом устройстве (у имеющегося у меня выводов намного меньше), схему пришлось немного изменить (рис. 1). Взамен шифратора на элементах микросхемы К561ЛП2 применен импортный шифратор CD4532B [6] в паре с дешифратором этой же серии CD4028B (аналог К561ИД1). От дополнительной стабилизации образцового напряжения с помощью параметрического стабилизатора (в прототипе - R4VD3) отказался - интегральный стабилизатор напряжения DA1 (из серии 7812) поддерживает на выходе напряжение во вполне приемлемых пределах.

Для более полного использования изменения амплитуды U_x (без потерь на масштабирование) применен стабилитрон VD1. Добавлено пороговое устройство на стабилитроне VD2 и транзисторах VT1, VT2, отключающее стабилизатор от сети при превышении допустимого значения напряжения. Для упрощения налаживания делители на входах компараторов, составленные из требующих подбора постоянных резисторов, заменены многооборотными подстроечными резисторами R7-R10. Симисторные ключи дополнены так называемыми снабберами (шунтирующими симисторы последовательными RC-цепями), предотвращающими ошибочные включения симисторов, которые могут произойти от сетевых помех. В остальном схема не отличается от описанной в [5].

Рис. 1. Схема устройства (нажмите для увеличения)

Примененный мною понижающий трансформатор Т2 имеет сетевую обмотку с двумя отводами и две вторичные (на 44 и 48 В) с отводами от середины. В стабилизаторе оставлены четыре канала управления (для города этого вполне достаточно). До окончательной сборки были сняты характеристики автотрансформатора при нагрузке мощностью 500 Вт в вариантах коммутации сети или нагрузки. Понижающие обмотки соединялись согласно с сетевой по схеме автотрансформатора. В первом варианте стабилизатора коммутировалась нагрузка без применения демпфирующих цепей. Стабилизатор работал, но сбоил (работа этого варианта со снабберными цепями не проверялась). В рабочем варианте выбрана коммутация обмоток с постоянным подключением нагрузки. В связи с ее индуктивным характером в каждом канале применена демпфирующая цепь (R27C7-R30C10).

В соответствии с техническими характеристиками микросхемы CD4028B максимальный выходной ток одного канала - 10 мА, в связи с чем применены оптосимисторы МОС3063 стоком включения не более 5 мА.

Для питания устройства и получения управляющего напряжения U_x использован отдельный трансформатор T1 с встроенным термопредохранителем RH01-83 (250 В, 2 A, 83 ^оС), обозначенным на схеме как FU2. FU1 - плавкая вставка в цепи первичной обмотки этого трансформатора, FU3 - восстанавливающийся предохранитель вышедшего из строя стабилизатора.

Типы стабилитронов VD1 и VD2 зависят от параметров трансформатора Т1 (в первую очередь, от его коэффициента трансформации). При максимальном "рабочем" напряжении сети (в данном случае 250 В) напряжение на подстроечном резисторе R11 относительно общего провода должно быть около 12 В (напряжение питания микросхем), а при минимальном - стабилитрон VD1 не должен выходить из режима стабилизации. В авторском устройстве при сетевом напряжении 250 В напряжение на выходе выпрямителя VD3 поднимается до 32 В, а при 170 В опускается до 24 В, поэтому в качестве VD1 применен стабилитрон КС520В (напряжение стабилизации - 19...21 В). Для срабатывания защиты при напряжении в сети 260 В выбран стабилитрон КС210Ж (напряжение стабилизации - 9...11 В).

Детали устройства смонтированы на трех печатных платах из фольгированного стеклотекстолита. Постоянные резисторы - любые малогабаритные, подстроечные - многооборотные проволочные (например, СП5-2), конденсатор С2 - КМ, С7-С10 - К73-17, остальные - оксидные импортные. Транзистор BC547С заменим любым из серии КТ3102, а BC557С - из серии КТ3107. Для коммутации обмоток трансформатора T2 желательно применить симисторы серии ВТА41, так как все их выводы изолированы от крепежного фланца, и это позволяет установить их без изоляции на общий теплоотвод, который необходим при мощности нагрузки более 300...500 Вт. Вместе с трансформаторами T1, T2 платы размещены в корпусе вышедшего из строя стабилизатора Mustek Power Mate 625 (рис. 2).

