Электронно-релейный регулятор напряжения

Электронно-релейный регулятор напряжения

Нередко для питания, например, телевизоров, особенно в сельской местности, необходим стабилизатор, который обеспечивает номинальное выходное напряжение при глубоком снижении напряжения в сети. Кроме этого, для питания многих видов бытовой электронной аппаратуры предпочтителен стабилизатор, не вносящий искажений синусоидальной формы выходного напряжения.

Подобные стабилизаторы уже были описаны [1]. Описываемый ниже стабилизатор, на мой взгляд, более совершенен. По принципу работы он не отличается от упомянутого, он имеет четыре ступени регулирования выходного напряжения. Это позволило существенно расширить зону стабилизации — 160. 250 В. При этом выходное напряжение остается в пределах Uном +/- 5/10 %, что соответствует нормам на напряжение питания телевизионных приемников цветного изображения.

Схема стабилизатора представлена на рис. 1. В электронный блок прибора входят два ключа на транзисторах VT1 и VT2, коммутирующие реле К1 и К2 и три пороговых устройства, каждое из которых представляет собой делитель напряжения из резисторов и стабилитрона. Первое пороговое устройство — R2VD3R3, второе — VD5R4R6, третье — R5VD6R6.

Блок управления питается от выпрямителя на диодах VD1 и VD2 с фильтрующим конденсатором С2.

Конденсаторы СЗ и С4 устраняют кратковременные изменения (выбросы) сетевого напряжения. Резистор R1 и конденсатор С1 — “искрогасительная” цепь. Диоды VD4 и VD7 защищают транзисторы от напряжения самоиндукции обмоток реле, которое возникает при резком закрывании транзисторного ключа.

В случае идеальной работы пороговых устройств и трансформатора каждая из четырех ступеней регулирования обеспечивала бы интервал значений напряжения 198. 231В, а допустимое сетевое напряжение могло бы быть в пределах от 140 до 260 В (рис. 2, а).

Однако на практике необходимо учитывать разброс параметров деталей и узлов и изменение коэффициента передачи трансформатора при изменении его нагрузочного режима. Поэтому у всех трех пороговых устройств интервалы выходного напряжения выбраны суженными — по выходному напряжению 215±10В (в идеальном случае 215±15 В), из-за этого соответственно суживается и интервал изменения сетевого напряжения до 160. 250 В (рис. 2,6).

При сетевом напряжении менее 185В напряжения с выпрямителя на диодах VDI и VD2 недостаточно, чтобы открылось хотя бы одно пороговое устройство — все три стабилитрона закрыты. Положение контактов реле соответствует показанному на схеме. При этом при сетевом напряжении 160В выходное напряжение равно 198В. Напряжение на нагрузке равно напряжению сети плюс напряжение вольтодобавки, снимаемое с обмоток II и III трансформатора Т1.

В интервале сетевого напряжения 185. 205В открыт стабилитрон VD5. При этом вступает в работу второе пороговое устройство. Ток протекает через обмотку реле К1, стабилитрон VD5 и резисторы R4 и R6. Этот ток недостаточен для срабатывания реле К1. Падение напряжения на резисторе R6 открывает транзистор VT2. В результате этого срабатывает реле К2 и контактами К2.1 переключает обмотки трансформатора так, что теперь источником вольтодобавки служит только обмотка П.

При сетевом напряжении в пределах 205. 225В открывается стабилитрон VD3, то есть ток протекает через первое пороговое устройство. Открывается транзистор VT1, вследствие чего закрывается второе пороговое устройство, а значит, и транзистор VT2, реле К2 отпускает якорь. Срабатывает реле К1 и переключает контакты К1.1. При таком состоянии контактов реле ток нагрузки минует обмотки II и III трансформатора, то есть вольтодобавка равна нулю. На нагрузке повторяется сетевое напряжение — 205. 225В.

В интервале сетевого напряжения 225. 245В открывается стабилитрон VD6. Это означает, что вступает в работу третье пороговое устройство и оказываются открытыми оба транзисторных ключа; включены оба реле — К1 и К2. Теперь в цепь тока нагрузки оказывается включенной обмотка III трансформатора Т1, но в противофазе с сетевым напряжением (“минусовая” вольтодобавка). На нагрузке в этом случае также будет напряжение в пределах 205. 225 В. При сетевом напряжении 250В выходное напряжение стабилизатора увеличится до 230В, не превышая допустимого предела 220B + 5 %.

Из предыдущего описания видно, что границы напряжения ступеней регулирования определяет напряжение стабилизации стабилитронов, входящих в пороговые устройства. При налаживании границы ступеней регулирования необходимо устанавливать подборкой стабилитронов, которые, как известно, отличаются значительным разбросом напряжения стабилизации. Если окажется, что подходящего экземпляра подобрать не удается, можно использовать последовательное включение стабилитрона с одним-двумя диодами (в прямом включении).

Вместо КС218Ж (VD5) можно использовать стабилитроны КС220Ж. Этот стабилитрон обязательно должен быть двуханодным. Дело в том, что в интервале сетевого напряжения 225. 245В, когда открывается стабилитрон VD6 и оказываются открытыми оба транзисторных ключа, цепь R4VD5 шунтирует резистор R6 порогового устройства R5VD7R6. Для устранения шунтирующего действия стабилитрон VD5 должен быть двуханодным. Напряжение стабилизации стабилитрона VD5 не должно превышать 20В.

