Stabilizator napięcia sieciowego. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Stabilizator napięcia sieciowego. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Ochronniki przeciwprzepięciowe

Komentarze do artykułu

Napięcie domowej sieci elektrycznej często odbiega od standardowego (220 V + 10%). Spadki napięcia lub przepięcia mogą osiągnąć znaczne wartości i spowodować awarie domowych urządzeń elektrycznych. Współczesny sprzęt telewizyjny i radiowy wyposażony jest w zasilacze impulsowe, które zapewniają jego normalną pracę przy napięciu sieciowym od 160 do 230 V, jednak urządzenia z poprzednich lat wymagają bardziej stabilnego napięcia sieciowego.

Stabilizator napięcia sieciowego

Na niestabilne napięcie szczególnie narażone są urządzenia gospodarstwa domowego wyposażone w silniki elektryczne: lodówki, pralki, odkurzacze, elektronarzędzia itp.

Podwyższone napięcie sieciowe prowadzi do intensywnego nagrzewania się uzwojeń silnika i zużycia kolektora, możliwe jest przebicie izolacji. Przy niskim napięciu silniki elektryczne nie uruchamiają się ani nie włączają gwałtownie, co prowadzi do przedwczesnego zużycia stateczników. Podczas oświetlania pomieszczeń żarówki słabo się palą i konieczne jest zwiększenie ich mocy, co dodatkowo obniża napięcie sieciowe.

Wyjście z powstałej sytuacji jest dość proste - zainstalować transformator wspomagający, którego napięcie uzwojenia wtórnego jest dodawane do sieci i zbliża je do napięcia standardowego. Takie urządzenie nie ma negatywnego wpływu na sieć energetyczną.

Obecność uniwersalnego urządzenia do utrzymywania napięcia sieciowego pozwala chronić urządzenia elektryczne zarówno przed wysokim, jak i niskim napięciem.

Stabilizację napięcia można osiągnąć za pomocą stabilizatorów elektromechanicznych, w których napęd elektryczny w zależności od napięcia wejściowego zmienia położenie styku ślizgowego na autotransformatorze toroidalnym. Wadami tego rozwiązania są: spalenie uzwojenia na skutek utraty kontaktu z rolką, duża masa stabilizatora, gdyż moc pełnego obciążenia przekazywana jest przez autotransformator, wysoka cena.

W proponowanym urządzeniu do podwyższenia napięcia zastosowano mały transformator mocy, którego moc nie przekracza 10% mocy obciążenia.

Aby ustabilizować napięcie, wystarczy zainstalować kluczowy regulator (tranzystor polowy o wystarczającej mocy) w obwodzie pierwotnym transformatora.

O parametrach stabilizatora decyduje głównie zastosowany transformator. W urządzeniu można zastosować transformatory zasilające. TS180...TS320 ze starych telewizorów. Dobrze sprawdziły się transformatory typu TN-59 lub CCI o dopuszczalnym prądzie uzwojenia wtórnego 6 ... 8 A przy całkowitym napięciu 24 ... 36 V.

Obwód stabilizatora pokazano na ryc. 1. Urządzenie zawiera:

jednostka stabilizacji napięcia - transformator T1, mocny mostek diodowy VD1 i kluczowy tranzystor VT1;
węzeł wyboru napięcia błędu - mostek diodowy VD2 i transoptor VU1 z obwodami RC do ustawiania trybu:
wejściowy filtr przeciwzakłóceniowy - kondensator C1;
wyłącznik automatyczny SA1.

Stabilizator napięcia sieciowego

Do zacisku doprowadzane jest napięcie sieciowe. Obciążenie XT3 przez uzwojenie wtórne transformatora wspomagającego T1 i bezpośrednio do zacisku XT4. Uzwojenie pierwotne transformatora jest zasilane z sieci przez mostek diodowy VD1, którego tryb działania zależy od stanu kluczowego tranzystora VT1. Jeśli jest otwarty, napięcie na zaciskach KhTZ, XT4 jest maksymalne. Rezystor R1 i kondensator C3 ułatwiają stany przejściowe podczas przełączania diod mostkowych VD1 i tranzystora VT1.

