Trinnspenningsregulator

En regulator som støtter nettspenning innen 190 ... 242 V.

Strømregulatorer

Det er kjent at spenning i strømnett innenlands ofte overskrider toleransegrensene. I dagene med rør-TV-er var ferroresonantstabilisatorer veldig vanlig. Moderne TV-apparater kan brukes med endringer i inngangsspenning innen 110 ... 260 V.

Det samme kan sies om datamaskiner, CD-spillere og generelt om alt utstyret som bytter strømforsyning brukes. Men for utstyr som mater direkte fra nettverket, er spenningsendringens grenser mye mindre.

Et slående eksempel på denne teknikken er et kjøleskap, en elektrisk kaffekvern, en foodprosessor, et loddejern og en glødelampe. Selvfølgelig er en slik nøyaktighet av spenningsstabilisering som for rør-TV ikke nødvendig for slike innretninger, derfor er det fullt mulig å bruke en spenningsregulerende anordning i trinn. En lignende regulator vil bli beskrevet i denne artikkelen.

Trinnspenningsregulering

Til tross for designens enkelhet, har regulatoren følgende data: når inngangsspenningen endres i området 150 ... 260 V, holdes utgangen i området 187 ... 242 V. Mange elektriske husholdningsapparater er i drift i dette området. I den versjonen hvor skjemaet i artikkelen er vist, når kraften til regulatoren 275 watt, noe som er ganske nok for normal drift, for eksempel et kjøleskap.

En lignende metode for trinnvis spenningsregulering brukes i noen modeller av avbruddsfri strømforsyning for datamaskiner: når den avbruddsfrie strømforsyningen fungerer fra nettverket, kan du høre hvordan reléet klikker i det. Dette er bare en grov justering av utgangsspenningen. I denne modusen brukes den avbruddsfulle transformatoren som en autotransformator. I tilfelle strømbrudd bytter transformatoren til omformermodus og kjører på batteristrøm.

Det er kjent at en transformator som er inkludert i autotransformatormodus, kan operere med en belastning på nesten fem ganger så stor kraft. I denne konstruksjonen brukes en transformator med en effekt på bare 57 watt. Derfor er det nok å erstatte transformatoren med en kraftigere hvis det er nødvendig å øke effekten til hele kontrolleren som en helhet.

Nå produserer selvfølgelig industrien nettverksstabilisatorer basert på LATRA (vi vil ikke snakke om elektroniske her). I slike innretninger driver en mikromotor med redusering, selvfølgelig styrt av en elektronisk krets, en bevegelig kontakt.

Påliteligheten til en slik enhet vil sannsynligvis være liten. Et eksempel på en slik enhet kan fungere som en spenningsregulator Resanta Latvis-produksjon. Omtaler om det kan leses på Internett.

Ordningen med det foreslåtte reguleringsalternativet er vist i figur 1.

Figur 1. Diagram for spenningsregulator

Beskrivelse av den elektriske kretsen

Grunnlaget for regulatoren er en enhetlig nedtrappingstransformator T1. Det er inkludert i autotransformator-kretsen. I tillegg til transformatoren, inneholder kretsen en likeretter for å drive den elektroniske delen av kretsen, to terskelinnretninger og en utgangsspenningsomkoblingsenhet. Det siste gir en viss forsinkelse i utseendet til spenning ved utgangen. Dette er nødvendig for at enheten skal gå i driftsmodus.

Ved veksling av sekundærviklingene er interferens uunngåelig, hvorfra relékontaktene brennes. For å beskytte mot dette fenomenet brukes en kjede som består av en motstand R1 og en kondensator C2.

Den elektroniske delen av enheten drives av en ustabilisert likeretter, som består av en diodebro VD1 og en utjevningskondensator C1.Kondensatorer C3 og C4 installert i terskelinnretninger er designet for å eliminere kortsiktige endringer (utslipp) av den utbedrede spenningen. Den samme spenningen brukes til å kontrollere nettspenningen.

På transistoren VT3 og elementene C5 og R6 er timer forsinket forsinket. Enheten inneholder også to terskelinnretninger, der designen er lik.