Стабилитрон VD3 следует подбирать из серии КС220Ж (напряжение стабилизации равно 22 В); можно использовать цепь из двух стабилитронов — Д810 и Д811. Стабилитрон КС222Ж (VD6) — на 24В — можно заменить цепью из стабилитронов Д810 и Д813.

Транзисторы в стабилизаторе могут быть любыми из серии КТ3102. Диоды — также любые из указанных серий. Реле К1 и К2 — РЭН34, паспорт ХП4.500.000-01.

Трансформатор выполнен на магнитопроводе ОЛ50/80-25 из стали Э350 (или Э360), толщина ленты — 0,08 мм. Обмотка I (для номинального напряжения 220В) должна содержать 2400 витков провода ПЭТВ-2 0,355. Обмотки II и III — одинаковые, по 300 витков провода ПЭТВ-2 0,9 (13,9 В).

Налаживать стабилизатор нужно при включенной реальной нагрузке, чтобы была учтена реакция трансформатора Т1 на нагрузку, поскольку коэффициент передачи незначительно уменьшается при переходе от режима холостого хода к режиму полной нагрузки. При работе только одной обмотки II коэффициент передачи будет меньше, чем на холостом ходу, и еще меньше, когда работают обмотки II и III одновременно. Когда работает только обмотка III, коэффициент передачи близок к режиму холостого хода, так как при этом происходит компенсация потерь из-за “встречного” тока в ней в интервале значений сетевого напряжения 225. 250 В.

Изменение коэффициента передачи вызывает незначительное — на доли вольта — изменение напряжения включения пороговых устройств. Это небольшое изменение, умноженное на коэффициент трансформации трансформатора Т1, сдвигает пределы выходного напряжения уже на несколько вольт. Вот почему необходимо установку границ ступеней регулирования проводить только с нагрузкой.

Большинство деталей стабилизатора смонтировано на монтажной панели из гетинакса толщиной 1,5 мм. Чертежа монтажной схемы в статье не показано, поскольку нет сомнения, что для читателей не представит трудности выполнить ее самостоятельно.

1. О. Ященко «Стабилизатор переменного напряжения» — Радио, 1981, № 1, с. 10—12.

Электронно-релейный стабилизатор напряжения

Г. Гаджиев, с. Ново-Георгиевка, Дагестан

Стабилизатор предназначен для ступенчатой стабилизации переменного напряжения на нагрузке мощностью до 1 кВт. Он собран на основе автотрансформатора, обмотки которого элек­тронный переключатель с помощью реле включает синфазно или противофазно, поддерживая напряжения на нагрузке в допу­стимых пределах.

При изменении сетевого напряжения от 145 до 275 В напряжение на выходе стабилизатора изменяется в интервале 187…242 В (220 В ±10…15 %), что является допустимым для питания большинства бытовых электроприборов. Схема устройства показана на рис. 1. Трансформатор Т1 включен как автотрансформатор в зависимости от положения подвижных контактов реле К1.1 и К2.1 вторичные обмотки II (35 В), III (10 В) и IV (15 В) будут подключены к нагрузке синфазно или противофазно с напряжением сети. Электронная часть питается от обмотки IV. Ее напряжение выпрямляет диодный мост VD1 и затем сглаживает конденсатор С2. Напряжение питания электронной части стабилизировано интегральным стабилизатором DA1 с выходным напряжением 12 В. Напряжение обмотки IV использовано для контроля сетевого напряжения. Для этого оно выпрямляется диодным мостом VD2 (выходное напряжение которого сглаживает конденсатор С1) и с резистивного делителя R2R3R4 поступает на неинвертирующие входы компараторов, собранных на ОУ DA2.1 — DA2.3. На инвертирующий вход ОУ DA2.1 поступает напряжение с параметрического стабилизатора, собранного на резисторе R9 и стабилитроне VD3. На R5R6, а на инвертирующий вход ОУ DA2.3 — с делителя R7R8. В цепь положительной обратной связи каждого ОУ включены резисторы (R10—R12), которые обеспечивают гистерезис при переключении компараторов и тем самым повышают помехоустойчивость устройства.

