Самодельный стабилизатор напряжения 220 вольт: схема + инструктаж по сборке

Содержание

⚡️Самодельный стабилизатор напряжения 220в | radiochipi.ru

На чтение 3 мин. Опубликовано Обновлено

Электронный стабилизатор напряжения — это промежуточное устройство между бытовой электросети и электропотребителем (нагрузкой). Такое устройство предназначено для поддержания напряжения на определенном уровне, а в частности 220В.

Нередко случается в квартирах, а часто в своих домах, напряжения в розетке далеко от идеала 220В, оно или сильно занижено, либо завышено, а порой просто резко скачет. В таких ситуациях включенные бытовые приборы в розетку ведут себя как-то странно, освещение тускло горит, холодильник начинает гудеть, вода в электрочайнике медленно закипает. На помощь нам приходит стабилизатор сетевого напряжения.

[info]Стабилизаторы бывают промышленные и бытовые. Промышленные стабилизаторы напряжения работают от трех фазного напряжения 380В, бытовые от однофазного и делятся на электронные, феррорезонансные, релейные, электромеханические, инверторные.[/info]

Рассмотрим принципиальную схему упрощенного электронного стабилизатора напряжения. В диодном мосту VD2 по диагонали расположен полевой транзистор VT2, когда он закрыт, то первичная обмотка вольтодобавочного трансформатора Т1 отключена от сети. Выходное U на холостом ходу, равно сетевому за исключением, малого падения напряжения на вторичной обмотке трансформатора Т1.

По схеме начало первичной обмотки L1-1 трансформатора Т1 соединен непосредственно к сети 220В. Для того чтобы подключить второй конец первичной обмотки L2-1’ трансформатора Т1 к сети 220В, необходимо открыть полевой транзистор VT2 (IRF840), после чего к нагрузке приложится сумма напряжений на вторичной обмотке L1 1-2, L2 2’-1’ и напряжения сети.

На биполярный транзистор VT1 структуры n-p-n перехода подается напряжение, через нагрузку, трансформатор Т2 и диодный мост VD1. Потенциометром R1 выставляется выходное U=220В порог срабатывания устройства на нагрузке, биполярный транзистор VT1 открывается, при этом транзистор VT2 закрывается. Если напряжение в сети упадет и станет ниже 220В, то закроется транзистор VT1, откроется транзистор VT2.

Диодный мост VD1 КЦ405В выпрямляет переменное U=12В на вторичной обмотке трансформатора Т2, после постоянное напряжение подается на стабилизатор DA1 КР142ЕН8А и запитывает коллекторную цепь транзистора VT1 КТ972А. Конденсатор С5 и резистор R6 соединены параллельно истоку стоку транзистора VT2 и образуют гасящую цепочку от нежелательных скачков напряжения. С1 выполняет роль фильтрующего конденсатора от сетевых помех, тем самым улучшает процесс работы устройства.

Подбирая номиналы сопротивлений резисторов R3, R5 добиваются наилучшей и устойчивой работы стабилизации напряжения. Включение/выключение устройства и нагрузки осуществляется выключателем SA1. В стабилизаторе напряжения предусмотрено отключение стабилизирующего напряжения на нагрузке выключателем SA2. Собранный по схеме стабилизатор включают в сеть 220В и переменным резистором R1 выставляют U=220В на нагрузке.

С каталогом масляных трансформаторов можно ознакомиться по ссылке.

Вольтодобавочный трансформатор Т1 собран на основе готового трансформатора марки СТ-320, ранее использовавшегося в БП-1 блоках питания телевизоров УЛПЦТ-59. Трансформатор необходимо разобрать полностью, снять магнитосердечник, после чего смотать все вторичные обмотки, необходимо оставить только сетевую (первичную обмотку). Заново намотать поровну вторичные обмотки эмалированным медным проводом ПЭВ, ПЭЛ.

Одинаковые две катушки имеют следующие намоточные данные:

Полевой транзистор VT2 необходимо закрепить на радиаторе!

Релейный стабилизатор напряжения 220V без разрыва цепи


В статье рассматривается возможность безразрывного переключения цепей переменного тока с помощью электромеханических реле. Показана возможность уменьшения эрозии контактов реле и, как следствие повышение долговечности и уменьшение помех от работы на примере стабилизатора напряжения сети для квартиры.

Содержание / Contents

Встретил в интернете рекламу на сайте ООО «Прибор», г. Челябинск:
Стабилизаторы напряжения марки Селен, выпускаемые нашим предприятием, основаны на принципе ступенчатого регулирования напряжения путем безразрывного переключения обмоток автотрансформатора (патент на изобретение № 2356082). В качестве ключей используются мощные быстродействующие реле.
Приведены картинки переключений (слева «Селен», справа — с обычными характеристиками)

Меня эта информация заинтересовала, я вспомнил, что в кинопередвижке «Украина» тоже было безразрывное переключение напряжения — там, на время переключения между смежными контактами переключателя подключался проволочный резистор. Я стал искать в интернете, что-либо полезное по этому поводу. Ознакомиться с изобретением № 2356082 я не смог.

Мне удалось найти статью «Типы стабилизаторов напряжения», где рассказывалось о возможности подключения диода к контактам реле в момент переключения. Идея заключается в том, чтобы в переменном напряжении произвести переключение во время положительного полупериода. При этом можно подключить диод параллельно контактам реле на время переключения.

Что дает такой способ? Переключение 220В меняется на переключение всего 20В, и так как нет разрыва тока нагрузки, то и практически нет дуги. Кроме того, при малых напряжениях дуга практически не возникает. Нет дуги — контакты не подгорают и не изнашиваются, надежность увеличивается в 10 и более раз. Долговечность контактов будет определяться только механическим износом, а он составляет 10 миллионов переключений.


На базе этой статьи были взяты самые обычные реле и измерены время отключения, время нахождения в разорванном состоянии и время включения. Во время измерений увидел на осциллографе дребезг контактов, который вызывал большое искрение и эрозию контактов, что резко уменьшает ресурс работы реле.

Для реализации и проверки этой идеи был собран релейный стабилизатор переменного тока мощностью 2 кВт, для питания квартиры. Вспомогательные реле подключают диод только на время переключения основного реле во время положительного полупериода. Оказалось, что реле имеют значительные времена задержки и дребезга, но, тем не менее операцию переключения удалось умесить в один полупериод.



Состоит из автотрансформатора переключаемого как по входу, так и по выходу при помощи реле.
В схеме применено прямое измерение переменного напряжения микроконтроллером. Выходное напряжение через делитель R13, R14, R15, R16 поступает на вход микроконтроллера через конденсатор C10.
Питание реле и микросхемы осуществляется через диод D3 и микросхему U1. Кнопка SB1 совместно с резистором R1 служат для калибровки стабилизатора. Транзисторы Q1-Q4 — усилители для реле.
Реле Р1 и Р2 — основные, а реле Р1а и Р2а совместно с диодами D1 и D5 и замыкают цепь во время переключения основных реле. Для уменьшения времени отключения реле в усилителях реле, применены транзисторы BF422 и обмотки реле шунтированы диодами 1N4007 и диодами Зенера на 150 Вольт, включенными встречно.
Для уменьшения импульсных помех, попадающих из сети, на входе и выходе стабилизатора стоят конденсаторы C1 и C11.
Трехцветный светодиод индицирует уровни напряжения на входе стабилизатора: красный — низкое, зеленый — норма, синий — высокое.Программа написана на языке СИ (mikroC PRO for PIC), разбита на блоки и снабжена комментариями. В программе применено прямое измерение переменного напряжения микроконтроллером, что позволило упростить схему. Микропроцессор применен PIC16F676.
Блок программы zero ожидает появление спадающего перехода через ноль
По этому перепаду происходит либо измерение величины переменного напряжения, либо начинается переключение реле.
Блок программы izm_U измеряет амплитуды отрицательного и положительного полупериодов

В основной программе производиться обработка результатов измерений и если необходимо дается команда на переключение реле.
Для каждой группы реле написаны отдельные программы включения и выключения с учетом необходимых задержек R2on, R2off, R1on и R1off.
5-й бит порта C задействован в программе для подачи импульса синхронизации на осциллограф, чтобы можно было посмотреть на результаты эксперимента.