Brak napięcia na uzwojeniu pierwotnym transformatora T1 lub awaria obwodu doprowadzi do braku podwyższenia napięcia, w przeciwnym razie obciążenie będzie działać jak poprzednio. Niewielki spadek napięcia (kilka woltów) spowodowany przepływem prądu obciążenia przez uzwojenie wtórne odłączonego transformatora nie wpłynie znacząco na działanie podłączonego sprzętu elektrycznego.

Napięcie błędu jest usuwane z połowy uzwojenia wtórnego transformatora, prostowane przez mostek diodowy VD2 i przez rezystory R3, R4 jest doprowadzane do diody LED transoptora VU1.

Kondensator C2 redukuje ostre spadki napięcia wyjściowego.

Wraz ze wzrostem napięcia sieciowego wzrasta prąd LED transoptora, otwiera się fototranzystor, który bocznikuje napięcie polaryzacji na bramce kluczowego tranzystora VT6 przez obwody instalacyjne R8-R1. Tranzystor wyłącza się, a napięcie obciążenia spada. W początkowej chwili tranzystor VT1 jest otwarty przy napięciu z drenu doprowadzanego do bramki przez rezystor R5.

Kondensator C3 po włączeniu i ładowaniu z mostka diodowego VD1 ma niską rezystancję, która wzrasta po kilku milisekundach, dlatego po uruchomieniu stabilizatora wskazane jest włączenie obciążenia standardowym przełącznikiem.

Dioda LED HL1 wskazuje obecność napięcia wtórnego, gdy tranzystor VT1 jest otwarty, dioda Zenera VD3 chroni bramkę tranzystora polowego przed przekroczeniem napięcia polaryzacji powyżej dopuszczalnej wartości.

Urządzenie jest zmontowane na płytce drukowanej, której rysunek pokazano na ryc.2.

Stabilizator napięcia sieciowego

Tranzystor jest zamontowany na radiatorze o wymiarach 50x50x10 mm. Dozwolone jest równoległe połączenie dwóch identycznych tranzystorów. Płytka wraz z transformatorem montowana jest w odpowiedniej obudowie, której wymiary uzależnione są od wymiarów transformatora T1, wskaźnik pracy urządzenia HL1 oraz wyłącznik sieciowy SA1 wraz z bezpiecznikami FU1, FU2 znajdują się w górnej i bocznej części obudowy . W przypadku stosowania metalowej obudowy wymagana jest wtyczka sieciowa ze stykiem uziemiającym, przewód uziemiający jest podłączony do obudowy transformatora. Przewody zasilające wskazane na schemacie (ryc. 1) grubymi liniami są wykonane z drutu linkowego o przekroju co najmniej 4 mm2, reszta - 0,5 mm2.

Stabilizator wykorzystuje stałe rezystory typu MLT lub C29, rezystory dostrajające - SP lub SPO. Aby wymienić tranzystor VT1 (napięcie robocze - co najmniej 400 V, prąd - więcej niż 3 A), możesz skorzystać z danych w tabeli.

transformatory szeregowe. TS do użytku w urządzeniu wymaga poprawy. Aby to zrobić, będą musiały zostać zdemontowane. Najpierw ściągany jest drążek kierowniczy. Połączenie dwóch uzwojeń pierwotnych należy zachować poprzez przerysowanie wniosków. Zdemontowanych połówek rdzeni U nie wolno zamieniać miejscami, ponieważ po ponownym złożeniu transformator będzie buczał. Ponieważ końce rdzeni są przyciemniane podczas montażu fabrycznego i słabo rozdzielają się podczas demontażu, można lekko uderzyć koniec jednej z połówek młotkiem. Starą farbę ze spoin zeskrobuje się nożem. Uzwojenia wtórne są usunięte. W uzwojeniu żarnika (6,3 V) liczba zwojów jest wstępnie obliczana ponownie i na podstawie tych danych nowe uzwojenia są nawijane drutem PEL o wartości 1,78 ...

