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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Глотайте хирурга 17.07.2005 В итальянском медицинском центре Святой Анны в городе Понтедера создан прототип робота-хирурга размерами 2,5 на 1 сантиметр. Больной проглатывает эту капсулу, встроенная телекамера передает по радио изображение участков желудка и кишечника. Под управлением врача робот может выполнять микрохирургические операции. Передвигается робот на шести тонких ножках, неспособных повредить слизистую оболочку пищеварительного тракта. Предстоят опытные проверки, сначала - на животных.

Другие интересные новости:

▪ Усилители Yamaha WXA-50 и WXC-50

▪ Водоросли помогут добыть золото из горячих источников

▪ Pretec бьет рекорды

▪ Техника управляется мыслями

▪ Канатная аккумуляторная лебедка

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиоуправление. Подборка статей

▪ статья Эмиль Мишель Чоран. Знаменитые афоризмы

▪ статья Как алкоголь воздействует на клетки мозга? Подробный ответ

▪ статья Лимонное сорго. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья GSM сигнализация для дома. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Источник тока для компенсации саморазряда аккумуляторной батареи. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025