При изменении входного напряжения в пределах 195-245 Вольт выходное напряжение поддерживается с точностью 7%. При изменении входного напряжения в пределах 185-255 Вольт выходное напряжение поддерживается с точностью 10%
Выходной ток в длительном режиме 9 А.При сборке использован трансформатор ТПП 320-220-50 200 Вт. Обмотки его соединены на 240 Вольт, что позволило уменьшить ток холостого хода. Основные реле TIANBO HJQ-15F-1, а вспомогательные LIMING JZC — 22F.
Все детали установлены на печатной плате, закрепленной на трансформаторе. Диоды D1 и D5 должны выдерживать ток 30-50А в течение времени переключения (5-10 мсек).


Прибор повешен на стене и закрыт кожухом из жести

Налаживание устройства заключается в проверке безобрывного переключения и установке номинального напряжения 220 Вольт с помощью построечного резистора R15 и кнопки SB1.
Необходимо подать на вход напряжение от ЛАТР’а через лампу накаливания мощностью 100 — 150 Вт, установить напряжение 220 Вольт и удерживая кнопку добиться зеленого свечения, вращая построечный резистор.
После этого кнопку отпустить, вольтметр подключить к выходу устройства и вращая ЛАТР проверить пороги переключения: нижний 207 Вольт и верхний 232 вольта. При этом лампа накаливания при переключениях не должна вспыхивать или светиться, что свидетельствует о правильной работе. Также работу безобрывного переключения можно увидеть на осциллографе, для этого надо подключить внешний запуск к порту RC5 и наблюдать выходное напряжение стабилизатора в, изменяя входное напряжение. В моменты переключений синусоида на выходе не должна разрываться.
При напряжении на выходе меньше 187V горит красный диод, а зеленый мигает.
При напряжении на выходе больше 242V горит синий диод, а зеленый мигает.

Стабилизатор работает у меня 3-й месяц и показал себя очень хорошо. До этого у меня работал стабилизатор предыдущей разработки "Стабилизатор напряжения сети на PIC12F675 (релейный) 1,8 кВт". Он работал хорошо, но иногда в момент его переключения срабатывал источник бесперебойного питания компьютера. С новым стабилизатором эта проблема исчезла безвозвратно.

Учитывая, что в реле резко уменьшилась эрозия контактов (практически нет искрения), можно было бы в качестве основных использовать менее мощные реле (LIMING JZC — 22F).

Довольно сложно было подобрать в программе время задержки реле.
Для такого включения желательно применять более быстродействующие реле.a) Безобрывное переключение цепей переменного тока с помощью реле — вполне реальная и разрешимая задача.
b) Можно в качестве вспомогательного реле применить тиристор или симистор, тогда на реле не будет падения напряжения, а симистор за 10 мсек не успеет нагреться.
c) В таком режиме искрение контактов резко уменьшается, а долговечность возрастает, и уменьшаются помехи от переключений реле1. Статья «Типы стабилизаторов напряжения» на сайте «Энергосбережение в Украине»
2. Официальный web-сайт предприятия ООО «Прибор», г.  Челябинск
3. Даташиты на деталиСхема, чертеж печатной платы и программа с прошивкой
▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

Иван Внуковский,
Украина, г. Днепропетровск

 

Как сделать стабилизатор напряжения своими руками: инструкция

Практически каждый человек знает, что перепады напряжения могут повлиять на работу бытовой техники. Чтобы выровнять ток в домашних условиях вам необходимо использовать стабилизатор напряжения. Если у вас нет желания покупать это устройство, тогда мы расскажем, как сделать стабилизатор напряжения своими руками.

Это устройство способно надежно защитить вашу бытовую технику от перепада напряжения. Если вы желаете защитить технику от всех перепадов, тогда также можно использовать устройства защитного отключения.

Основные элементы стабилизатора напряжения

Перед тем как изготовить стабилизатор напряжения вам необходимо изучить его составные части. Чтобы собрать простой выравниватель тока вам потребуются стандартные навыки. Самодельный стабилизатор напряжения для дома состоит из:

  1. Трансформатора.
  2. Конденсатора.
  3. Нескольких диодов.
  4. Резистора.
  5. Проводов, которые соединят микросхемы.

Если вы возьмете старый сварочный аппарат, тогда он идеально справиться с этой задачей. Переделать сварочный аппарат в стабилизатор не составляет труда. Не у всех людей есть ненужный сварочный аппарат и поэтому мы решили рассмотреть другой способ изготовления стабилизатора напряжения своими руками. Импульсный стабилизатор сложно изготовить своими руками. Именно поэтому в этой статье мы рассмотрим изготовление линейного стабилизатора самостоятельно. Тирристорный стабилизатор напряжения также поможет защитить проводку.

Изготовление самодельного стабилизатора

Основой любого выпрямителя считается трансформатор. Это устройство представляет собою две небольшие катушки, которые в процессе работы образуют индуктивную электромагнитную связь. Эту взаимосвязь можно выразить формулой, которая изображена на фото ниже:

Формула считается не идеальной, так как она позволяет понижать или повышать напряжение. Если изучить статистику, тогда можно понять, что в 90% случаев потребители получают пониженный ток. Именно поэтому вам необходимо сделать повышающий трансформатор. Число его витков должно быть не менее 2000 тысяч. Для расчета витков следует использовать следующую формулу:

Также вам следует изучить вторую часть формулы, которая изображена ниже:

Теперь ваш стабилизатор напряжения, который будет увеличивать ток на заданную величину готов. Иногда потребитель может столкнуться со скачками напряжения. Именно поэтому формула примет следующие значения:

Чтобы устранить подобные неполадки вам следует использовать закон Ома. Если вы понизите сопротивление, тогда соответственно уменьшится и напряжение. Если вам будет интересно, тогда читайте про релейный стабилизатор напряжения.

Для изменения сопротивления в сети вы сможете использовать реостат. Вам сложно будет управлять этим устройством вручную. Именно поэтому благодаря микросхеме вы сможете его полностью автоматизировать. Наиболее простым способом считается вывод тока с трансформатора на конденсатор.

Этот способ считается достаточно архаичным. Если у вас нет желания с ним заморачиваться, тогда лучше всего использовать УЗО. В этом случае, если напряжение в квартире или доме возрастет, тогда УЗО просто отключит его подачу. В остальное время трансформатор самостоятельно сможет выравнивать напряжение. При повышенном напряжении вам необходимо использовать понижающий трансформатор. Собирать его можно также как и этот. Только обмотка на второй катушке обязательно должна быть из толстой проволоки. Если вы желаете получить хороший эффект, тогда необходимо собрать оба трансформатора.