Transformator montuje się w odwrotnej kolejności (przewody uzwojenia pierwotnego muszą znajdować się po tej samej stronie co poprzednio). Ramy z uzwojeniami są instalowane na rdzeniach w kształcie litery U, końce połówek rdzeni są „poplamione” dowolną zagęszczoną farbą (z wyjątkiem farby nitro). Po pół godzinie górne połówki są wkładane do ram, drążki kierownicze są instalowane i dokręcane. Po całkowitym zmontowaniu uzwojenie pierwotne jest podłączone do sieci (zgodnie z przepisami bezpieczeństwa), napięcie uzwojeń wtórnych jest mierzone woltomierzem AC (powinno mieścić się w zakresie 12 ... 18 V każdy). Całkowite napięcie dwóch połączonych szeregowo uzwojeń wtórnych wynosi 24 ... 36 V. Gdy zmontowany transformator brzęczy, zaleca się uderzenie go drewnianym uchwytem młotka, aby „osadzić” łącznik i zaprasować na miejscu.

W przypadku stosowania transformatorów typu TN lub CCI nie jest wymagana żadna przeróbka, ich uzwojenia wtórne są połączone szeregowo.

Aby uzyskać zwiększone napięcie wtórne w porównaniu z siecią, zacisk 1 uzwojenia pierwotnego T1 jest połączony szeregowo z skrajnym zaciskiem 7 uzwojenia wtórnego. Napięcie między zaciskiem 6 T1 a wolnym końcem 9 uzwojenia wtórnego musi być wyższe od napięcia sieciowego o wartość sumy napięć uzwojeń wtórnych.

Regulacja obwodu polega na ustawieniu limitów stabilizacji napięcia wyjściowego.

Po włączeniu (najlepiej przy aktywnym obciążeniu, na przykład lampą stołową), rezystor R8 o minimalnej rezystancji R3 ustawia napięcie wyjściowe na 225 V. Podłączając mocniejsze obciążenie (1 ... 1,5 kW), napięcie wyjściowe jest regulowane przez rezystor R3 (około 215 V ). Po 5 ... 10 minutach pracy urządzenie i obciążenie są odłączane od sieci i sprawdzane są warunki termiczne wszystkich elementów radiowych. Jeśli kluczowy tranzystor przegrzeje się, musisz zwiększyć jego grzejnik.

Ze względu na rozpiętość parametrów tranzystora polowego dużej mocy, jego początkową polaryzację można skorygować, wybierając rezystancję R5. Przy górnym położeniu suwaka R8 prąd drenu tranzystora powinien wynosić około 1,2 A.

W wersji autorskiej dodatkowo zainstalowany jest wentylator komputerowy i amperomierz z limitem 10 A, chociaż te „nadmiarki” okazały się nieodebrane.

Autor: W.Konovalov

Zobacz inne artykuły Sekcja Ochronniki przeciwprzepięciowe.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi 05.05.2024

Współczesny świat nauki i technologii rozwija się dynamicznie i każdego dnia pojawiają się nowe metody i technologie, które otwierają przed nami nowe perspektywy w różnych dziedzinach. Jedną z takich innowacji jest opracowanie przez niemieckich naukowców nowego sposobu sterowania sygnałami optycznymi, co może doprowadzić do znacznego postępu w dziedzinie fotoniki. Niedawne badania pozwoliły niemieckim naukowcom stworzyć przestrajalną płytkę falową wewnątrz falowodu ze stopionej krzemionki. Metoda ta, bazująca na zastosowaniu warstwy ciekłokrystalicznej, pozwala na efektywną zmianę polaryzacji światła przechodzącego przez falowód. Ten przełom technologiczny otwiera nowe perspektywy rozwoju kompaktowych i wydajnych urządzeń fotonicznych zdolnych do przetwarzania dużych ilości danych. Elektrooptyczna kontrola polaryzacji zapewniona dzięki nowej metodzie może stanowić podstawę dla nowej klasy zintegrowanych urządzeń fotonicznych. Otwiera to ogromne możliwości dla ... >>

Klawiatura Primium Seneca 05.05.2024

Klawiatury są integralną częścią naszej codziennej pracy przy komputerze. Jednak jednym z głównych problemów, z jakimi borykają się użytkownicy, jest hałas, szczególnie w przypadku modeli premium. Ale dzięki nowej klawiaturze Seneca firmy Norbauer & Co może się to zmienić. Seneca to nie tylko klawiatura, to wynik pięciu lat prac rozwojowych nad stworzeniem idealnego urządzenia. Każdy aspekt tej klawiatury, od właściwości akustycznych po właściwości mechaniczne, został starannie przemyślany i wyważony. Jedną z kluczowych cech Seneki są ciche stabilizatory, które rozwiązują problem hałasu typowy dla wielu klawiatur. Ponadto klawiatura obsługuje różne szerokości klawiszy, dzięki czemu jest wygodna dla każdego użytkownika. Chociaż Seneca nie jest jeszcze dostępna w sprzedaży, jej premiera zaplanowana jest na późne lato. Seneca firmy Norbauer & Co reprezentuje nowe standardy w projektowaniu klawiatur. Jej ... >>

Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie 04.05.2024

Odkrywanie kosmosu i jego tajemnic to zadanie, które przyciąga uwagę astronomów z całego świata. Na świeżym powietrzu wysokich gór, z dala od miejskiego zanieczyszczenia światłem, gwiazdy i planety z większą wyrazistością odkrywają swoje tajemnice. Nowa karta w historii astronomii otwiera się wraz z otwarciem najwyższego na świecie obserwatorium astronomicznego - Obserwatorium Atacama na Uniwersytecie Tokijskim. Obserwatorium Atacama, położone na wysokości 5640 metrów nad poziomem morza, otwiera przed astronomami nowe możliwości w badaniu kosmosu. Miejsce to stało się najwyżej położonym miejscem dla teleskopu naziemnego, zapewniając badaczom unikalne narzędzie do badania fal podczerwonych we Wszechświecie. Chociaż lokalizacja na dużej wysokości zapewnia czystsze niebo i mniej zakłóceń ze strony atmosfery, budowa obserwatorium na wysokiej górze stwarza ogromne trudności i wyzwania. Jednak pomimo trudności nowe obserwatorium otwiera przed astronomami szerokie perspektywy badawcze. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Autobus kwasu mrówkowego 09.07.2017

Holenderscy wynalazcy-studentowie stworzyli pierwszy na świecie autobus zasilany kwasem mrówkowym, tanim i przyjaznym dla środowiska paliwem.

Kwas mrówkowy został po raz pierwszy wyizolowany z czerwonych mrówek leśnych (stąd jego nazwa) w XVII wieku. Również w naturze występuje w niektórych roślinach, na przykład pokrzywach i igłach, oraz w żrącej wydzielinie pszczół. Zwykle jest otrzymywany chemicznie przy produkcji kwasu octowego jako produkt uboczny. Kwas mrówkowy jest już stosowany w wielu dziedzinach: w przemyśle chemicznym (jako rozpuszczalnik), spożywczym (jako środek konserwujący), pszczelarstwie (do zwalczania szkodników) i medycynie (jako zewnętrzny środek przeciwbólowy).

Paliwo używane przez nowy autobus zostało nazwane przez studentów wynalazców hydrozyną (nie mylić z hydrazyną). Jest to płyn, który można łatwo i stosunkowo bezpiecznie przetransportować. Stacje z kwasem mrówkowym będą wyglądały i będą wykorzystywane jako najpopularniejsze stacje benzynowe. Jedyna różnica polega na tym, że paliwo w nich jest znacznie czystsze. Autobus nie będzie emitował żadnych szkodliwych gazów - tylko wodę i CO2.

Paliwo powstaje wewnątrz urządzenia, które holenderscy studenci próbują teraz opatentować. Tam Hydrozine rozkłada się na wodór i dwutlenek węgla za pomocą katalizatora. Wodór jest następnie dodawany do ogniwa paliwowego, z którym będzie reagował, wytwarzając energię elektryczną napędzającą silnik.

Autobus posiada elektryczny układ napędowy opracowany przez VDL. Zbiornik ma pojemność 300 litrów, więc naukowcy twierdzą, że autobus będzie mógł przejechać nawet 200 kilometrów. Oczekuje się, że pojazd będzie aktywnie użytkowany do końca tego roku.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Lustro atomów

▪ Uważaj na światło księżyca

▪ Zniszczenie gruzu w kosmosie

▪ Atrament wielokrotnego użytku i kasowalny

▪ Lodówka na chipy kwantowe

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Komunikacja mobilna. Wybór artykułów

▪ artykuł Śmigło łopatkowe. Wskazówki dla modelarza

▪ artykuł Która roślina może służyć jako barometr? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Lampa warsztatowa. warsztat domowy