Рис. 2. Стабилизатор Mustek Power Mate 625

Собранный стабилизатор поддерживает на питаемой нагрузке напряжение в пределах допускаемого отклонения от номинального значения (±10%) при изменении напряжения сети от 180 до 250 В. Примерное значение сетевого напряжения индицирует один из светодиодов HL3-HL6. При отклонении напряжения за указанные пределы нагрузка отключается, а на передней панели устройства светится один из светодиодов HL1, HL2, показывая, в какую сторону изменилось напряжение (соответственно велико оно или мало).

Если трансформатор позволяет, число каналов управления можно увеличить (увеличив соответственно число компараторов и симисторных ячеек). Работа и настройка устройства в основном не отличаются от описанных в статье [5].

Литература

1. Гаджиев Г. Электронно-релейный регулятор напряжения. - Радио, 2009, № 10, с. 23.
2. Годин А. Стабилизатор переменного напряжения. - Радио, 2005, № 8, с. 33-36.
3. Озолин М. Усовершенствованный блок управления стабилизатора переменного напряжения. - Радио, 2006, № 7, с. 34, 35.
4. Гаджиев Г. Оптосимисторный коммутатор мощной нагрузки. - Радио, 2010, № 10, с. 33.
5. Гаджиев Г. Стабилизатор напряжения переменного тока. - Радио, 2013, № 2, с. 20,21.
6. CMOS 8-Bit Priority Encoder. - URL: ti.com/product/CD4532B/technicaldocuments.

Автор: Е. Аксенов

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 Тройная камера в смартфонах - тренд мобильной индустрии 17.06.2018 Вице-президент по маркетингу компании DxOMark Image Labs, специализирующейся на исследовании фотопотенциала профессиональных камер и смартфонов, поделился своим видением будущего относительно технического роста мобильных устройств в обозначенном направлении. Николас Тачард (Nicolas Touchard) считает, что очередным трендом для индустрии, который несомненно будет подхвачен ведущими производителями, станет оснащение смартфонов тройными камерами. По примеру Huawei, скомпоновавшей для тыльной камеры смартфона P20 Pro три отдельных модуля, последуют и другие. В конечном итоге тройная камера окажется негласным стандартом для флагманских гаджетов 2019 года, а впоследствии доберется и до устройств среднего ценового сегмента. Согласно утверждениям господина Тачарда, текущие ограничения на габаритные размеры устанавливаемого фотомодуля, регулируемые толщиной смартфона, возможно обойти лишь путем задействования трех и даже четырех сенсоров для работы одной камеры. Именно такой подход воспринимается многими разработчиками в качестве доступной и технологически приемлемой альтернативы инновационным перспективам. Немаловажную роль во всем этом будет играть все-таки не количество, а качество выбранных компонентов, а также оптимизация софта. Однако при всех равных условиях появление дополнительного объектива может обернуться преимуществом над конкурентами, чтобы закрепить за собой статус лучшего решения на рынке. Сторонние эксперты уверены, что число сенсоров в составе камеры не является приоритетным значением для достижения эталонного качества фотосъемки. Обойтись без трех-четырех модулей удастся в случае акцента на программную составляющую. Речь идет о совершенствовании алгоритмов, имитирующих поведение искусственного интеллекта и позволяющих самостоятельно подбирать оптимальные режимы и настройки во время съемки, а также принимать участие в постобработке изображений. ИИ-подобные модели поведения ПО видятся неотъемлемым атрибутом любого смартфона.

Другие интересные новости:

▪ Экспресс-нейроны

▪ Цифровое фото: зазеркалье

▪ Глобальное потепление помогает археологам

▪ Акустические датчики на армейских касках выявят снайперов

▪ Пуленепробиваемые зубы

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электроснабжение. Подборка статей

▪ статья Культ личности. Крылатое выражение

▪ статья Когда состоялась первая забастовка? Подробный ответ

▪ статья Ирга обыкновенная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Десять команд по двум проводам. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Неуязвимый воздушный шар. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026