Дороблення стабілізатора напруги LPS-2500RV. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Стабілізатори напруги

 Коментарі до статті

Напруга в електромережі 220 В не завжди знаходиться в межах норми, до того ж нерідко аварійні ситуації, що призводять до значних відхилень напруги, небезпечних для різної електро-і радіоапаратури. У таких ситуаціях можуть допомогти стабілізатори мережевого напруги. Про один з них, про його можливості та недоліки, а також про доробки, йтиметься у цій статті.

Проблема захисту та забезпечення працездатності апаратури з мережевим живленням в умовах суттєвого відхилення напруги мережі від норми залишається актуальною. Через аварії в електромережах виходить з ладу не тільки "чисто електронна" техніка. Ламаються і електроприлади, які вважаються найнадійнішими. Враховуючи той факт, що сьогодні електронною "начинкою" забезпечені електропраски, пральні машини, холодильники та інша побутова техніка, не дивно, що майже вся апаратура з мережевим живленням стала дуже чутливою до значних перепадів напруги. У зв'язку з цим у продажу з'явилися різні пристрої захисту серійно. Крім того, їх розробляють та виготовляють радіоаматори, про що свідчить велика кількість публікацій на цю тематику в журналі "Радіо". Ці пристрої відключають апаратуру від електромережі щоразу, коли напруга виходить за допустимі межі. Одні відключають апаратуру тільки при підвищенні напруги мережі, інші - коли воно виходить за межі допустимого "коридора".

Але такі пристрої мають серйозну нестачу. Вони не допоможуть, якщо мережна напруга "покинула" межі допустимого коридору не на секунди або хвилини, а на годинник. Непоодинокі випадки, коли тривалість усунення поломок у мережах затягується на цілий день і більше. Адже різна апаратура при цьому повинна працювати, і це не тільки холодильник, а й оргтехніка, комп'ютери. Отже, пристрої захисту тут не виручать, відключивши техніку від мережі. Без стабілізатора напруги тут не обійтися.

Найдоступнішими і найпоширенішими сьогодні є мережні стабілізатори напруги релейного типу. Вони виконані на автотрансформаторі та кількох реле, якими керує електроніка. Реле перемикають відведення від обмотки потужного автотрансформатора, підтримуючи напругу на навантаженні в межах норми. Мережеві стабілізатори на основі перетворювачів напруги коштують набагато дорожче і менш поширені, ніж релейні.

Автор придбав стабілізатор напруги релейного типу LPS-2500RV (рис. 1) для живлення оргтехніки.

Рис. 1

Весь модельний ряд цих пристроїв складається зі стабілізаторів LPS-800RV (800 Вт), LPS-1500RV (1500 Вт), LPS-2000RV (2 кВт), LPS-2500RV (2,5 кВт), LPS-4000RV (4 кВт), LPS-6000RV (6 кВт). Вони передбачені перемикачі режимів роботи залежно від інтервалу напруги. Перший - 160...250 В, другий - 120... 250 В. Для живлення холодильника спеціально передбачено режим затримки подачі вихідної напруги (від 3 до 5 хв), який включають спеціальним вимикачем, що знижує ймовірність пошкодження двигуна компресора. Крім зазначених вимикачів, на передній панелі розміщено два стрілочні вольтметри. Один – для контролю вхідної напруги, другий – для вихідної (стабілізованої), що дуже зручно при експлуатації. Для комутації відводів автотрансформатора застосовано п'ять однакових реле, встановлених на друкованій платі (рис. 2).

На сказаному особливості цих стабілізаторів не вичерпуються. Максимальна потужність навантаження, яка може бути підключена до них, залежить від її виду та визначається виразом Pмакс = Pсн/К, де Рсн - потужність стабілізатора напруги; К - коефіцієнт, який визначається видом навантаження. Наприклад, для телевізора і ламп розжарювання К = 1, для електродрилі К = 1,5, мікрохвильової печі К = 2, для пральної машини та перфоратора К = 3. Найгірше справи з холодильником, кондиціонером і морозильником. Для цих споживачів К = 5. Крім того, максимальну потужність потрібно знижувати залежно від значення напруги мережі. При напрузі мережі 140 В коефіцієнт К = 2, а за 160 В - 1,5. З підвищенням напруги максимальну потужність теж слід знижувати, але не так сильно. При 240 В коефіцієнт К = 1,1, а за 260 В - 1,2. Таким чином, враховуючи всі нюанси, краще відразу придбати модель стабілізатора із запасом максимальної потужності. Крім того, очевидно, що для таких споживачів як холодильник доцільно мати окремий стабілізатор.

