Стабілізатор напруги змінного струму, 135...270/197...242 вольт 5 кіловат. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Стабілізатор напруги змінного струму, 135...270/197...242 вольт 5 кіловат. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Стабілізатори напруги

Коментарі до статті

Автору вдалося спростити блок управління та силовий модуль стабілізатора змінної напруги, зберігши прийнятні для практичного застосування технічні характеристики.

Дослідивши джерела [1, 2] та низку сайтів в Інтернеті, я спростив стабілізатор змінної напруги, описаний у статті [1]. Число мікросхем вдалося скоротити до чотирьох, число оптосимісторних ключів – до шести. Принцип дії стабілізатора такий самий, як у прототипу [1].

Основні технічні характеристики

Вхідна напруга, .....135...270
Вихідна напруга, . . . .197...242
Максимальна потужність навантаження, кВт........5
Час перемикання або відключення навантаження, мс .......10

Рис. 1 (натисніть , щоб збільшити)

Схема пропонованого стабілізатора показана малюнку Пристрій складається з силового модуля і блоку управління. Силовий модуль містить потужний автотрансформатор Т2 та шість ключів змінного струму, обведених на схемі штрихпунктирною лінією. Інші деталі утворюють блок управління. Він містить сім порогових пристроїв: I - DA2.1 R5 R11 R17, II - DA2.2 R6 R12 R18, III - DA2.3 R7 R13 R19 IV - DA2.4 R8 R14 R20 V - DA3 1 R9 R15 R21 VI – DA3.2 R10 R16 R22, VII – DA3.3 R23. На одному з виходів дешифратора DD2 є напруга високого рівня, яка викликає включення відповідного світлодіода (одного з HL1-HL8).

Потужний автотрансформатор Т2 включений інакше, ніж у прототипі Напруга мережі подається на один з відводів обмотки або на обмотку повністю через один із симісторів VS1-VS6, а навантаження підключене до одного і того ж відведення. При такому включенні витрачається менше дроту на обмотку автотрансформатора.

Напруга обмотки II трансформатора Т1 випрямляють діоди VD1 VD2 і згладжує конденсатор С1. Випрямлена напруга пропорційно до вхідної. Воно використовується як живлення блоку управління, так вимірювання вхідної напруги мережі. Для цього він подається на дільник R1-R3. З двигуна підстроювального резистора R2 надходить на неінвертуючі входи операційних підсилювачів DA2.1-DA2.4, DA3.1-DA3.3. Ці ОУ використовуються як компаратори напруги Резистори R17-R23 створюють гістерезис перемикання компараторів.

Стабілізатор напруги змінного струму, 135...270/197...242 вольт 5 кіловат

У таблиці показані межі зміни вихідної напруги ивих та логічні рівні напруги на виходах операційних підсилювачів та входах дешифратора DD2, а також включені світлодіоди залежно від вхідної напруги UBX без урахування гістерезису.

Мікросхема DA1 виробляє стабільну напругу 12 для живлення інших мікросхем. Стабілітрон VD3 виробляє зразкову напругу 9 В. Воно подається на інвертуючий вхід ОУ DA3.3. На входи, що інвертують, інших ОУ воно надходить через дільники на резисторах R5-R16.

При мережному напрузі нижче 135 В напруга на движку резистора R2, а значить, і на входах, що не інвертують, ОУ менше, ніж на інвертуючих. Тому на виходах усіх ОУ низький рівень. На всіх виходах мікросхеми DD1 також низький рівень. У цьому випадку з'являється високий рівень на виході 0 (висновок 3) дешифратора DD2. Увімкнено світлодіод HL1, показуючи надто низьку напругу мережі. Всі оптосимістори та симістори закриті. Напруга на навантаження не подається.

При напрузі мережі від 135 до 155 В напруга на двигуні резистора R2 більша, ніж на вході DA2.1, що інвертує, тому на його виході високий рівень. На виході елемента DD1.1 високий рівень. В цьому випадку з'являється високий рівень на виході 1 (висновок 14) дешифратора DD2 (див. таблицю). Світлодіод HL1 гасне. Включається світлодіод HL2, тече струм через випромінюючий діод оптрона U6, внаслідок чого оптосимістор цього оптрона відкривається. Через відкритий симістор VS6 напруга мережі подається на нижній за схемою відведення (виведення 6) щодо початку обмотки (виведення 7) автотрансформатора Т2. Напруга на навантаженні більша за напругу мережі на 64...71 В.