Светодиоды HL1— HL3 индицируют состояние компараторов, при низком уровне напряжения на их выходах они светят. Светодиоды необходимы в процессе налаживания, по его окончании их можно демонтировать. К выходам ОУ DA2.1 и DA2.2 подключены логические элементы «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» DD1.1 и DD1.2, которые совместно с элементом DD1.3 и компараторами задают алгоритм работы устройства. На транзисторах VT1. VT2 собраны электронные ключи, которые подают напряжение питания на реле К1 и К2. Цепь R1C3 — «искрогасительная», диоды VD4 и VD5 защищают транзисторы от напряжения самоиндукции обмоток реле, которое возникает при закрывании транзисторов, а конденсаторы С7, С8 повышают устойчивость переключения реле (устраняют дребезг контактов).
Алгоритм работы устройства и значения напряжения на входах и выходах компараторов приведены в таблице При низком уровне (лог. 0) на выходах компараторов соответствующий светодиод будет включен. Положение контактов реле на схеме показано в обесточенном состоянии. Устройство имеет четыре ступени регулирования. При сетевом напряжении от 145 до 180 В напряжение на движке резистора R4, а значит, и на неинвертирующем входе каждого ОУ меньше, чем на их инвертирующем входе. Поэтому на выходах всех компараторов низкий уровень (все светодиоды включены). На выходе элемента DD1.3 также низкий уровень и транзисторы VT1 и VT2 открыты. На реле поступает питающее напряжение, подвижные контакты групп К1.1 и К2.1 находятся в нижнем по схеме положении. Напряжение на нагрузке равно напряжению сети плюс напряжение «вольтодобавки», снимаемое с вторичных обмоток II, III и IV трансформатора Т1. В указанном выше интервале изменения сетевого напряжения на нагрузке оно будет изменяться примерно от 187 до 239 В,
При напряжении сети 180… 197 В на движке резистора R4 напряжение изменяется в интервале от 4,85 до 5,3 В. поэтому на неинвертирующем входе ОУ DA2.2 оно станет больше, чем на инвертирующем и он переключится (светодиод HL3 погаснет). На выходе элементов DD1.2 и DD1.3 установится высокий уровень, транзистор VT2 закроется, реле К2 обесточится, а его контакты К2.1 переключатся. В этом случае напряжение на нагрузке будет равно напряжению сети плюс напряжение «вольтодобавки», снимаемое с обмотки II трансформатора Т1, т. е. 205…224 В.
Когда напряжение сети находится в интервале 198…230 В, на движке резистора R4 напряжение может изменяться от 5,31 до 6,2 В — это больше, чем на инвертирующем входе ОУ DA2.3. Компаратор на этом ОУ переключится (светодиод HL1 погаснет), и на выходе элемента DD1.3 установится высокий уровень. Поэтому транзистор VT1 закроется, VT2— откроется. Реле К2 включено, а К1 — отключено. В этом случае напряжение сети поступает, минуя вторичные обмотки трансформатора Т1 непосредственно на нагрузку.
При повышении сетевого напряжения до 231 …275 В на движке резистора R4 оно превысит 6,2 В, компаратор на ОУ DA2.1 переключится (светодиод HL2 погаснет), что приведет к появлению высокого уровня на выходе элемента DD1.3. Оба транзистора закрыты, а реле обесточены. Поэтому напряжение на нагрузке будет равно напряжению сети минус напряжение обмоток III и IV трансформатора Т1, т. е. 198…224 В.
Большинство деталей стабилизатора смонтированы на макетной печатной плате с использованием проводного монтажа. Применены резисторы МЛТ, С2-23, оксидные конденсаторы — К50-35 или импортные, конденсатор СЗ — К73-17. Диодные мосты КЦ407А можно заменить любыми из серий КЦ410, КЦ412 или DB107. Светодиоды — любого цвета свечения, которые обеспечивают требуемую яркость свечения при токе 10 мА. Выключатель питания должен быть рассчитан на коммутацию сетевого напряжения и ток не менее 5-6 А. подойдут переключатели В1201, 31202. Реле следует выбрать из серий ТR90 (например, TR90-12VDC-FB-C), TR91 (например, TR91(F)-12VDC-FB-C), пойдут и другие с напряжением включения 12 В и переключающими контактами, рассчитанными на коммутацию переменного напряжения не менее 250 В и ток нагрузки не менее 5 А.
В авторском варианте трансформатор намотан на кольцевом магнитопроводе с наружным диаметром 176 мм, внутренним — 120 мм, высотой — 90 мм из электротехнической стали. Все обмотки намотаны проводом ПЭТВ-2 или ПЭВ-2, первичная — проводом диаметром 0,7 мм, вторичные — 1,2…1,5 мм. Обмотка I содержит 370 витков, а обмотки II, III и IV — 60, 18 и 26 витков соответственно. Можно применить унифицированный трансформатор ТПП-322, схема его включения показана на рис. 2.

Читайте также  Как представить информацию в цифровых устройствах?


Для налаживания стабилизатора потребуются ЛАТр и мультиметр. Налаживание проводят в следующей последовательности. Подключают устройство к сети без нагрузки и проверяют работоспособность интегрального и параметрического стабилизаторов напряжения. Проводят предварительную установку напряжения на входах компараторов. Подстроечными резисторами R5, R7 устанавливают на инвертирующих входах ОУ DA2.1 и DA2.3 напряжения в соответствии с таблицей. Если напряжение сети в пределах нормы, резистором R4 устанавливают на конденсаторе С4 напряжение около 6 В.


Затем к выходу устройства подключают реальную нагрузку, чтобы была учтена реакция трансформатора Т1 на нее, а вход устройства подключают к выходу ЛАТра. На его выходе устанавливают напряжение 230 В. Плавным вращением движка резистора R4 добиваются момента срабатывания компаратора на ОУ DA2.1 — все светодиоды должны погаснуть. Далее на выходе ЛАТра устанавливают напряжение 180…181 В, и все светодиоды должны включиться. Подстроечным резистором R5 добиваются переключения компаратора DA2.2 (погасания светодиода HL3). Установив на выходе ЛАТра напряжение
197…198 В, подстроечным резистором R7 добиваются переключения компаратора DA2.3 (погасания светодиода HL1). Пороги переключения следует проверить еще раз, и при необходимости налаживание повторить.
Плату и трансформатор устанавливают в корпус подходящих размеров. На задней панели монтируют держатель предохранителя и гнездо для подключения нагрузки, на передней — выключатель питания. Если необходимо индицировать работу стабилизатора, на передней панели можно разместить и светодиоды, в этом случае они могут быть разного цвета свечения.