Слід зазначити, що є можливість замінити штатний автотрансформатор більш потужним. При цьому доводиться застосовувати автотрансформатор на тороїдальному магнітопровіді, оскільки для Ш-подібного в корпусі стабілізатора місця може бути недостатньо. Але тоді знадобиться і заміна реле більш потужні. Такий підхід дозволяє "придбати" потужний стабілізатор, не купуючи його потужну модель за вищою ціною.

Однак у аналізованих стабілізаторів є недоліки. По-перше, корпус виконаний із дуже тонкого листового матеріалу. У зібраному вигляді він здається цілком жорстким та міцним. Але варто тільки зняти верхню П-подібну кришку, як ілюзія міцності конструкції відразу розсіюється. Стає зрозуміло, чому кришка кріпиться до корпусу великою кількістю гвинтів та шурупів. Наявність потужного автотрансформатора на дні корпусу може призвести до деформації всієї нижньої частини корпусу. Тому, коли знято верхню кришку, треба бути обережним, оскільки нижня частина корпусу "оживає" настільки, що однією рукою цю конструкцію переміщати не можна.

Другий недолік виявився істотнішим, оскільки він не маскується після складання корпусу. У момент включення стабілізатора з'являється більший пусковий струм (кидок струму). Це призводить до того, що мережна напруга різко знижується і освітлювальні прилади "моргають". Немає необхідності пояснювати, що такі кидки напруги негативно позначаються на стані іншої техніки. Крім того, через переміщення елементів магнітопроводу виникає удар по металевому корпусу, що супроводжується гучним і неприємним звуком. Очевидно, такі кидки струму потрібно усувати. Один із можливих варіантів - застосування пристрою, яке обмежувало б пусковий струм, так званий пристрій "плавного" пуску.

Схема такого пристрою показано на рис. 3.

При включенні в мережу автотрансформатор стабілізатора напруги виявляється увімкненим через струмообмежуючий резистор R2. Одночасно мережна напруга через баластові конденсатори С1, С2 надходить на випрямляч, зібраний на діодному мосту VD1. Оскільки обмотка реле К2 і С4 конденсатор зашунтовані резистором R4, в першу чергу починається зарядка конденсатора C3. Після його заряджання реле К1 спрацює, його контакти К1.1 розімкнуться і почнеться заряджання конденсатора С4. Після того, як він зарядиться, спрацює реле К2 і своїми контактами К2.1-К2.3 замкне резистор R2 і повна мережна напруга надійде на автотрансформатор стабілізатора напруги. Так забезпечується зменшення пускового струму, тобто ступінчасте включення стабілізатора напруги.

При зникненні напруги мережевий конденсатор C3 швидко розрядиться і його контакти підключать резистор R4 до конденсатора С4, внаслідок чого він швидко розрядиться і контакти реле К2 розімкнуться - автотрансформатор виявиться підключеним до мережі через резистор R4. Така побудова схеми забезпечує швидке повернення реле К2 у вихідний стан, що забезпечує готовність пристрою швидкого повторного включення в мережу. Це важливо, коли напруга мережі зникає на короткий час. Резистор R4 обмежує струм розрядки конденсатора С4 та оберігає контакти малопотужного реле К1 від обгорання. Стабілітрон обмежує напругу на реле К1, К2 і конденсаторах C3, С4, що унеможливлює перегрів реле К1 при підвищеній напрузі мережі, адже пристрій розрахований на роботу і при зниженому до 120 В напрузі мережі. Перемикач SA1 та запобіжник FU1 – штатні елементи стабілізатора напруги.

Застосовано постійний резистор ПЕВ-10 (R2), решта - МЛТ, С2-23. Оксидні конденсатори - імпортні, С1, С2 - К73-17 або К78-2 на робочу напругу не менше 630 В. Для підвищення надійності роботи пристрою кожен з конденсаторів С1 і С2 можна замінити на два з'єднані послідовно конденсатори 1 мкФхбЗО, а паралельно кожному конденсатору підключити резистор 100 ком (МЛТ-0,5). Реле К1 - РЕМ15 (виконання РС4.591.001) з опором обмотки 2200 Ом і напругою спрацьовування 18 В. Вибір цього реле обумовлений як їх наявністю, так і малим часом відпускання його контактів (близько 5 мс). Реле К2 - РЕК28 (КЩ4.569.007ТУ) з опором обмотки 590 Ом та напругою спрацьовування 13 В. Одна група контактів реле РЕК28 розрахована на максимальний струм 2,5 А, тому всі три групи включені паралельно. Стабілітрон встановлений на тепловідведення площею 15...20 см2, виготовлений з алюмінієвого сплаву.

