Регулируемый трансформатор. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Блоки питания

 Комментарии к статье

Предлагаемое устройство - сетевой трансформатор с большим числом переключаемых вторичных обмоток. Его выходное напряжение можно регулировать тремя переключателями от 0 до 399 В с шагом 1 В. Положение переключателей наглядно отображает номинальное значение выходного напряжения.

В радиолюбительской литературе описан ряд конструкций регулируемых трансформаторов и автотрансформаторов. В статье [1] предложен автотрансформатор на основе сетевого трансформатора от ламповых телевизоров ТС-180, в котором регулирование выходного напряжения осуществляют переключением обмоток.

В книге [2] нас. 173, 174 рассказано о лабораторном автотрансформаторе, который может работать и как трансформатор, когда выходное напряжение снимается с вторичных обмоток, гальванически не соединенных с первичной (сетевой). Его выходное напряжение можно регулировать переключателями в пределах 1 ...347 В с шагом 1 В. В поддиапазоне 1...127 В имеется гальваническая развязка выхода от питающей сети. Но в других поддиапазонах она отсутствует, что является недостатком этого устройства.

Весьма простая конструкция регулируемого сетевого трансформатора с большим числом переключаемых вторичных обмоток описана в статье [3]. Достоинство этого устройства - гальваническая развязка выхода от сети во всем интервале регулирования выходного напряжения 1.465 В с тем же шагом. Выходным напряжением управляют с помощью тумблеров, каждому из которых соответствует определенное значение напряжения. Выходное напряжение равно сумме значений всех включенных тумблеров.

Общий недостаток этих устройств - необходимость выполнения арифметических операций для установки требуемого выходного напряжения.

При разработке предлагаемого устройства была поставлена задача упрощения установки выходного напряжения так, чтобы его значение наглядно определялось положением трех переключателей: один - для сотен вольт, второй - для десятков, третий - для единиц. Именно такая конструкция и предлагается вниманию читателей.

Основные технические характеристики

• Номинальное входное напряжение, В .......220
• Выходное напряжение, В ......0...399
• Шаг регулировки выходного напряжения, В ....... 1
• Максимальный выходной ток, А, при выходном напряжении 1...99 В.......0,68
• 100...199 В.......0,34
• 200...399 В.......0,17
• Габариты, мм.......120x170x105

Рис. 1

Схема предлагаемого устройства показана на рис. 1. Основа его - сетевой трансформатор Т1 с одной первичной (I) и двенадцатью вторичными обмотками (II-XIIl). Каждая вторичная обмотка может быть включена или не включена в выходную цепь контактами соответствующего реле, как и в устройстве [3]. Обмотки реле K1-K12 получают питание от одной из вторичных обмоток (VII) трансформатора Т1 через диодный мост VD1-VD4. Диоды VD5- VD16 подключены к обмоткам реле с целью подавления импульсов ЭДС самоиндукции при прерывании тока через обмотки. Но отличие предлагаемого устройства в том, что ряд значений напряжения вторичных обмоток выбран другим, а для управления реле использованы переключатели SA2- SA4 и дешифраторы на диодах VD17- VD34, что позволило получить наглядную индикацию значения выходного напряжения по положению переключателей .

Устройство работает так. Когда все переключатели SA2-SA4 установлены в положение "0", обесточены обмотки всех реле, их контактами все вторичные обмотки трансформатора Т1 отключены от выхода. При переключении SA4 в положение "100" подается питание на обмотку реле K11, которое своими контактами K11.1 подключает обмотку XII с напряжением 100 В к выходу. Переключение SA4 в положение "200" аналогично с помощью реле K12 подключает к выходу обмотку XIII с напряжением 200 В. В положении "300" через диоды VD17 и VD18 питание подается на обмотки обоих реле K11 и K12, контакты которых включают в выходную цепь обе обмотки XII и XIII. Так как они соединяются при этом синфазно-последовательно, напряжение на выходе равно 300 В.

Переключателем SA3 устанавливают выходное напряжение с шагом 10 В. В положении "10" в выходную цепь включается обмотка VII через контакты K6.1. В положениях "20"..."50" - одна из обмоток VIII-XI. В положении "60" через диоды VD23 и VD28 питание подается на обмотки двух реле K6 и K10, контакты которых включают в выходную цепь синфазно-последовательно соединенные обмотки VII и XI с суммарным напряжением 60 В. В положениях "70"..."90" в выходную цепь также включаются две обмотки трансформатора Т1 с соответствующим суммарным напряжением.

Переключателем SA2 аналогично устанавливают выходное напряжение с шагом 1 В. В выходную цепь включаются одна или две из обмоток I-VI трансформатора Т1 с помощью реле K1 -K5. В случае, когда столь мелкий шаг регулирования выходного напряжения не требуется, устройство можно существенно упростить, не наматывая эти обмотки и не устанавливая SA2, реле K1-K5 и диоды VD5-VD9, VD19- VD22, VD27, VD29, VD31, VD33.