В первом случае вам потребует использовать ручной процесс переключения, а во втором вы сможете его автоматизировать.

Советы по работе с самодельным стабилизатором

Во время сборки стабилизатора напряжения вам следует отталкиваться от параметров конкретной техники, такой как:

  1. Продумать прозвонку.
  2. Если ремонт не предполагается, тогда установить удлинители.
  3. Подключить каждую группу техники к отдельному стабилизатору.

Все виды бытовой техники обязательно содержат на своей тыльной стороне требования к электропитанию. Это позволит подстроить свой стабилизатор под сеть. Корпус стабилизатора можно выполнить практически из любого материала, кроме дерева.

Рекомендуем прочесть: стабилизаторы напряжения для дачи.

Симисторный стабилизатор своими руками - Морской флот

Симисторный стабилизатор напряжения является современным устройством, позволяющим экономить денежные средства на выполнении ремонта дорогостоящей бытовой техники и сокращающим расходы на оплату электрической энергии.

Благодаря отсутствию в конструкции механических реле значительно повышается скорость переключения, а работа устройства характеризуется бесшумностью.

Плюсы и минусы

Стабилизаторы симисторного типа в настоящее время считаются наиболее надежными, что позволяет обеспечивать различные приборы максимальной защитой при любых колебаниях в электрической сети.

Преимущества применения такого стабилизатора представлены:

  • быстрым действием, составляющим 10-20 мс;
  • высокими показателями точности напряжения на выход в пределах 1-2,5 %;
  • широким диапазоном напряжения на выход в пределах 145-275 В;
  • стабильным контролем напряжения на вход и выход с показателями точности 0,5 %;
  • отсутствием внутри прибора движимых механически частей, что делает работу абсолютно бесшумной;
  • продолжительным эксплуатационным сроком на уровне пятнадцати лет и более в условиях беспрерывной работы;
  • отсутствием необходимости обеспечивать сервисное обслуживание.

Неправильно подобранные или некачественные приборы характеризуются дискретными изменениями в процессе обмоточного переключения.

Несмотря на то, что работоспособность техники в этом случае не страдает, неприятным побочным явлением станет частое и заметное мигание эксплуатируемых осветительных приборов.

Стабилизаторы напряжения симисторного типа на сегодняшний день являются самыми современными и оптимальными по виду схемотехнического решения приборами, что обусловлено отличной функциональностью и повышенной надежностью.

Не все знают, когда положена замена счетчиков электроэнергии и за чей счет она производится. Что говорится в законодательстве по этому поводу, расскажем подробно.

Пример расчета блока питания для светодиодной ленты представлен тут.

Что такое световой поток светодиодных ламп и каков этот параметр по сравнению с лампами накаливания, смотрите на этой странице.

Устройство

Конструкционной особенностью стабилизаторов симисторного типа является наличие следующих обязательных комплектующих элементов:

  • автоматического трансформатора, оснащенного парой обмоток, соединяемых напрямую;
  • контроллеров;
  • ключей силового типа.

Контроллерами осуществляется регулирование напряжения на входе посредством сопоставления показаний с номинальными показателями. Такой принцип работы позволяет симисторному стабилизатору среагировать на любые изменения в максимально короткие сроки.

Стабилизатор напряжения тиристорный (симисторный) SUNTEK ТТ 10000 va пониженного входного напряжения

Следует отметить, что уровень точности при выравнивании показателей напряжения напрямую зависит от количества ступеней в регулировке. При минимальном шаге регулирования и значительном количестве ступеней осуществляется более точный процесс стабилизации.

Принцип работы

Несмотря на схожесть блоков с другими видами приборов, такие стабилизаторы обладают наилучшими характеристиками.

Принцип работы такого устройства основан на функционировании трансформатора с обмоткой понижающего и повышающего типа, а также микропроцессора.

Ступенчатая работа симисторного стабилизатора представлена следующими этапами:

  • проведение микропроцессорных замеров напряжения внутри сети;
  • обработка микропроцессором всего объёма информации по замерам;
  • формирование решения о необходимости и способе преобразования входящего сигнала;
  • работа трансформаторной обмотки в режиме снижения или повышения показателей.

Симисторные стабилизаторы обладают повышенной чувствительностью к помехам и высокой скоростью реакции, благодаря чему такое устройство успешно используется с целью эффективного выравнивания напряжения для телевизора, Hi-Fi-системы и любой другой дорогостоящей аппаратуры.

Стабилизатор напряжения симисторный – принцип работы

Особенности принципа действия используются в работе не только с низкими показателями сетевого напряжения, но и с повышенными параметрами. Кроме всего прочего, микропроцессор способен на логическое обрабатывание всего объёма получаемой информации, что позволяет минимизировать риск ложного срабатывания.

Схема стабилизатора 220 В своими руками для дома

Стабилизаторы симисторного типа функционируют аналогично релейным устройствам, а существенное отличие заключается в наличии элемента, отвечающего за переключение трансформаторной обмотки. Реле в этом случае заменено мощными симисторами, которые управляются контроллерами.

Обмоточное управление симисторами является бесконтактным, с отсутствием характерных звуковых сигналов в виде достаточно громких щелчков. Намотка автоматического трансформатора предполагает использование медного провода.

Схема стабилизатора напряжения

Основные комплектующие и инструмент, необходимые для выполнения самостоятельной сборки стабилизатора, представлены:

  • блоком питания;
  • выпрямителем, измеряющим амплитуду напряжения;
  • компаратором;
  • контроллером;
  • усилительными устройствами;
  • световыми диодами;
  • узлом для торможения подключения нагрузки;
  • автоматическим трансформатором;
  • ключами;
  • выключателем-предохранителем;
  • бытовым паяльником и пинцетом.

Стандартная печатная плата размерами 11,5х9,0 см выполняется с применением традиционного стеклотекстолита фольгированного типа, после чего напечатанная на лазерном МФУ схема размещения элементов переносится посредством утюга.

  • магнитопровод с сечением 187 ммВІ;
  • кабель ПЭВ-2 в количестве трёх штук для обмотки с количеством витков 8669 и пары обмоток с 522 витками.

На заключительном этапе сборки стабилизатора напряжения на плату устанавливаются мигающие световые диоды.

Самостоятельное выполнение простейшего стабилизатора на 220 В предполагает подключение неэлектронного типа трансформатора с получением на выходе показателей, которые примерно на 11 % превышают стандартное сетевое напряжение.

Какой стабилизатор напряжения лучше: релейный или симисторный?

Устройства симисторного типа характеризуются небольшими размерами корпуса, а уровень компактности таких приборов вполне сопоставим с моделями электромеханического и релейного типа. Средняя стоимость симисторного устройства по сравнению с качественными релейными аналогичными приборами выше практически в два-три раза.

Релейный стабилизатор “Ресанта 10000/1-ц”

Несмотря на прекрасную скорость переключения и наличие значительного интервала на входных напряжениях, любой релейный прибор является шумным при эксплуатации и характеризуется низкими показателями точности.

Кроме всего прочего, все релейные стабилизаторы имеют некоторые ограничения по уровню мощности, что обусловливается неспособность контактов коммутировать очень большие токи.