Электронно-релейный регулятор напряжения

Стабилизатор предназначен для грубой стабилизации переменного напряжения на нагрузке мощностью до 275 Вт и собран на основе унифицированного сетевого понижающего трансформатора, который использован как автотрансформатор.

Предлагаемое устройство обеспечивает грубую регулировку переменного напряжения. При изменении сетевого напряжения в пределах 150. 260 В напряжение на нагрузке изменяется в интервале 187. 242 В, что вполне допустимо для многих бытовых электроприборов.

Схема устройства показана на рисунке. Оно содержит понижающий трансформатор Т1, который включен как автотрансформатор, выпрямитель, таймер задержки включения выходного напряжения и два пороговых устройства. Резистор R1 и конденсатор С2 образуют цепь подавления выбросов напряжения при коммутации вторичных обмоток. Выпрямитель содержит диодный мост VD1 и сглаживающий конденсатор С1. Конденсаторы СЗ и С4 устраняют кратковременные изменения (выбросы) выпрямленного напряжения. Таймер задержки включения собран на элементах VT3, R6, С5.

Первое из пороговых устройств собрано на транзисторе VT1, стабилитронах VD2, VD3, резисторах R2, R3 и конденсаторе СЗ. В коллекторную цепь транзистора VT1 включено реле К1, которое своими контактами переключает обмотки трансформатора Т1. Диод VD4 защищает транзистор VT1 от напряжения самоиндукции, возникающее на обмотке реле при закрывании транзистора. Конденсатор СЗ сглаживает кратковременные броски выпрямленного напряжения, пульсации и помехи. Второе пороговое устройство собрано по аналогичной схеме на элементах VT2, VD4, VD5, R4, R5, С4.

При напряжении сети менее 190 В напряжения на выходе выпрямителя недостаточно, чтобы сработало хотя бы одно пороговое устройство, поскольку все стабилитроны закрыты. Положение контактов реле соответствует показанному на схеме. Через 1. 2 с напряжения на конденсаторе С5 станет достаточно для открывания транзистора VT3, реле КЗ сработает и своими контактами К3.1 подаст на нагрузку напряжение — оно равно сетевому плюс «вольтдобавка» — напряжение на обмотках III-VI трансформатора Т1. При напряжении сети 150 В на нагрузку поступит около 190 В.

В интервале сетевого напряжения 190. 220 В на выходе выпрямителя напряжение окажется достаточным для открывания стабилитронов VD2, VD3, поэтому транзистор VT1 откроется и реле К1 сработает. В результате этого источником «вольтдобавки» служат только обмотки III и IV. При превышении сетевым напряжением 220 В откроются стабилитроны VD5, VD6 и транзистор VT2 — сработает реле К2. В этом случае напряжение «вольтдобавки» с обмоток V и VI подключено противофазно сетевому напряжению, и в результате напряжение на нагрузке уменьшится.

Большинство деталей смонтированы на макетной печатной плате с использованием проводного монтажа. Применены резисторы МЛТ, С2-23, оксидные конденсаторы — К50-35 или импортные, конденсатор С2 — К73-17. Диодный мост КЦ407А можно заменить на мосты серий КЦ410, КЦ412. Транзисторы могут быть любые маломощные низко- и среднечастотные, рассчитанные на напряжение коллектор-эмиттер не менее 30 В и ток, необходимый для срабатывания реле. Вместо двуханодных можно использовать обычные стабилитроны Д810, Д811, Д813, серии Д814 и т. д. Реле — РЭН34 (паспорт ХП4.500.000-01) или другие аналогичные с рабочим напряжением около 24 В. Можно, например, применить импортные TR90, TR91, TRL, TRK на такое же напряжение срабатывания и с переключающим контактом с коммутируемым током не менее 1,5 А. Трансформатор — ТПП270-127/220-50 (номинальная мощность — 57 Вт).

Налаживают стабилизатор, подключив его к выходу ЛАТРа при включенной реальной нагрузке, чтобы была учтена реакция трансформатора Т1 на эту нагрузку. Напряжение срабатывания пороговых устройств устанавливают подборкой стабилитронов на различные напряжения стабилизации. При этом последовательно со стабилитронами можно включить один или несколько диодов (кремниевых или германиевых).

Предлагаемый стабилизатор успешно эксплуатируется совместно с холодильником (мощность — около 250 Вт) в течение двух лет и показывает высокую надежность в работе.

Автоматический релейный регулятор сетевого напряжения 220В

Глубокие колебания напряжения в бытовой электросети вызывают, как правило, выход из строя дорогостоящей бытовой техники.

Попытка решить эту проблему с помощью устройства, предложенного А. Каганом в [1], из-за некоторых неточностей в принципиальной схеме и небольшой мощности подключаемой нагрузки не увенчалась успехом. Предлагаемый автоматический регулятор сетевого напряжения (АРСН), на мой взгляд, лишен этих недостатков и является «рабочей» версией [1].