Рис. 2

Сетевой трансформатор Т1 - переделанный 080-481 55-01 GP0651 CLASS B VIKING B-2 от бесперебойного источника питания Mustek 600-USB (рис. 2). Вначале при номинальном сетевом напряжении на его первичной обмотке были измерены значения напряжения на его вторичных обмотках. Затем магнитопровод был разобран, а вторичные обмотки смотаны с подсчетом числа витков. В результате деления числа витков на напряжение получен результат: 2,8 витка на вольт. Для компенсации падения напряжения под нагрузкой число витков вторичных обмоток увеличено до трех витков на вольт. Именно с этим коэффициентом намотаны проводом ПЭВ-2 новые вторичные обмотки. При их намотке желательно маркировать начала и концы, чтобы обеспечить правильную фазировку при подключении.

Габаритная мощность примененного трансформатора - около 84 ВА. Число витков и диаметр провода вторичных обмоток приведены в таблице. Межслойная изоляция обмоток выполнена фторопластовой лентой ФУМ.

Все реле 833H-1C-F-C 12В можно заменить другими, контакты которых рассчитаны на коммутацию напряжения не менее 400 В и тока не меньше 0,7 А. Пульсации напряжения питания не влияют на работу примененных реле из-за их инерционности, но могут вызвать "жужжание". В случае использования других реле, а также для подавления "жужжания", возможно, потребуется к выходу диодного моста VD1 - VD4 подключить сглаживающий конденсатор, емкость которого подбирают экспериментально. Максимально одновременно включаются не больше шести реле, поэтому диоды выпрямительного моста VD1-VD4 должны выдерживать ток обмоток шести реле. Остальные диоды - одного реле. Конденсатор С1 - пленочный из серии К73-17.

Рис. 3

Внешний вид предлагаемого устройства показан на рис. 3. Видно, что при положениях переключателей 392 В вольтметр показывает 369 В. Это произошло от того, что в момент фотографирования в сети было пониженное напряжение. И лишь при номинальном сетевом напряжении 220 В показания мультиметра и переключателей совпадут. Эта особенность характерна и для упомянутых выше конструкций [1-3].

Правильно смонтированное устройство не требует налаживания. Однако необходимо убедиться в правильности подключения вторичных обмоток (II- XIII) трансформатора Т1. Для этого проверяют изменение выходного напряжения при перемещении каждого переключателя из положения "0" в максимальное при фиксированных положениях остальных переключателей. Выходное напряжение должно увеличиваться на напряжение подключаемой обмотки. В противном случае обмотка подключена неправильно, ее выводы необходимо поменять местами.

Автор использовал регулируемый трансформатор для налаживания стабилизаторов сетевого напряжения (в том числе установки порогов срабатывания их компараторов), определения интервала изменения входного напряжения малогабаритных импульсных источников питания и для подбора люминесцентных светильников, работоспособных при наименьшем напряжении питания. Устройство безотказно работает с начала 2008 г.

Литература

1. Солоненко В. Автотрансформатор на основе ТС-180. - Радио, 2006, № 5, с. 36.
2. Евсеев А. Н. Полезные схемы для радиолюбителей. - М.: СОЛОН-Р, 1999.
3. Мороз К. Регулируемый трансформатор на основе ЛАТР. - Радио, 2008, № 8, с. 25, 26.

Автор: С. Бутрименко

Смотрите другие статьи раздела Блоки питания.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Микропластик в атмосфере - скрытый ускоритель глобального потепления 31.05.2026

Микропластик уже давно признан одним из самых масштабных загрязнителей планеты. Он проникает в океаны, почву, организмы животных и даже в тело человека. Однако до недавнего времени мало кто задумывался о его влиянии на климатические процессы. Новое исследование показало, что микро- и нанопластик в атмосфере способен поглощать тепло, тем самым внося дополнительный вклад в глобальное потепление. Ученые обнаружили, что воздействие пластиковых частиц на климат зависит от их цвета. Светлые частицы отражают солнечный свет и способствуют некоторому охлаждению, в то время как более темные - активно поглощают тепло и излучение. Со временем пластик в атмосфере темнеет под воздействием ультрафиолета, что усиливает его согревающий эффект. Этот процесс напоминает пожелтение пластиковых парковочных талонов, оставленных на солнце. Соавтор исследования, заслуженный профессор наук о Земле в Университете Дьюка Дрю Шинделл отметил, что влияние микропластика на изменение климата пока относительно не ...>>