Думаете о том, стоит ли подключить счетчик день ночь? Читайте статью о том, выгодны ли двойные тарифы.

Порядок сборки светодиодного фонаря своими руками описан в этой статье.

Наиболее перспективный вид электронных стабилизаторов представлен в настоящее время современными устройствами, которые функционируют в условиях двойного преобразования сетевого напряжения.

Помимо высокой стоимости, такие приборы не обладают серьёзными недостатками. Именно поэтому при выборе стабилизирующего устройства, если стоимость не имеет решающего значения, целесообразно отдавать предпочтение приборам, полностью собранным с использованием качественных полупроводников.

Видео на тему

Устройства, позволяющие управлять работой электрических приборов, подстраивая их под оптимальные характеристики для пользователя, прочно вошли в обиход. Одним из таких приспособлений является регулятор мощности. Применение таких регуляторов востребовано при использовании электронагревательных и осветительных приборов и в устройствах с двигателями. Схемотехника регуляторов разнообразна, поэтому порой бывает затруднительно подобрать себе оптимальный вариант.

Простейший регулятор энергии

Первые разработки устройств, изменяющие подводимую к нагрузке мощность, были основаны на законе Ома: элек

Домик в деревне. Стабилизатор на 6 кВт

Напряжение сети, особенно в сельской местности, нередко выходит за пределы, допустимые для питаемой аппаратуры, что приводит к ее выходу из строя.

Избежать столь неприятных последствий возможно с помощью стабилизатора, который поддерживает выходное напряжение в необходимых пределах для нагрузки, а если это невозможно — отключает ее.

Предлагаемое устройство относится к весьма перспективным конструкциям, в которых нагрузка автоматически подключается к соответствующему отводу обмотки автотрансформатора в зависимости от текущего значения напряжения сети.

Годин А.В. Стабилизатор переменного напряжения

Журнал «РАДИО». 2005. №08 (с.33-36)
Журнал «РАДИО». 2005. №12 (с.45)
Журнал «РАДИО». 2006. №04 (с.33)

Из-за нестабильности напряжения в сети в Подмосковье вышел из строя холодильник. Проверка напряжения в течение дня выявила его изменения от 150 до 250 В. Как следствие, занялся вопросом приобретения стабилизатора. Знакомство с ценами на готовые изделия повергло в шок. Стал искать схемы в литературе и Интернет.

Почти подходящий по параметрам стабилизатор с микроконтроллерным управлением описан в [1]. Но его выходная мощность недостаточно высока, переключение нагрузки зависит не только от амплитуды, но и от частоты напряжения сети. Поэтому было решено создать собственную конструкцию стабилизатора, не обладающую этими недостатками.

В предлагаемом стабилизаторе не использован микроконтроллер, что делает его доступным для повторения более широкому кругу радиолюбителей. Нечувствительность к частоте напряжения сети позволяет его использовать в полевых условиях, когда источником электроэнергии является автономный дизель-генератор.

Основные технические характеристики

Входное напряжение, В: 130…270
Выходное напряжение, В: 205…230
Максимальная мощность нагрузки, кВт: 6
Время переключения (отключения) нагрузки, мс: 10

Устройство содержит следующие узлы: Блок питания на элементах T1, VD1, DA1, C2, C5. Узел задержки включения нагрузки C1, VT1—VT3, R1—R5. Выпрямитель для измерения амплитуды напряжения сети VD2, C2 с делителем R13, R14 и стабилитроном VD3. Компаратор напряжения DA2, DA3, R15—R39. Логический контроллер на микросхемах DD1—DD5. Усилители на транзисторах VT4—VT12 с токоограничительными резисторами R40—R48. Индикаторные светодиоды HL1—HL9, семь оптронных ключей, содержащих оптосимисторы U1—U7, резисторы R6—R12, симисторы VS1—VS7. Напряжение сети подключено к соответствующему отводу обмотки автотрансформатора T2 через автоматический выключатель-предохранитель QF1. Нагрузка подключена к автотрансформатору T2 через открытый симистор (один из VS1—VS7).

Стабилизатор работает следующим образом. После включения питания конденсатор C1 разряжен, транзистор VT1 закрыт, а VT2 открыт. Транзистор VT3 закрыт, а так как ток через светодиоды, в том числе входящие в состав симисторных оптронов U1—U7, может протекать только через этот транзистор, то ни один светодиод не горит, все симисторы закрыты, нагрузка отключена. Напряжение на конденсаторе C1 возрастает по мере его зарядки от источника питания через резистор R1. По окончании трехсекундного интервала задержки, необходимого для завершения переходных процессов, срабатывает триггер Шмидта на транзисторах VT1 и VT2, транзистор VT3 открывается и разрешает включение нагрузки.

Напряжение с обмотки III трансформатора T1 выпрямляется элементами VD2C2 и поступает на делитель R13, R14. Напряжение на движке подстроечного резистора R14, пропорциональное напряжению сети, поступает на неинвертирующие входы восьми компараторов (микросхемы DA2,DA3). На инвертирующие входы этих компараторов поступают постоянные образцовые напряжения с резисторного делителя R15—R23. Сигналы с выходов компараторов обрабатывает контроллер на логических элементах «исключающее ИЛИ» (микросхемы DD1—DD5). На линии групповой связи рис. выходы компараторов DA2.1—DA2.4 и DA3.1—DA2.3 обозначены цифрами 1—7, а выходы контроллера — буквами A—H. Выход компаратора DA3.4 не входит в линию групповой связи.

Если напряжение сети меньше 130 В, на выходах всех компараторов и выходах контроллера низкий логический уровень. Транзистор VT4 открыт, включен мигающий светодиод HL1, индицирующий чрезмерно низкое напряжение сети, при котором стабилизатор не может обеспечить питание нагрузки. Все остальные светодиоды погашены, симисторы закрыты, нагрузка отключена.

Если напряжение сети меньше 150 В, но больше 130 В, логический уровень сигналов 1 и A высокий, остальных — низкий. Транзистор VT5 открыт, горят светодиоды HL2 и U1.1, оптосимистор U1.2 открыт, нагрузка соединена с верхним по схеме выводом обмотки автотрансформатора T2 через открытый симистор VS1.

Если напряжение сети меньше 170 В, но больше 150 В, логический уровень сигналов 1, 2 и B высокий, остальных — низкий. Транзистор VT6 открыт, горят светодиоды HL3 и U2.1, оптосимистор U1.2 открыт, нагрузка соединена со вторым сверху по схеме выводом обмотки автотрансформатора T2 через открытый симистор VS2.

Остальные уровни напряжения сети, соответствующие переключению нагрузки на другой отвод обмотки автотрансформатора T2: 190, 210, 230 и 250 В.

Для предотвращения многократного переключения нагрузки, в случае, когда напряжение сети колеблется на пороговом уровне, введен гистерезис 2-3 В (запаздывание переключения компараторов) с помощью положительной обратной связи через R32—R39. Чем больше сопротивления этих резисторов, тем меньше гистерезис.

Если напряжение сети больше 270 В, на выходах всех компараторов и выходе H контроллера высокий логический уровень. На остальных выходах контроллера —низкий уровень. Транзистор VT12 открыт, включен мигающий светодиод HL9, индицирующий чрезмерно высокое напряжение сети, при котором стабилизатор не может обеспечить питание нагрузки. Все остальные светодиоды погашены, симисторы закрыты, нагрузка отключена.