Технические характеристики

  • Отклонение напряжения на входе АРСН ..140. 270 В, 50 Гц;
  • Напряжение на выходе АРСН. 200.230 В, 50 Гц;
  • Номинальный ток нагрузки/мощность. 5 А/1,1 кВт;
  • Пусковой ток/пусковая мощность при длительности пуска 1 мин. 10 А/2,2 кВт;
  • Режим работы . Непрерывный;
  • Защита устройства с нагрузкой. Плавкий предохранитель на ток 13 А;
  • Тип подключаемой нагрузки. Бытовой холодильник.

Принципиальная схема

Принципиальная схема АРСН показана на рис.1. Отличительной особенностью предлагаемого устройства является дополнительная пятая ступень регулирования, болеемощный трансформатор и электронные ключи, выполненные на составных транзисторах.

Схема дополнена индикатором выходного напряжения, выполненного на светодиоде VD2. Принцип действия не отличается от описанного в [1].

Рис. 1. Принципиальная схема релейного регулятора сетевого напряжения 220В.

Детали и конструкция

Мощность вольтодобавочного трансформатора Тр определяют из следующих соображений. Для пуска холодильника необходима мощность:

где In — пусковой ток 10 А; Un — номинальное напряжение сети 220 В.

Sn=10 А * 220 В = 2200 ВА.

Необходимое напряжение вольтодобавки при посадке в сети до 140 В определяют исходя из минимально допустимого напряжения на входе электроприемника (холодильника), равного 198 В:

Uвд = 198 В — 140 В= 58 В.

При этом мощность трансформатора вольтодобавки равна

Sтр = 58 В * 10 А=580 ВА.

Учитывая, что пусковой режим является кратковременным, S может быть выбрана в пределах 400-600 ВА.

Читайте также  Как рассчитать кондиционер для помещения?

Трансформатор изготовлен из ленточной электротехнической стали, намотанной в сердечник тороидального типа со следующими габаритами: наружный диаметр 176 мм, внутренний диаметр 120 мм, высота сердечника 90 мм, эффективное сечение магнитопровода примерно 25 см2.

Обмотки 1-2 содержат 370 витков провода 00,71 мм; 3-4 -55 витков провода диаметром 1,12 мм; 4-5 и 5-6 — по 49 витков провода диаметром 1,12 мм. Все обмотки намотаны проводом ПЭТВ-2 или ПЭВ-2.

Диаметр магнитопровода выбран таким, чтобы сетевая обмотка (1-2) уложилась в один слой, остальные обмотки наматывают поверх сетевой виток к витку. Изоляцию между обмотками выполняют лакотканью в один слой или прорезиненной изоляционной лентой.

В качестве трансформатора Тр можно использовать промышленный трансформатор типа ТБС 3-0,4УЗ, при этом обмотки 1-2 содержат 390 витков проводом диаметром 0,63 мм; 3-4 — 58 витков, а 4-5-6 — по 53 витка проводом диаметром 1,09 — 1,12 мм. Тип провода тот же.

Можно применить в качестве Тр два включенных в параллель телевизионных трансформатора ТС-250. В этом случае сетевые обмотки остаются прежними, а на полукатушках наматывают обмотки 3-4-5-6 по схеме, показанной на рис.2, которые делят пополам.

Количество витков определяют после намотки контрольной обмотки. Диаметр провода для вторичных обмоток 1,0 — 1,03 мм. В любом случае напряжение на обмотке 3-4 должно быть 32,5 В, на обмотках 4-5, 5-6 — по 29,5 В. Допускается отклонение ±0,5 В.

Реле К1, К3 типа РП-2М003УХЛ4Б, с 3 группами переключающих контактов, сопротивление обмотки 300 Ом, напряжение 24 В. Реле К2 типа РП21М-УХЛ4, с 4 группами переключающих контактов с сопротивлением обмотки 250 Ом, напряжением также 24 В.

Все контакты, для увеличения переключающей мощности включены в параллель (рис.3). Перед монтажом контакты реле регулируют для обеспечения синхронности переключения.

Рис. 2. Применение телевизионных трансформаторов ТС-250.

Рис. 3. Подключение контактов реле.

Печатную плату изготавливают любым способом (рис.4), расположение элементов показано на рис.5. Вариант сборки конструкции показан на рис.6, при этом группы стабилитронов VD5, VD7, VD9, VD10 на плату не устанавливают.

Рис. 4. Печатная плата устройства.

Рис. 5. расположение деталей на печатной плате.

Наладка

Вход АРСН подключают к 9-амперному ЛАТРу, дополнительно на вход и выход АРСН подключают вольтметры переменного тока со шкалой 0. 300 В, классом точности 0,5 или 1,0. Вольтметры лучше применять со стрелочной шкалой. Впаивают в схему первую группу стабилитронов (VD5) в составе КС527А + КД521 (последний включают в прямом направлении).

Напряжение на ЛАТРе поднимают с нуля. При напряжении на входе АРСН 140 В на выходе должно быть не ниже 198 В. При дальнейшем повышении напряжения на входе АРСН (примерно 162 В) должен пробиться стабилитрон VD5, вызвав срабатывание реле К1.

При этом напряжение на выходе до момента срабатывания реле К1 должно быть 230 В, после срабатывания — не менее 200 В. Откорректировать эти значения можно включая в 1-ю группу стабилитронов кремниевые диоды в прямом направлении. После этого набор VD5 закрепляют на плате.