Универсальный бытовой робот-гуманоид GigaAI SeeLight S1 31.05.2026

Развитие робототехники постепенно переносит сложные машины из промышленных цехов прямо в повседневную жизнь людей. Китайская компания GigaAI сделала важный шаг в этом направлении, представив SeeLight S1 - первую в стране модель универсального бытового робота-гуманоида. Эта разработка призвана взять на себя рутинные домашние дела и стать настоящим помощником в повседневной жизни. Уже в конце текущего месяца сотня роботов SeeLight S1 начнет проходить испытания в специализированном жилом комплексе, предназначенном для работников высокотехнологичных отраслей. По словам генерального директора GigaAI Чжу Чжэна, в первой половине 2027 года роботы будут переданы для бесплатного тестирования обычным семьям в Ухане - столице провинции Хубэй. Такой подход позволит собрать реальные данные о работе устройства в домашних условиях. В демонстрационном видео робот, передвигающийся на колесах, уверенно справляется с множеством бытовых задач. Он нарезает овощи, жарит яйца, загружает стиральную маши ...>>

Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе 30.05.2026

Предпочтения человека к еде закладываются задолго до первого прикорма. Современная наука подтверждает, что ребенок начинает знакомиться с ароматами и вкусами пищи еще до рождения, через околоплодные воды. Новое международное исследование показало, что регулярное потребление определенных продуктов беременной женщиной может формировать долгосрочные пищевые предпочтения у ребенка, сохраняющиеся даже спустя годы после появления на свет. Ученые из университетов Великобритании, Франции и Нидерландов провели эксперимент с участием беременных женщин. Одной группе будущих мам давали капсулы с порошком капусты кейл, другой - с порошком моркови. Реакцию детей на эти запахи проверяли в три этапа: сначала в утробе матери с помощью 4D-УЗИ на поздних сроках беременности, затем в возрасте трех месяцев и, наконец, когда детям исполнилось три года. Результаты оказались весьма убедительными. Дети женщин, принимавших порошок кейла, положительно реагировали на запах этой капусты, но негативно - на ар ...>>

Случайная новость из Архива Дышащие биоаккумуляторы 24.03.2013 Ученые из Института физической химии Польской академии наук разработали новый тип источника электроэнергии. Элемент питания с относительно высоким напряжением и длительным сроком службы представляет собой "дышащий" катод на основе ферментов, углеродных нанотрубок и силикатов. Новый аккумулятор может найти применение прежде всего для питания различных имплантатов, например кардиостимуляторов или контактных линз с автоматическим изменением фокусного расстояния или проектором, транслирующим картинку прямо на сетчатку глаза. Обычные аккумуляторы для этих целей не годятся, поскольку имеют в своем составе сильные кислоты и другие активные вещества, опасные для здоровья. Польские ученые решили разработать биоаккумулятор, который не нужно заряжать: достаточно поместить электроды в тело, и они начнут вырабатывать электричество. Биоаккумуляторы известны давно: наверняка все помнят школьный эксперимент с картофелем, который вырабатывал электричество при подключении электродов. К сожалению, большинство экспериментальных биоаккумуляторов выдают низкое напряжение в 0,6-0,7 вольт. Однако польским исследователям удалось создать биоаккумулятор, который в течение многих часов выдает гораздо большее напряжение: 1,75 вольт. Этого уже достаточно для питания многих имплантатов и перспективных нейроинтерфейсов. Основным компонентом нового биоаккумулятора является катод из ферментов, которые окружены углеродными нанотрубками и заключены в пористую структуру на основе силикатной матрицы. Для того, чтобы аккумулятор заработал, достаточно залить в устройство электролит, например раствор с ионами водорода. Поры в силикатной матрице позволяют кислороду из воздуха и ионам водорода поступать в активный ферментный сердечник катода, где происходит восстановление кислорода. При этом углеродные нанотрубки облегчают перенос электронов. В ходе экспериментов новый источник энергии выдавал напряжение 1,6 вольт в течение как минимум 1,5 недель. Со временем эффективность устройства уменьшается, вероятно из-за постепенной деградации фермента на биокатоде. Разработчики полагают, что срок службы нового биоаккумулятора можно продлить даже при существующих технологиях.

Другие интересные новости:

▪ Смартфон Blu Studio 5.5

▪ Численность населения и климат планеты

▪ Экзоскелет Hypershell ProX

▪ Передача солнечной энергии по морскому дну

▪ Туннель сквозь Землю

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электробезопасность, пожаробезопасность. Подборка статей

▪ статья Экологические аспекты безопасности жизнедеятельности. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Правда ли, что наши дети толстеют? Подробный ответ

▪ статья Развязывающийся простой узел. Советы туристу

▪ статья Программируемые терморегуляторы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Транзисторы полевые КП951 - КП973. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026