Стабилизатор выдерживает неограниченное время аварийное повышение напряжения сети до 380 В. Надписи, индицируемые светодиодами, аналогичны описанным в [1].

Вариант с одним трансформатором питания

Конструкция и детали

Стабилизатор собран на печатной плате 90х115 мм из одностороннего фольгированного стеклотекстолита.

Светодиоды HL1—HL9 смонтированы так, чтобы при установке печатной платы в корпус они попали в соответствующие отверстия на передней панели устройства.

В зависимости от конструкции корпуса, возможен вариант монтажа светодиодов со стороны печатных проводников. Номиналы токоограничительных резисторов R41-R47 выбраны так, чтобы ток протекающий через светодиоды симисторных оптронов U1.1-U7.1 был в пределах 15-16мА. Необязательно использовать мигающие светодиоды HL1 и HL9, но их свечение должно быть хорошо заметно, поэтому их можно заменить светодиодами непрерывного излучения красного цвета повышенной яркости, такими как АЛ307КМ или L1543SRC-Е.

Зарубежный диодный мост DF005M (VD1,VD2) можно заменить отечественным КЦ407А или любым с напряжением не менее 50В и током не менее 0,4А. Стабилитрон VD3 может быть любым маломощным, имеющим напряжение стабилизации 4,3…4,7 В.

Стабилизатор напряжения КР1158ЕН6А (DA1) может быть заменен на КР1158ЕН6Б. Микросхему счетверенного компаратора LM339N (DA2,DA3), можно заменить отечественным аналогом К1401СА1. Микросхему КР1554ЛП5 (DD1-DD5), можно заменить аналогичной из серий КР1561 и КР561 или зарубежной 74AC86PC.

Cимисторные оптроны MOC3041 (U1-U7) можно заменить MOC3061.

Подстроечные резисторы R14, R15 и R23 проволочные многооборотные СП5-2 или СП5-3. Постоянные резисторы R16—R22 C2-23 с допуском не ниже 1%, остальные могут быть любыми с допуском 5%, имеющие мощность рассеяния не ниже указанной на схеме. Оксидные конденсаторы C1—C3, C5 могут быть любыми, с емкостью, указанной на схеме, и напряжением не ниже для них указанных. Остальные конденсаторы C4, C6—C8 — любые пленочные или керамические.

Импортные симисторные оптроны MOC3041 (U1-U7) выбраны потому, что они содержат встроенные контроллеры перехода напряжения через ноль. Это необходимо для синхронизации выключения одного мощного симистора и включения другого, чтобы предотвратить замыкания обмоток автотрансформатора.

Мощные симисторы VS1—VS7 также зарубежные BTA41-800B, так как отечественные той же мощности требуют слишком большой ток управления, который превышает предельно допустимый ток оптосимисторов 120мА. Все симисторы VS1—VS7 установлены на одном теплоотводе с площадью охлаждающей поверхности не менее 1600 см2.

Микросхему стабилизатора КР1158ЕН6А (DA1) необходимо установить на теплоотвод, изготовленный из отрезка аллюминиевой пластины или П-образного профиля с площадью поверхности не менее 15 см2.

Трансформатор T1 самодельный, рассчитанный на габаритную мощность 3 Вт, имеющий площадь сечения магнитопровода 1,87 см2. Его сетевая обмотка I, рассчитана на максимальное аварийное напряжение сети 380 В, содержит 8669 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,064 мм. Обмотки II и III содержат по 522 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,185 мм.

Вариант с двумя трансформаторами питания

При номинальном напряжении сети 220 В напряжение каждой выходной обмотки должно составлять 12 В. Вместо самодельного трансформатор T1 можно применить два трансформатора ТПК-2-2×12В, соединенных последовательно по способу, описанному в [2] как показано на рис.

Файл печати устройства PechatStab-2.lay (вариант с двумя трансформаторами ТПК-2-2×12В) выполнен с помощью программы Sprint Layout 4.0, которая позволяет выводить рисунок на печать в зеркальном отображении и очень удобна для изготовления печатных плат при помощи лазерного принтера и утюга. Ее можно скачать здесь.

Силовой трансформатор

Трансформатор T2 на 6 кВт, также самодельный, намотанный на тороидальном магнитопроводе габаритной мощностью 3-4 кВт, способом, описанным в [3]. Его обмотка содержит 455 витков провода ПЭВ-2.

Отводы 1,2,3 мотаются проводом диаметром 3 мм. Отводы 4,5,6,7 мотаются шиной сечением 18,0 мм2 (2мм на 9 мм). Такое сечение необходимо, для того чтобы автотрансформатор не грелся в процессе длительной эксплуатации.

Отводы сделаны от 203, 232, 266, 305, 348 и 398-го витка, считая от нижнего по схеме вывода. Напряжение сети подается на отвод 266-го витка.

Если мощность нагрузки не превышает 2,2 кВт, то автотрансформатор T2 может быть намотан на статоре электродвигателя мощностью 1,5 кВт проводом ПЭВ-2. Отводы 1,2,3 мотаются проводом диаметром 2 мм. Отводы 4,5,6,7 мотаются проводом диаметром 3 мм

Число витков обмотки следует пропорционально увеличить в 1,3 раза. Ток срабатывания выключателя-предохранителя QF1 должен быть снижен до 20 А. Перед нагрузкой желательно поставить дополнительный автомат на 10А

При изготовлении автотрансформатора, при неизвестном значении магнитной проницаемости Вмах сердечника, для того, что бы не ошибиться в выборе отношения витков на вольт, необходимо провести практическое исследование статора (см. раздел ниже).

В общем архиве есть программа для расчета отводов автотрансформатора по своим габаритным размерам статора при известном значении магнитной проницаемости Вмах сердечника.

Если мощность нагрузки не превышает 3 кВт, то автотрансформатор T2 может быть намотан на статоре электродвигателя мощностью 4 кВт проводом ПЭВ-2 диаметром 2,8 мм (сечение 6,1 мм2) Число витков обмотки следует пропорционально увеличить в 1,2 раз. Ток срабатывания выключателя-предохранителя QF1 должен быть снижен до 16 А. Можно применить симисторы VS1—VS7 BTA140-800, размещенные на теплоотводе площадью не менее 800 см2.

Настройка

Налаживание осуществляется с помощью ЛАТР-а и двух вольтметров. Необходимо установить пороги переключения нагрузки и убедиться в том, что выходное напряжение стабилизатора находится в допустимых пределах для питаемой аппаратуры.

Обозначим U1, U2, U3, U4, U5, U6, U7 — значения напряжения на движке подстроечного резистора R14, соответствующие напряжению сети 130, 150, 170, 190, 210, 230, 250, 270 В (пороги переключения и отключения нагрузки).

Вместо подстроечных резисторов R15 и R23 временно монтируют постоянные резисторы сопротивлением 10 кОм.

Далее стабилизатор без автотрансформатора T2 включают в сеть через ЛАТР. На выходе ЛАТР-а повышают напряжение до 250 В, затем движком подстроечного резистора R14 устанавливают напряжение U6 равное 3,5 В, измеряя его цифровым вольтметром. После этого понижают напряжение ЛАТР-а до 130 В и измеряют напряжение U1. Пусть, например, оно равно 1,6 В.

