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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Смартфон открывает машину 09.01.2013 Многие автомобилисты еще не успели оценить преимущества бесконтактных ключей, а компания Hyundai намерена "отменить" и их. Новое поколение автомобилей этого южнокорейского производителя будет идентифицировать своего владельца по смартфону. Для этого последний должен поддерживать протокол беспроводной связи ближнего поля NFC, а машина оборудована специальной системой, прототип которой носит название Connectivity Concept. Чтобы разблокировать двери машины, достаточно поднести смартфон к специальной метке, нанесенной на стекло, а для запуска двигателя нужно положить его в специальный карман на передней консоли. Кроме того, система позволяет синхронизировать с автомобильным мультимедиа-центром контакты, аудиофайлы и другую информацию, содержащуюся в памяти смартфона, а также подзаряжать его батарею без проводного подключения. В Connectivity Concept можно зарегистрировать несколько смартфонов, что удобно в тех случаях, когда автомобилем пользуется не один человек. Массовое производство машин с доступом по смартфону Hyundai намерена наладить к 2015 году, а пока система существует лишь в виде тестового образца, установленного в серийный хэтчбек i30.

Другие интересные новости:

▪ Из-за глобального потепления птицы стали петь тише

▪ Электродиализный метатезис для опреснения воды

▪ Томограф расшифрует древние свитки

▪ Интернет вдоль железной дороги

▪ Кофеин способствует росту волос

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Микроконтроллеры. Подборка статей

▪ статья Фома неверующий. Крылатое выражение

▪ статья На скольких языках разговаривают нигерийцы? Подробный ответ

▪ статья Наблюдение за пульсом и дыханием. Медицинская помощь

▪ статья Балансный модулятор. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Автомобильное зарядное устройство для мобильного телефона. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026