Den første terskelinnretningen er laget på transistor VT1, motstandene R2, R3, zenerdioder VD2, VD3 og kondensator C3. Relé K1 er inkludert i kollektorkretsen til transistor VT1. For å beskytte transistoren mot selvinduksjonsspenningen, blir reléspolen shuntet av VD4-dioden.

Kontaktene til reléet K1 bytter viklingene til transformatoren T1 når terskelinnretningen utløses. Kondensator C3 er designet for å jevne rippelen av den utbedrede spenningen, samt eliminere forstyrrelser. Den andre terskelinnretningen er samlet på samme måte. Den består av elementene VT2, VD4, VD5, R4, R5, C4, relé K2.

Spenningsregulator

Betjeningen av regulatoren er praktisk å vurdere i deler. Når enheten er slått på, vises det en spenning på kondensatoren C1, som begynner å lade kondensatoren C5. Med en forsinkelse på cirka to sekunder åpnes VT3-transistoren, K3-reléet slås på, og spenningen tilføres belastningen.

Netspenning redusert

I tilfelle når nettspenning mindre enn 190 V, vil ingen terskelinnretning fungere og kontaktene til reléene K1 og K2 er i den posisjonen, som vist i diagrammet. I dette tilfellet vil nettspenningen tilføres belastningen og plusspenningen fra viklingene III og VI. Hvis nettspenningen i dette øyeblikket er 150 V, vil belastningen være minst 190 V.

Netspenning er nesten normal

Hvis nettspenningen er i området 190 ... 220 V, er utgangsspenningen til likeretteren tilstrekkelig til å åpne Zener-diodene VD2, VD3, noe som vil føre til åpningen av transistoren VT1, så reléet K1 vil gå. Hvis du følger ordningen, kan du se at i dette tilfellet er viklingene III og IV koblet til.

Netspenningen økte

I tilfelle nettspenningen overstiger 220 V, vil K2-reléet fungere, som forbinder V- og IV-viklingene med kontaktene. Disse viklingene er ute av fase, så utgangsspenningen vil avta.

Detaljer og utforming av spenningsregulatoren

Nesten alle delene kan monteres på et trykt brødbrett ved hjelp av trådmontering. I designen kan du bruke motstander som MLT eller importert. Oksidkondensatorer importeres også bedre, nå er de sannsynligvis enklere å kjøpe enn innenlandske. Og kvaliteten deres er bedre. Diodebroen kan erstattes av diskrete dioder, for eksempel 1N4007. Transistorer er egnet for laveffekt med en samler-emitter-spenning på minst 30 V og en strøm tilstrekkelig til å utløse reléet. I tillegg til de som er angitt på diagrammet, er KT645, KT503, KT972 med hvilken som helst bokstavindeks egnet.

I stedet for to-zener-dioder som er indikert på diagrammet, kan den vanlige D810 ... D814 brukes. Før installasjon, bør de velges i henhold til spenningen i samsvar med diagrammer.

Det er bedre å bruke importerte reléer (Tianbo, Trl, Trk og lignende, de er nå også enklere og billigere å kjøpe) med en 24 V. spiral. Relékontakter må vurderes for en strøm på minst 1,5 A. Mange av disse reléene, på veldig små dimensjoner, har kontakter designet for en strøm på 10 ... 16 A.

En enhetlig TPP270 - 127/220 - 50 brukes som transformator. Den nominelle effekten til en slik transformator er 57 watt.

Enhetsoppsett

For justering er regulatoren koblet til LATR-utgangen. For å ta hensyn til responsen fra transformatoren på belastningen, er sistnevnte koblet til enhetens utgang. Ved å endre spenningen ved inngangen til regulatoren, er det nødvendig å konfigurere terskelinnretninger. Dette bør gjøres med et utvalg av zenerdioder med forskjellige stabiliseringsspenninger. For mer presis innstilling i serie med zener-dioder, kan du slå på silisium- eller germaniumdioder. Det må huskes at den direkte spenningen til silisiumdioder er ca. 0,7 V, og for germanium 0,4 V.

Boris Aladyshkin