Усі деталі, крім резистора R2, встановлені на друкованій платі з фольгованого з одного боку склотекстоліту. Перед складанням рекомендується перевірити стан контактів реле К2. Як показала практика, зробити це бажано, оскільки не лише контакти вживаних реле, а й нових, найчастіше мають підвищений перехідний опір. Експериментальна перевірка при струмі 1 А трьох контактів реле РЕК28 показала, що два з них мали перехідний опір трохи менше ніж 30 мОм, а третій - 160 мОм. Після очищення поверхонь всіх контактів воно зменшилося до 10...20 мОм, а при їх паралельному з'єднанні сумарний опір став меншим за 5 мОм. Чищення контактів особливостей немає Для цього можна застосувати тонку м'яку тканину. Не менш важлива й обережність, щоб під час очищення не погнути контакти. Їхня деформація може призвести до збільшення перехідного опору. Якщо використовувати лише один баластний конденсатор С1 (зменшити сумарну ємність у два рази), пристрій буде працездатний при напрузі мережі вже не від 120, а лише від 180 і більше. Друкована плата та резистор R2 закріплені у верхній частині задньої стінки корпусу стабілізатора напруги (рис. 4).

Відомо, що паралельне з'єднання контактних груп реле не збільшує суттєво їхньої здатності навантаження. В результаті розкиду опору замкнутих контактів (а воно до того ж сильно змінюється в процесі експлуатації, навіть якщо спочатку було однаковим), струм розподіляється між групами нерівномірно. Крім того, групи контактів неминуче замикаються і розмикаються не одночасно, що веде до їх короткочасних навантажень і підвищеного зносу в результаті іскріння. Рекомендуємо використовувати як К1 реле з допустимим струмом, що комутується однією парою контактів, не менше того, який споживає стабілізатор при повному навантаженні та мінімальній напрузі в мережі.

Автор: О.Зизюк, м.Луцьк, Україна

Дивіться інші статті розділу Стабілізатори напруги.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву Місяць заселять гусеницями з Китаю 24.08.2018 Китайці заявили про свій намір вперше посадити космічний апарат на звороті Місяця і вперше провести там біологічний експеримент під назвою "Місячна міні-біосфера". Все проходитиме в рамках місії "Чан'е-4", яка полягає у приміщенні на звороті супутника посадкової платформи. Вона і "висадить" в автоматичному режимі на поверхню природного супутника капсули з насінням картоплі, кількох різновидів сімейства капустяних та яєць тутового шовкопряда. Запуск місії "Чан'є-4" заплановано на грудень 2018 року. Як місце для посадки обрано найглибший ударний кратер Південний полюс - Ейткен. Вперше зворотний бік Місяця було сфотографовано радянською станцією "Місяць-3" 7 жовтня 1959 року. Прийом сигналу здійснювали у Сімеїзській обсерваторії у Криму. Приймати прямі сигнали від апарата, що знаходиться на поверхні прихованої від нас території супутника, до останнього часу неможливо. Китайці вирішили проблему зі зв'язком за допомогою супутника-ретранслятора "Цюецяо" ("Сорочий міст"), який спеціально для місячної місії "Чан'є-4" був запущений у космос у травні цього року. Всі радіосигнали від посадкового модуля спочатку надходитимуть на нього, а потім переправлятимуться на Землю. Крім великої кількості апаратури, яка включає різні камери для зйомок місячної поверхні, нейтронні детектори для визначення складу ґрунту, на платформі вперше за всю історію освоєння Місяця буде доставлено біоматеріал у вигляді насіння рослин та яйця гусениць шовкопряду тут. Поселять їх на Місяці у спеціальних міні-оранжереях. Передбачається, що за процесом їх розвитку стежитимуть спеціальні відеокамери та передаватиму зображення на Землю.

Інші цікаві новини:

▪ Материнська плата Gigabyte G1.Sniper Z87

▪ Водневий вітрильник Nemesis Yacht

▪ Гонка літаючих автомобілів

▪ Риб'яча луска прискорить літаки

▪ Двоногий робот HRP-2

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Радіоелектроніка та електротехніка. Добірка статей

▪ стаття Міщанин у дворянстві. Крилатий вислів

▪ стаття Коли було прийнято перші закони на захист тварин? Детальна відповідь

▪ стаття Ладозьке озеро. Диво природи

▪ стаття Електроізоляційні лаки та емалі. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Конвертер 65,8...75 МГц - 88...108 МГц. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024