Вычисляют шаг изменения напряжения:

∆U=(U6 – U1)/6=(3,5-1,6)/6=0,3166 В,
ток, текущий через делитель R15—R23
I=∆U/R16=0,3166/2=0,1583 мА

Вычисляют сопротивления резисторов R15 и R23:

R15= U1/I=1,6/0,1583=10,107 кОм,
R23= (Uпит – U6 –∆U)/I=(6–3,5–0,3166)/0,1588=13,792 кОм, где Uпит — напряжение стабилизации микросхемы DA1. Расчет приближенный, так как в нем не учтено влияние резисторов R32—R39, однако его точность достаточна для практической настройки стабилизатора.

Программу для расчета R8,R16 и граничных напряжений переключения можно скачать во вложениях.

Далее устройство отключают от сети и с помощью цифрового вольтметра устанавливают сопротивления резисторов R15 и R23, равные вычисленным значениям и монтируют их на плату вместо постоянных резисторов, упомянутых выше. Снова включают стабилизатор и отслеживают переключение светодиодов, плавно увеличивая напряжения ЛАТР-а от минимального до максимального и обратно. Одновременное свечение двух и более светодиодов указывает на неисправность одной из микросхем DA2, DA3, DD1—DD5. Неисправная микросхема должна быть заменена, поэтому удобнее установить на плате не сами микросхемы, а панели для них.

Убедившись в исправности микросхем, подключают автотрансформатор T2 и нагрузку — лампу накаливания мощностью 100…200 Вт. Снова измеряют пороги переключения и напряжения U1—U7. Для проверки правильности расчетов, меняя ЛАТР-ом входное на Т1 необходимо убедиться в мигании светодиода HL1 при напряжении ниже 130 В, последовательном включении светодиодов HL2 — HL8 при пересечении порогов переключения, указанных выше, а также мигании HL9 при напряжении выше 270 в.

Если максимальное напряжение ЛАТР-а меньше 270 В, устанавливают на его выходе 250 В, вычисляют напряжение U7 по формуле: U7=U6+∆U=3,82 В. Перемещают движок R14 вверх, проверяют, что при напряжении U7 происходит отключение нагрузки, после чего возвращают движок R14 вниз, устанавливая прежнее значение U6, равное 3,5 В.

Завершить налаживание стабилизатора желательно его подключением к напряжению 380 В на несколько часов.

За время эксплуатации нескольких экземпляров стабилизаторов разной мощности (примерно полгода) не было сбоев и отказов в их работе. Не было неисправностей питаемой через них аппаратуры по причине нестабильного напряжения сети.

Литература

1. Коряков С. Стабилизатор сетевого напряжения с микроконтроллерным управлением. — Радио, 2002, №8, с. 26—29.
2. Копанев В. Защита трансформатора от повышенного напряжения сети. — Радио, 1997, №2 с.46.
3. Андреев В. Изготовление трансформаторов. — Радио, 2002, №7, с.58
4. http://rexmill.ucoz.ru/forum/50-152-1

Расчет автотрансформаторa

Вам удалось достать статор из двигателя, но Вы не знаете, из какого материала он выполнен. Вообще при расчете сердечников мощностью выше 1 кВт часто возникают проблемы с исходными данными. Можно легко избежать проблем, если провести исследования имеющегося у Вас сердечника. Сделать это очень просто.

Подготавливаем сердечник для намотки первичной обмотки: обрабатываем острые края, накладываем изолирующие прокладки (в моем случае на тороидальный сердечник я сделал накладки из картона). Теперь наматываем 50 витков провода диаметром  0.5-1 мм. Для измерений нам понадобится амперметр с пределом измерения примерно до 5 ампер, вольтметр переменного напряжения и ЛАТР.

Соберите схему

Наша цель — снять зависимость тока холостого хода первичной обмотки от приложенного напряжения. Эта кривая вначале линейна, а затем начинает резко расти, когда сердечник входит в насыщение. Для этого подаем на обмотку трансформатора напряжение начиная от 0В с шагом 10В, записывая при этом показания амперметра. Затем с помощью MS Excel или на милимитровке строим зависимость Ixx от приложенного напряжения U1.1  результате получится определенная зависимость.

Пример такой зависимости приведен ниже. У Вас же получится своя зависимость тока холостого хода от напряжения.

Допустим, что конец линейного участка, в Вашем случае, как и на графике, это точка (140В; 2А). Тогда рассчитываем число витков на вольт с запасом 25%:

N/V= 50/((140-140*0.25) = 0,48 витков на вольт.

Число витков в отводах рассчитывается по средним напряжениям каждого из входных диапазонов контроллера и составит:

Отвод №1 – 128,5 В х 0,48 В = 62 Вит
Отвод №2 – 147 В х 0,48 В = 71 Вит
Отвод №3 – 168 В х 0,48 В = 81 Вит
Отвод №4 – 192 В х 0,48 В = 92 Вит
Отвод №5 – 220 В х 0,48 В = 106 Вит (с него же снимается напряжение на нагрузку)
Отвод №6 – 251,5 В х 0,48 В = 121 Вит
Отвод №7 – 287,5 В х 0,48 В = 138 Вит (полное количество витков автотрансформатора)

Вот и вся проблема!

Модернизация

Годин. Стабилизатор напряжения (скачать одним файлом)

Утащить к себе

Понравилось это:

Нравится Загрузка...

Похожее

Электронный регулятор напряжения 220 В по лучшей цене - Отличные предложения на электронный регулятор напряжения 220 В от глобальных продавцов электронных регуляторов напряжения 220 В

Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для электронного регулятора напряжения 220в. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях.Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене.Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку этот лучший электронный регулятор напряжения 220 В вскоре станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели электронный регулятор напряжения 220 В на AliExpress. Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в электронном стабилизаторе напряжения 220 В и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress - отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам разобраться, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь. И, если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. , а также ожидаемую экономию.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца. Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг, и предыдущие клиенты часто оставляют комментарии, описывающие свой опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз.Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово - просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет. Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны - и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress.Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести электронный регулятор напряжения 220v по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы. На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

Ламповые регуляторы напряжения

- Часть 2 Ламповые регуляторы напряжения

- Часть 2

Часть 2 Простые регуляторы с регулировкой линии и нагрузки.

В этом разделе мы обсудим добавление трубки сравнения напряжения. к нашим однотрубным стабилизаторам напряжения. Это позволяет регулятору обеспечивать регулирование как «линии», так и «нагрузки». Это, пожалуй, самое простое сочетание который обеспечивает производительность, ожидаемую от регулятора напряжения, а именно: выход постоянен.

В части 2 представлены некоторые новые концепции:

  • Характеристики регулирования показаны в зависимости от линии и нагрузки.
    • Пределы регулирования нагрузки
    • Пределы регулирования линии
  • Минимальные требования к «выпадению» трубки регулятора
  • Мощность, рассеиваемая в проходной трубе
  • Опорное напряжение устройства.

В этом разделе используется один и тот же базовый «нерегулируемый» источник питания.Он тот же, что и в части 1:


Опорное напряжение Трубки

Идея, которую можно передать здесь, - это своего рода автономный мини-регулятор напряжения. Эти устройства поддерживают постоянное и фиксированное напряжение в разумном диапазоне. токов. В твердотельном мире это ДИОДЫ ЗЕНЕРА. В трубе Во всем мире это диоды, заполненные инертным газом, без нити накала. Возможно, есть 3 важных класса этих устройств.