Впаивают в схему 2-ю группу стабилитронов (VD9) в составе КС527А + КС133А. Поднимают напряжение на ЛАТРе до срабатывания реле К1, затем реле К3. Проверяют напряжения: до момента срабатывания реле КЗ напряжение на выходе должно быть 230 В, после срабатывания -не менее 200 В. Эти значения корректируют аналогично 1-й группе.

Впаивают в схему 3-ю группу стабилитронов (VD7) в составе КС527А + КС175А + КД521. Поднимая напряжение на ЛАТРе, добиваются срабатывания последовательно К1, К3, затем К2 (при срабатывании К2 реле К3 должно отключиться). При срабатывании К2 напряжение на выходе АРСН должно изменяться аналогично реле КЗ.

В последнюю очередь впаивают 4-ю группу стабилитронов (VD10) в составе КС527А + Д814Д + КД521. Поднимая напряжение на ЛАТРе с нуля, проверяют последовательность срабатывания реле К1, К3, К2 (К3 отключается).

Повторное срабатывание К3 должно произойти при напряжении на выходе АРСН 236.240 В, после срабатывания — 200 В. Подгонку осуществляют аналогично выше изложенному. Примерные напряжения на входе АРСН, вызывающие срабатывания реле, и соответствующие им группы стабилитронов:

  • 162,4 В — К1, VD5;
  • 181,4 В — K3, VD9;
  • 202,8 В — К2, КЗ, VD7;
  • 236 В — КЗ, VD10.

Проверяют работоспособность АРСН под нагрузкой. Нагрузкой может быть стандартный электронагревательный прибор мощностью 1,25 кВт. Напряжение изменяют на входе тем же ЛАТРом (ток нагрузки 5,7 А).

Отклонение напряжения под нагрузкой по сравнению с наладочным не должно превышать 3% (для трансформатора с тороидальным сердечником).

Рис. 6. Конструкция стабилизатора напряжения.

Детали и их возможные замены

Предохранитель F — используется типа ДВП-4, из плавкой вставки (любого номинала) извлекают существующий проводник, взамен впаивают медную проволоку 00,25 мм. Ток срабатывания такого предохранителя должен быть 13 А. Остальные детали могут быть любого типа в соответствии со следующими требованиями:

  • VD1 — Іпр=0,5. 1 А, ибР=500 В;
  • VD2 — светодиод любого типа, цвет свечения по выбору;
  • VD3, VD4 — Іпр=0,5. 1 А, ибр=100 В;
  • VD6, VD8, VD11 — импульсные КД509А, КД510А, КД513А.

Для подгонки групп стабилитронов VD5, VD7, VD9, VD10 можно использовать любые типы кремниевых диодов. Корпус изготавливают из листовой стали или алюминия толщиной 1,5.2 мм. Для подключения нагрузки используют розетку для скрытой проводки (рис.6).

При включении необходимо соблюдать последовательность: вначале включают АРСН, а затем к нему подключают нагрузку. Кроме этого, желательно сделать ревизию подводящей электросети — для подключения АРСН лучше установить «евророзетку», а сечение подводящих проводников должно быть не менее 2,5 мм2.

Д.Г. Богадица. пос. Сартана. Лонецкая обл., Украина. Электрик-2004-08.

Литература: 1. Каган А. — Электронно-релейный стабилизатор напряжения. Р1991-8.

регуляторы напряжения линейные 2230

142ЕН4, (1990-91г)
Россия

6008110 IC,V-REGULA. AN78L05 TO-92
Sick

78L05, [SOT-89]
HOTTECH

78L05, [TO-92]
HOTTECH

79L18, регулятор напряжения TO92
Matsushita

ADP150AUJZ-3.3-R7, LDO-регулятор, +3.3В, 0.15А [TSOT-5]
AD

AMS1117-2.5, линейный регулятор 2.5В/1А SOT-223
AMS

AMS1117-3.3, Линейный регулятор 800мА, 3.3В
AMS

AMS1117-5.0, регулятор напряжения 0.8А 5В SOT-223
AMS

AMS1117-KIT, набор линейных стабилизаторов 7шт
Китай

APU1206H-33, регулятор напряжения 3.3В/1А TO-252-3
APEC/Advanced P

HE78L05, регулятор напряжения 0.5Вт 0.1А 30В 5В [SOT-89] (= L78L05ACUTR)
HOTTECH

HE79L09, регулятор напряжения 0.5Вт 0.1А 30В 8В [SOT-89]
HOTTECH

HG1117-3.3, [SOT-223] 3.3В; 1000мА; 500мВт
HOTTECH

HG1117-5, [SOT-223] LDO регулятор напряжения 5 В 1А 0.5Вт
HOTTECH

HN1117-ADJ, [TO-252] LDO регулятор напряжения 0.5Вт 1А
HOTTECH

IRU1150CP, LDO регулятор напряжения 4А 2.7В THIN
Infineon

KA7924, регулятор напряжения TO220
ONSemiconductor

KIA7815API, регулятор напряжения 15В TO-220FP
Korea Electronics

L4949N, регулятор напряжения PDIP8
ONSemiconductor

L7805ABD2T-TR, регулятор напряжения 5В 1.5A D2PAK-3
STMicroelectr.

L7805ABD2T-TR, регулятор напряжения D2PAK 5В 1A
STMicroelectr.

L7805ACV, Линейный регулятор
STMicroelectr.