При подальшому підвищенні напруги мережі воно перемикатиметься на наступний вгору за схемою виведення автотрансформатора Т2. Зокрема, напруга мережі від 205 до 235 безпосередньо надходить на навантаження через відкритий симістор VS2, а також на висновки 1-7 автотрансформатора Т2

При напрузі мережі від 235 до 270 на виходах всіх ОУ, крім DA3.3, високий рівень, струм тече через світлодіод HL7 і випромінюючий діод U1.2. Напруга мережі через відкритий симістор VS1 підключена до всієї обмотки автотрансформатора Т2. Напруга на навантаженні менша за напругу мережі на 24 .28 В

При напрузі мережі більше 270 В на виходах всіх ОУ високий рівень, а струм тече через світлодіод HL8, який сигналізує про надмірно високу напругу мережі. Всі оптосимістори та симістори закриті. Напруга на навантаження не подається.

Маломощний трансформатор Т1 аналогічний застосованому в прототипі, за винятком того, що його вторинна обмотка містить 1400 витків з відведенням від середини. Потужний автотрансформатор Т2 готовий від промислового стабілізатора VOTO 5000 Вт. Відмотавши вторинну обмотку і частину первинної, я зробив нові відводи, рахуючи від початку обмотки (висновку 7): висновок 6 від 215-го витка (150 В), висновок 5 від 236-го витка (165 В), висновок 4 від 257- го витка (180 В), висновок 3 від 286 витка (200 В), висновок 2 від 314-го витка (220 В). Вся обмотка (висновки 1-7) має 350 витків (245 В).

Постійні резистори - С2-23 та ОМ/IT, підстроювальний резистор R2 - С5-2ВБ. Конденсатори С1-C3 – К50-35, К50-20. Діоди 1 N4002 (VD1, VD2) можна замінити на 1 N4003-1 N4007, КД243Б-КД243Ж.

Мікросхему 7812 можна замінити вітчизняними аналогами КР1157ЕН12А, КР1157ЕН12Б.

Налагодження виконують за допомогою Латра Спочатку встановлюють пороги перемикання. Для досягнення більш високої точності установки резистори R17-R23, що створюють гістерезис, не встановлюють Потужний автотрансформатор Т2 не підключають. Пристрій підключають до мережі через ЛАТР. На виході ЛАТРа встановлюють напругу 270 В Переміщають движок підстроювального резистора R2 знизу вгору за схемою до включення світлодіода HL8 Далі на виході ЛАТРа встановлюють напругу 135 В. Підбирають резистор R5 так, щоб напруга на инвертир2. на його неінвертуючому вході (висновок 2.1).

Потім послідовно підбирають резистори R6...R10, встановлюючи пороги перемикання 155, 170, 185, 205, 235, звіряючи логічні рівні з таблицею. Після цього встановлюють резистори R17-R23. У разі необхідності підбирають опори, встановлюючи необхідну ширину петлі гістерезису. Чим більший опір, тим менша ширина петлі. Встановивши пороги перемикання, підключають потужний автотрансформатор Т2, а до нього навантаження, наприклад лампу розжарювання потужністю 100...200 Вт. Перевіряють пороги перемикання та вимірюють напругу на навантаженні. Після налагодження світлодіоди HL2-HL7 можна видалити, замінивши їх перемичками.

література

Годін А. Стабілізатор змінної напруги. – Радіо, 2005, № 8, с. 33-36.
Озолін М. Удосконалений блок керування стабілізатора змінної напруги. – Радіо, 2006, № 7, с. 34, 35.

Автор: Г. Гаджієв

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

Неосвічені мухи живуть довше 08.08.2009

Як відомо, тривалість життя людей освічених вище, ніж у тих, хто обмежився початковою освітою. У плодових мушок дрозофіл все навпаки.

Співробітники університету Лозанни (Швейцарія) вивчали дві популяції мушок. Одна спокійно жила на втіху, в іншої виробляли умовні рефлекси на смак і запах їжі. У "освіченої" групи тривалість життя впала в середньому на 15%.

Причини цього не цілком зрозумілі, можливо, у дрібної комахи підвищена активність нервової системи відбирає занадто багато енергії.

Інші цікаві новини:

▪ Пересадка шкіри без шрамів та рубців

▪ М'язи з позолоченої цибулі

▪ Електроніка друкується на тканині

▪ OLED-дисплей з роздільною здатністю 1058 ppi

▪ Вертоліт на лазерному підсвічуванні

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Досвіди з фізики. Добірка статей

▪ стаття Алкоголізм та пияцтво. Основи безпечної життєдіяльності

▪ стаття Астрономія. Велика енциклопедія для дітей та дорослих

▪ стаття Про двійкову систему та коди. Радіо - початківцям

▪ стаття Високоефективний перетворювач частоти на електронних ключах Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Вгадати три загадані цифри. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

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