  1. Трубки регулятора напряжения.Примеры: 0A2, 0A3, 0G3, VR-150. Эти устройства обеспечивать относительно постоянное напряжение в умеренном диапазоне токов, обычно от 5 до 30 или 40 мА. Трубки регулятора напряжения обычно меняются От 2 до 4 вольт во всем рабочем диапазоне токов, а абсолютное напряжение изменит несколько вольт от устройства к устройству.
  2. Опорное напряжение трубки. Пример 5651. Эти устройства предназначены для эксплуатации. в узком диапазоне токов и предназначены для создания постоянного и повторяемое напряжение, которое остается стабильным с течением времени.Обычно они используются в регуляторах типа обратной связи с несколькими трубками управления (другими словами, сложные регуляторы). Они дают хорошие отзывы, но не предназначены для «регуляторы», так как диапазон рабочего тока очень узкий.
  3. Неоновые или аргоновые «лампочки». Пример NE2-H. Эти устройства составляют относительно хорошие слаботочные регуляторы, за исключением того, что они особо не охарактеризованы для этой услуги. Характеристики напряжения и регулирования зависят от устройства. к устройству, а характеристика «включения» зависит от интенсивности окружающего освещения.Тем не менее, они делают дешевые регуляторы, особенно если вы собираетесь «настраивать» выходное напряжение в любом случае. Будьте осторожны: у некоторых неоновых лампочек есть встроенная в резисторе последовательно с лампочкой, чтобы их можно было напрямую подключить ровняться. Это не регулирует.

В отличие от твердотельных стабилитронов этим устройствам также требуется более высокое напряжение. чтобы «запустить» их, чем их рабочее напряжение. Например, 0D3 регулирует при 150 вольт, но вам, возможно, придется применить ограниченный ток 185 вольт, чтобы получить это для начала.Из-за этой характеристики нецелесообразно размещать большой конденсатор на этих устройствах, так как в лучшем случае они будут образовывать «осциллятор релаксации», и в худшем случае взорвется, если вы это сделаете. На с другой стороны, они обычно намного тише, чем эквивалентные твердотельные стабилитрон, и имеют лучший «температурный коэффициент». [Последнее означает напряжение остается довольно постоянным по мере нагрева устройства. Стабилитроны высокого напряжения немного изменится по мере нагрева].

Обратите внимание, что трубки регулятора напряжения фактически являются устройствами регулирования шунта.Однако при номинальном токе от 5 до 40 мА они подходят для шунтирующих регуляторы только на относительно невысоких мощностях. В части 5 мы обсудим использование шунтирующая трубка для формирования шунтирующего регулятора большей мощности.

На самом деле использовать лампы регулятора напряжения довольно просто: при номинальном условиях выберите рабочий ток примерно 15-20 мА. Потом, выбираем понижающий резистор с питания на пластину трубки ВР, чтобы подавать этот ток. Например, предположим, что напряжение питания составляет 450 вольт. когда выдал 15мА.Предположим, мы хотим стабилизировать до 300 вольт, используя 2 0A2 трубки VR. Затем нам нужно будет сбросить 15 мА при 150 вольт для резистора. от 10к. Если бы входное напряжение упало до 400 вольт, этот ток уменьшился бы до 10 мА. Если напряжение на входе увеличится до 500 вольт, ток увеличится до 20 мА. Все эти условия находятся в пределах рейтинга 0A2. Если бы они были нет, нам нужно было бы жонглировать значениями напряжения и сопротивления, пока они не были. Просто помните, что мощность должна быть достаточно высокой, чтобы зажечь лампы. В этом Например, минимум 370 вольт.


Пределы рабочей «линии»

В части 1 я упоминал, как изменялось выходное напряжение при изменении линии. вольтаж. Эти ограничения были +/- 20%. Это довольно большое изменение. За номинальная линия 117 В, изменение на 20% эквивалентно изменению с 94 В до 140 вольт (или от 188 вольт до 280 вольт). Возможно более «нормальное» изменение составляет +/- 10%, что эквивалентно диапазону от 105 В до 129 В. (или умножить на 2 для сети 240 В) ..

Я покажу 10% отклонение линии в схемах в этом разделе, просто чтобы дать вам представление о том, «что происходит».Когда мы переходим к «реальному» примеру, мы, вероятно, также внесем изменения в +/- 10%.


Простой триодный стабилизатор с регулировкой линии и нагрузки.

Это очень похоже на "улучшенный" триодный стабилизатор, который мы частично обсуждали. 1. Но есть одно важное отличие. В этой схеме я добавил один резистор и 2 последовательно соединенных трубки регулятора напряжения, чтобы обеспечить 300 ссылка вольт. Эта ссылка будет оставаться около 300 вольт, пока я могу обеспечить напряжение, достаточное для «зажигания» трубок регулятора.Делитель напряжения Таким образом, установка напряжения управляющей сети остается постоянной с изменением линии.

Регулирующие характеристики этой схемы:

На этой картинке с правилами следует отметить несколько моментов. Во-первых, обратите внимание что в дополнение к нанесению "заданных" точек 200 В и 250 В на одном На картинке я также показал изменение напряжения в сети. Также обратите внимание, что Увеличена вертикальная шкала. Это позволяет получить мгновенное изображение всех условий, с которыми вы, вероятно, столкнетесь, и улучшенное регулирование позволяет увеличить масштаб, чтобы увидеть больше деталей.

Этот второй момент важен. Для прежнего «улучшенного триодного» регулятора при потреблении 50 мА напряжение изменялось от 226 В до 250 В до 276 В при изменении линии от -10% к номиналу до + 10%. В этой схеме изменение при 50 мА составляет 239 В. до 254 вольт! Поскольку напряжение на пластине действительно меняется, даже при сохранении постоянное сетевое напряжение позволяет несколько изменять выходное напряжение.

Пульсации от этого источника питания были около 100 мВ. Это улучшение - результат дополнительного фильтрующего действия трубок регулятора.Есть только пара мВ пульсации на сетке!

В связи с этой схемой необходимо отметить еще один элемент. Обратите внимание, что «низкий линия «Кривая 250 В указывает на меньшее регулирование при более высоких токах нагрузки. происходит из-за «насыщения» трубки. Недостаточно напряжения пластины для поддержания хорошее регулирование на катоде. Это называется выпадением регулятора. Я буду обсуждать это более подробно позже.


Простой пентодный регулятор с регулировкой линии и нагрузки.

Подобно регулятору пентода, который мы обсуждали в части 1, регулятор напряжения лампы могут быть добавлены в эту схему как:

Опять же, были добавлены один резистор и 2 лампы VR.Обратите внимание, однако, что на этот раз я также управляю напряжением экрана от стабилизированного источника питания. Поскольку есть некоторый дополнительный ток экрана, я уменьшил резистор сброса от 8k до 5k, чтобы обеспечить этот дополнительный ток.

Вот характеристики регулирования, которых можно достичь:

На самом деле это неплохой регулятор. Обратите внимание, что жесткий экран источник и источник жесткой управляющей сетки позволяют по существу "идеальное" регулирование. [означает, что выходное сопротивление составляет 1 / gm.Кривые указывают на выход сопротивление около 70 Ом!]. Также обратите внимание, что линейное регулирование также неплохо, это около 0,5% при изменении напряжения сети на +/- 10%.