L7805ACV, регулятор напряжения 5В 1.5A 3-TO-220
STMicroelectr.

L7805ACV, регулятор напряжения 5В TO-220
STMicroelectr.

L7805CV, регулятор напряжения TO220
STMicroelectr.

L7805CV-DG, регулятор напряжения 5В 1A TO-220
STMicroelectr.

L7808CV, регулятор напряжения TO220
STMicroelectr.

Читайте также  Как рассчитать силу магнита?

L7808CV, регулятор напряжения TO220
STMicroelectr.

L7808CV, стабилизатор напряжения 2Вт 1.5А 35В 8В [TO-220]
STMicroelectr.

L7809CV, регулятор напряжения 2Вт 1,5А 35В 9В [TO-220]
STMicroelectr.

L7812CV D/C 09, регулятор напряжения TO220
STMicroelectr.

L7812CV, регулятор напряжения 12В 1.5A 3-TO-220
STMicroelectr.

L7812CV, регулятор напряжения 12В 1.5A TO-220
STMicroelectr.

L7815CV, стабилизатор напряжения TO220
STMicroelectr.

L78L05ACZ, регулятор напряжения 5В 0.1A TO-92-3
STMicroelectr.

L78L09ACUTR, регулятор напряжения SOT-89 9В 0.1А
STMicroelectr.

L78L09ACZ, регулятор напряжения TO92
STMicroelectr.

L78L12ABD-TR, регулятор напряжения 12В 0.1А SO8
STMicroelectr.

Купить регуляторы напряжения линейные в интернет-магазине

Интернет-магазин Платан предлагает Микросхемы и регуляторы напряжения линейные различных производителей по конкурентной цене. Для выбора компонента используйте поиск по параметрам, техническую документацию и описание. Доставка товара осуществляется различными транспортными компаниями или самовывозом из офисов в Москве и Санкт-Петербурге, предлагаем любые виды оплаты.

Электронно-релейный регулятор напряжения

Стабилизатор предназначен для ступенчатой стабилизации переменного напряжения на нагрузке мощностью до 1 кВт. Он собран на основе автотрансформатора, обмотки которого электронный переключатель с помощью реле включает синфазно или противофазно, поддерживая напряжения на нагрузке в допустимых пределах.

При изменении сетевого напряжения от 145 до 275 В напряжение на выходе стабилизатора изменяется в интервале 187. 242 В (220 В ±10. 15 %), что является допустимым для питания большинства бытовых электроприборов. Схема устройства показана на рис. 1. Трансформатор Т1 включен как автотрансформатор. В зависимости от положения подвижных контактов реле К1.1 и К2.1 вторичные обмотки II (35 В), III (10 В) и IV (15 В) будут подключены к нагрузке синфазно или противофазно с напряжением сети. Электронная часть питается от обмотки IV. Ее напряжение выпрямляет диодный мост VD1 и затем сглаживает конденсатор С2. Напряжение питания электронной части стабилизировано интегральным стабилизатором DA1 с выходным напряжением 12 В.

Рисунок 1. Принципиальная схема стабилизатора напряжения
Напряжение обмотки IV использовано для контроля сетевого напряжения. Для этого оно выпрямляется диодным мостом VD2 (выходное напряжение которого сглаживает конденсатор С1) и с резистивного делителя R2R3R4 поступает на неинвертирующие входы компараторов, собранных на ОУ DA2.1 — DA2.3. На инвертирующий вход ОУ DA2.1 поступает напряжение с параметрического стабилизатора, собранного на резисторе R9 и стабилитроне VD3. На инвертирующий вход ОУ DA2.2 поступает напряжение с делителя напряжения R5R6, а на инвертирующий вход ОУ DA2.3 — с делителя R7R8. В цепь положительной обратной связи каждого ОУ включены резисторы (R10—R12), которые обеспечивают гистерезис при переключении компараторов и тем самым повышают помехоустойчивость устройства.

Светодиоды HL1— HL3 индицируют состояние компараторов, при низком уровне напряжения на их выходах они светят. Светодиоды необходимы в процессе налаживания, по его окончании их можно демонтировать. К выходам ОУ DA2.1 и DA2.2 подключены логические элементы «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» DD1.1 и DD1.2, которые совместно с элементом DD1.3 и компараторами задают алгоритм работы устройства. На транзисторах VT1, VT2 собраны электронные ключи, которые подают напряжение питания на реле К1 и К2. Цепь R1C3 — «искрогасительная», диоды VD4 и VD5 защищают транзисторы от напряжения самоиндукции обмоток реле, которое возникает при закрывании транзисторов, а конденсаторы С7, С8 повышают устойчивость переключения реле (устраняют дребезг контактов).

Алгоритм работы устройства и значения напряжения на входах и выходах компараторов приведены в таблице. При низком уровне (лог. 0) на выходах компараторов соответствующий светодиод будет включен. Положение контактов реле на схеме показано в обесточенном состоянии.

Таблица. Алгоритм работы устройства и значения напряжения на входах и выходах компараторов
Устройство имеет четыре ступени регулирования. При сетевом напряжении от 145 до 180 В напряжение на движке резистора R4, а значит, и на неинвертирующем входе каждого ОУ меньше, чем на их инвертирующем входе. Поэтому на выходах всех компараторов низкий уровень (все светодиоды включены). На выходе элемента DD1.3 также низкий уровень и транзисторы VT1 и VT2 открыты. На реле поступает питающее напряжение, подвижные контакты групп К1.1 и К2.1 находятся в нижнем по схеме положении. Напряжение на нагрузке равно напряжению сети плюс напряжение «вольтодобавки», снимаемое с вторичных обмоток II, III и IV трансформатора Т1. В указанном выше интервале изменения сетевого напряжения на нагрузке оно будет изменяться примерно от 187 до 239 В.

При напряжении сети 180. 197 В на движке резистора R4 напряжение изменяется в интервале от 4,85 до 5,3 В, поэтому на неинвертирующем входе ОУ DA2.2 оно станет больше, чем на инвертирующем и он переключится (светодиод HL3 погаснет). На выходе элементов DD1.2 и DD1.3 установится высокий уровень, транзистор VT2 закроется, реле К2 обесточится, а его контакты К2.1 переключатся. В этом случае напряжение на нагрузке будет равно напряжению сети плюс напряжение «вольтодобавки», снимаемое с обмотки II трансформатора Т1, т. е. 205. 224 В.

Когда напряжение сети находится в интервале 198. 230 В, на движке резистора R4 напряжение может изменяться от 5,31 до 6,2 В — это больше, чем на инвертирующем входе ОУ DA2.3. Компаратор на этом ОУ переключится (светодиод HL1 погаснет), и на выходе элемента DD1.3 установится высокий уровень. Поэтому транзистор VT1 закроется, VT2— откроется. Реле К2 включено, а К1 — отключено. В этом случае напряжение сети поступает, минуя вторичные обмотки трансформатора Т1 непосредственно на нагрузку.

При повышении сетевого напряжения до 231. 275 В на движке резистора R4 оно превысит 6,2 В, компаратор на ОУ DA2.1 переключится (светодиод HL2 погаснет), что приведет к появлению высокого уровня на выходе элемента DD1.3. Оба транзистора закрыты, а реле обесточены. Поэтому напряжение на нагрузке будет равно напряжению сети минус напряжение обмоток III и IV трансформатора Т1, т. е. 198. 224 В.

Большинство деталей стабилизатора смонтированы на макетной печатной плате с использованием проводного монтажа. Применены резисторы МЛТ, С2-23, оксидные конденсаторы — К50-35 или импортные, конденсатор СЗ — К73-17. Диодные мосты КЦ407А можно заменить любыми из серий КЦ410, КЦ412 или DB107. Светодиоды — любого цвета свечения, которые обеспечивают требуемую яркость свечения при токе 10 мА. Выключатель питания должен быть рассчитан на коммутацию сетевого напряжения и ток не менее 5. 6 А, подойдут переключатели В1201, B1202. Реле следует выбрать из серий TR90 (например, TR90-12VDC-FB-C), ТR91 (например, TR91(F)-12VDC-FB-C), пойдут и другие с напряжением включения 12 В и переключающими контактами, рассчитанными на коммутацию переменного напряжения не менее 250 В и ток нагрузки не менее 5 А.

В авторском варианте трансформатор намотан на кольцевом магнитопроводе с наружным диаметром 176 мм, внутренним — 120 мм, высотой — 90 мм из электротехнической стали. Все обмотки намотаны проводом ПЭТВ-2 или ПЭВ-2, первичная — проводом диаметром 0,7 мм, вторичные — 1,2. 1,5 мм. Обмотка I содержит 370 витков, а обмотки II, III и IV — 60,18 и 26 витков соответственно. Можно применить унифицированный трансформатор ТПП-322, схема его включения показана на рис. 2.

Рисунок 2. Схема включения трансформатора ТПП-322
Для налаживания стабилизатора потребуются ЛАТр и мультиметр. Налаживание проводят в следующей последовательности. Подключают устройство к сети без нагрузки и проверяют работоспособность интегрального и параметрического стабилизаторов напряжения. Проводят предварительную установку напряжения на входах компараторов. Подстроечными резисторами R5, R7 устанавливают на инвертирующих входах ОУ DA2.1 и DA2.3 напряжения в соответствии с таблицей. Если напряжение сети в пределах нормы, резистором R4 устанавливают на конденсаторе С4 напряжение около 6 В.

Затем к выходу устройства подключают реальную нагрузку, чтобы была учтена реакция трансформатора Т1 на нее, а вход устройства подключают к выходу ЛАТра. На его выходе устанавливают напряжение 230 В. Плавным вращением движка резистора R4 добиваются момента срабатывания компаратора на ОУ DA2.1 — все светодиоды должны погаснуть. Далее на выходе ЛАТра устанавливают напряжение 180. 181 В, и все светодиоды должны включиться. Подстроечным резистором R5 добиваются переключения компаратора DA2.2 (погасания светодиода HL3). Установив на выходе ЛАТра напряжение 197. 198 В, подстроечным резистором R7 добиваются переключения компаратора DA2.3 (погасания светодиода HL1). Пороги переключения следует проверить еще раз, и при необходимости налаживание повторить.

Плату и трансформатор устанавливают в корпус подходящих размеров. На задней панели монтируют держатель предохранителя и гнездо для подключения нагрузки, на передней — выключатель питания. Если необходимо индицировать работу стабилизатора, на передней панели можно разместить и светодиоды, в этом случае они могут быть разного цвета свечения.