Пульсации на выходе составляли около 20 мВ из-за того, что пластина изолирует пульсации на выходе. от LC-фильтра и трубок VR, обеспечивающих низкую пульсацию на экране и управляющие сетки.

В этом приложении есть еще одно преимущество пентода. Трубка может поддерживать регулировку, когда напряжение пластины ниже напряжения экрана.Обратите внимание, что корпус с низким напряжением 250 В намного лучше (но не идеален ... на самом деле, несовершенство здесь не из-за "насыщения" тарелки, а скорее из-за увеличение тока экрана начинает выводить трубки VR из строя диапазон.) Это меньшее возможное падение напряжения на пентоде, с его характеристиками постоянного тока, которые обеспечивают резкое улучшение в исполнении по этой простой схеме.

Снова обратите внимание, что, поскольку нет условий обратной связи (кроме катода последователь дегенерации) нет серьезных проблем с "частотной характеристикой" с этот регулятор.Это будет "звучать" неплохо. Я представлю концепцию график зависимости выходного импеданса от частоты, когда мы попадаем в регуляторы с определенные контуры обратной связи позже в этой серии.

Обратите внимание, что эту схему можно превратить в источник питания с регулируемым выходом. Просто замените R1 и R2 на банк от 100k до 500k. Разместите около 10к в серии с точкой подключения к трубкам VR, так что когда дворник повернут так, чтобы конденсатор на сетке соединялся с трубками VR, все еще есть сопротивление 10 кОм, изолирующее трубки VR от конденсатора.Доступный эффективный диапазон регулирования выходного напряжения составляет примерно от 50 вольт до около 275 вольт. Доступный ток мы обсудим ниже.


Пределы подачи и рассеяние в трубке

Реальные ограничения регулируемого источника питания контролируются не только от источника питания (трансформатор, выпрямитель, индуктор фильтра), а также от трубка. Трубка обеспечивает ограничение по току и мощности. Давайте сначала Предположим, что компоненты источника питания не ограничивают схему (они большие довольно).Тогда что ограничивает выходное напряжение и ток?

В приведенной выше схеме напряжение экрана поддерживается на уровне 300 вольт. Таким образом, для катода (выходного) напряжения, приближающегося к этому значению, проводимости будет недостаточно. Практический предел в этом случае, вероятно, составляет 275 вольт. Также практичный предел также вероятно составляет около 30 вольт (от анода к катоду). Для выпрямителя и комбинация фильтров, это означает, что выходной сигнал фильтра должен быть 275 + 30 = 305 вольт. Это происходит примерно при 35 мА. В этот момент трубка рассеивается 30в * 35мА = около 1 ватта.При 275 вольт максимальный выходной ток будет около 35 мА. Если довольствоваться максимумом 250 В, экран к катоду напряжение составляет 50 вольт, поэтому минимальное напряжение между анодом и катодом может составлять около 25 вольт. Это происходит примерно при 120 мА, поэтому 120 мА является максимально доступным. ток на 250 вольт. (Трубка рассеивает 25 В * 120 мА, что меньше ватт).

Если мы рассмотрим состояние линии -10%, выход 275 В будет ограничен до около 20 мА из-за выходного напряжения фильтра (305 В при 20 мА) и выходного сигнала 250 В ток будет ограничен примерно 50 мА.Обратите внимание, что приведенные выше кривые подтверждают этот анализ: при 250 вольт, выше 50 мА, выходное напряжение начинает падать. Я должен добавить, что я игнорирую экранный ток, что не совсем * справедливо. Фактически, экранный ток от источника «более высокого напряжения» пытается для обеспечения примерно трети выходного тока при 50 мА (т. е. 16 мА) ниже условия низкого напряжения линии высокого напряжения, и это начинает тянуть трубки VR вне регулирования.

На конце низкого напряжения нашего гипотетического переменного источника рассеиваемая мощность и./ или максимальный ток лампы ограничит доступный выход. Давайте рассмотрим корпус на выходе 50 вольт. (Потенциометр повернут в сторону заземления). В этом случае у нас есть экран на 250 вольт на катоде ... мы можем получить много проводимость. Напряжение на пластине будет относительно высоким. На высокой линии и 200 мА, на выходе фильтра около 290 вольт. Таким образом, поступает 240 вольт и 200 мА. трубка. (48 Вт). Это превышает номинальную мощность лампы 35 Вт. На самом деле рабочий математика подразумевает, что мы можем потреблять около 140 мА от источника питания при 50 вольт.При 100 вольт мы могли потреблять около 180 мА. При 150 вольтах мы могли рисовать 240 мА. При 200 вольт мы могли потреблять почти 500 мА. (На высокой линии фильтр выходной сигнал выдает около 270 вольт при нагрузке от 450 до 500 мА. Результат будет упали примерно до 195 вольт на пластину 75 вольт на катод. На 35 ватт рассеяния, это 466 мА) Однако при выходе 200 В и линии LOW на выходе фильтра будет около 220 вольт при 400 мА, поэтому около 400 мА - это предел на 200 вольт.

Обратите внимание, что в некоторых из вышеперечисленных условий предел был верхней линией, в то время как в других условиях это была низкая линия.


В следующей части мы поговорим о лампах усилителя ошибки и продемонстрируем их влияние на работу регулятора питания.

перейти к части 3

-Стив

Вольт (В) электрический блок

Определение вольт

Вольт - электрическая единица измерения напряжения или разности потенциалов (обозначение: В).

Один вольт определяется как потребление энергии в один джоуль на электрический заряд в один кулон.

1 В = 1 Дж / Кл

Один вольт равен току, умноженному на 1 ампер на сопротивление 1 Ом:

1 В = 1 А ⋅ 1 Ом

Алессандро Вольта

Блок Volt назван в честь итальянца Алессандро Вольта. физик, который изобрел электрическую батарею.

Субблоки вольт и таблица преобразования

название символ преобразование пример
мкв мкВ 1 мкВ = 10 -6 В В = 30 мкВ
милливольт мВ 1 мВ = 10 -3 В В = 5 мВ
вольт В

В = 10 В
киловольт кВ 1кВ = 10 3 В В = 2 кВ
мегавольт МВ 1МВ = 10 6 В В = 5 мВ

Преобразование из вольт в ватты

Мощность в ваттах (Вт) равна напряжению в вольтах (В), умноженному на ток в амперах (A):

Вт (Вт) = вольт (В) × ампер (A)

Преобразование из вольт в джоули

Энергия в джоулях (Дж) равна напряжению в вольтах (В). умножить на электрический заряд в кулонах (Кл):

джоулей (Дж) = вольт (В) × кулоны (Кл)

Преобразование из вольт в амперы

Ток в амперах (А) равен напряжению в вольтах (В) деленное на сопротивление в омах (Ом):

ампер (А) = вольт (В) / ом (Ом)

Ток в амперах (A) равен мощности в ваттах (Вт) разделить на напряжение в вольтах (В):

ампер (А) = ватт (Вт) / вольт (В)

Преобразование из вольт в электрон-вольт

Энергия в электронвольтах (эВ) равна разности потенциалов или напряжению в вольтах (В), умноженному на электрический заряд в зарядах электронов (е):

электронвольт (эВ) = вольт (В) × заряд электрона (е)

= вольт (В) × 1.602176e-19 кулонов (C)


См. Также

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *