Самодельный стабилизатор напряжения для дома на симисторах: Стабилизатор напряжения 220в для дома своими руками схема — groupnk.ru — Группа НК — комплексные поставки электрооборудования в Москве и регионах

Содержание

Стабилизатор напряжения 220в для дома своими руками схема

Бытовые устройства чувствительны к скачкам напряжения, быстрее подлежат износу, и появляются неисправности. В электрической сети напряжение часто изменяется, снижается, либо возрастает. Это взаимосвязано с отдаленностью источника энергии и некачественной линии питания.

Чтобы подключать приборы к устойчивому питанию, в жилых помещениях применяют стабилизаторы напряжения. На его выходе напряжение обладает стабильными свойствами. Стабилизатор можно приобрести в торговой сети, однако такой прибор можно изготовить своими руками.

Имеются допуски на изменение напряжения не более 10% от номинального значения (220 В). Это отклонение должно быть соблюдено как в большую сторону, так и в меньшую. Но идеальной электрической сети не бывает, и величина напряжения в сети часто меняется, усугубляя тем самым работу подключенных к ней устройств.

Электрические приборы отрицательно реагируют на такие капризы сети и могут быстро выйти из строя, потеряв при этом свои заложенные функции. Чтобы избежать таких последствий, люди применяют самодельные приборы под названием стабилизаторы напряжения. Эффективным стабилизатором стал прибор, выполненный на симисторах. Как сделать стабилизатор напряжения своими руками мы и рассмотрим.

Характеристика стабилизатора

Это устройство стабилизации не будет иметь повышенную чувствительность к изменениям напряжения, подающегося по общей линии. Сглаживание напряжения будет производиться в том случае, если на входе напряжение будет находиться в пределах от 130 до 270 вольт.

Включенные в сеть устройства будут питаться напряжением, имеющим величину от 205 до 230 вольт. От такого прибора можно будет питать электрические устройства, суммарная мощность которых до 6 кВт. Стабилизатор будет производить переключение нагрузки потребителя за 10 мс.

Устройство стабилизатора

Схема устройства стабилизации.

Стабилизатор напряжения по указанной схеме имеет в своем составе следующие части:

Питающий блок, в который входят емкости С2, С5, компаратор, трансформатор, теплоэлектрический диод.
Узел, задерживающий подключение нагрузки потребителя, и состоящий из сопротивлений, транзисторов, емкости.
Выпрямительного моста, измеряющего амплитуду напряжения. Выпрямитель состоит из емкости, диода, стабилитрона, нескольких делителей.
Компаратора напряжения. Его составными частями являются сопротивления и компараторы.
Логического контроллера на микросхемах.

Усилителей, на транзисторах VТ4-12, резисторов, ограничивающих ток.
Светодиодов в качестве индикаторов.
Оптитронных ключей. Каждый из ник снабжается симисторами и резисторами, а также оптосимисторами.
Электрического автомата, либо предохранителя.
Автотрансформатора.

Принцип действия

Рассмотрим, как функционирует стабилизатор напряжения, выполненный своими руками.

После подключения питания емкость С1 находится в состоянии разряда, транзистор VТ1 открытый, а VТ2 закрытый. VТ3 транзистор также остается закрытым. Через него поступает ток на все светодиоды и оптитрон на основе симисторов.

Так как этот транзистор пребывает в закрытом состоянии, то светодиоды не горят, а каждый симистор закрыт, нагрузка выключена. В этот момент ток поступает через сопротивление R1 и приходит на С1. Дальше конденсатор начинает заряжаться.

Диапазон выдержки идет три секунды. За этот период производятся все процессы перехода. После их окончания срабатывает триггер Шмитта на основе транзисторов VТ1 и VТ2. После этого открывается 3-й транзистор и подключается нагрузка.

Напряжение, выходящее с 3-й обмотки Т1, выравнивается диодом VD2 и емкостью С2. Далее ток поступает на делитель на сопротивлениях R13-14. Из сопротивления R14, напряжение, величина которого прямо зависит от величины напряжения, включена в каждый неинвертирующий компараторный вход.

Число компараторов становится равным 8. Они все выполнены на микросхемах DА2 и DА3. В то же время на инвертируемый вход компараторов подходит постоянный ток, подающийся с помощью делителей R15-23. Дальше вступает в действие контроллер, осуществляющий прием входного сигнала каждого компаратора.

Стабилизатор напряжения и его особенности

Когда напряжение входа становится меньше 130 вольт, то на выходах компараторов появляется логический уровень малого размера. В этот момент транзистор VТ4 находится в открытом виде, первый светодиод мигает. Эта индикация сообщает о наличии низкого напряжения, что означает невозможность выполнения регулируемым стабилизатором своих функций.

Все симисторы закрытии и нагрузка отключена. Когда напряжение находится в пределах 130-150 вольт, то сигналы 1 и А имеют свойства высокого значения логического уровня. Такой уровень имеет низкое значение. В таком случае транзистор VТ5 открывается, и начинает сигнализировать второй светодиод.

Оптосимистор U1.2 открывается, так же, как и симистор VS2. Через симистор будет протекать нагрузочный ток. Затем нагрузка зайдет в верхний вывод катушки автотрансформатора Т2.

Если напряжение входа 150 – 170 В, то сигналы 2, 1 и В имеют повышенное значение логического уровня. Другие сигналы имеют низкий уровень. При таком напряжении входа транзистор VТ6 открывается, 3-й светодиод включается. В этот момент 2-й симистор открывается и ток поступает на второй вывод катушки Т2, являющийся 2-м сверху.

Собранный самостоятельно стабилизатор напряжения на 220 вольт будет соединять обмотки 2-го трансформатора, если уровень напряжения входа достигнет соответственно: 190, 210, 230, 250 вольт. Чтобы сделать такой стабилизатор, необходима печатная плата 115 х 90 мм, изготовленная из фольгированного стеклотекстолита.

Изображение платы можно отпечатать на принтере. Затем с помощью утюга переносят это изображение на плату.

Изготовление трансформаторов

Изготовить трансформаторы Т1 и Т2 можно самостоятельно. Для Т1, мощность которого 3 кВт, необходимо применить магнитопровод с поперечным сечением 1,87 см², и 3 провода ПЭВ – 2. 1-й провод диаметром 0,064 мм. Им наматывают первую катушку, с количеством витков 8669. Другие 2 провода применяются для образования остальных обмоток. Провода на них должны быть одного диаметра 0,185 мм, с числом витков 522.

Чтобы не изготавливать самому такие трансформаторы, можно применить готовые варианты ТПК – 2 – 2 х 12 В, соединенные последовательно.

Чтобы изготовить трансформатор Т2 на 6 кВт, применяют магнитопровод тороидальной формы. Обмотку наматывают проводом ПЭВ – 2 с числом витков 455. На трансформаторе необходимо вывести 7 отводов. Первые 3 из них наматываются проводом 3 мм. Остальные 4 отвода наматываются шинами сечением 18 мм². С таким сечением провода трансформатор не нагреется.

Отводы выполняют на таких витках: 203, 232, 266, 305, 348 и 398. Витки считают с нижнего отвода. В этом случае электрический ток сети должен поступать по отводу 266 витка.

Детали и материалы

Остальные элементы и детали стабилизатора для самостоятельной сборки приобретаются в торговой сети. Перечислим их перечень:

Симисторы (отптроны) МОС 3041 – 7 шт.
Симисторы ВТА 41 – 800 В – 7 шт.
КР 1158 ЕН 6А (DА1) стабилизатор.
Компаратор LМ 339 N (для DА2 и DА3) – 2 шт.
Диоды DF 005 М (для VD2 и VD1) – 2 шт.
Резисторы проволочные СП 5 или СП 3 (для R13, R14 и R25) – 3 шт.
Резисторы С2 – 23, с допуском 1% — 7 шт.
Резисторы любого номинала с допуском 5% — 30 шт.

Резисторы токоограничивающие – 7 шт, для пропускания ими тока 16 миллиампер (для R 41 – 47) – 7 шт.
Конденсаторы электролитические – 4 шт (для С5 – 1).
Конденсаторы пленочные (С4 – 8).
Выключатель, оснащенный предохранителем.

Оптроны МОС 3041 заменяются на МОС 3061. КР 1158 ЕН 6А стабилизатор можно менять на КП 1158 ЕН 6Б. Компаратор К 1401 СА 1 можно установить в качестве аналога LM 339 N. Вместо диодов можно использовать КЦ 407 А.

Микросхему КР 1158 ЕН 6А надо устанавливать на теплоотвод. Для его изготовления применяют алюминиевую пластинку 15 см². Также на него необходимо установить симисторы. Для симисторов допускается применять общий теплоотвод. Площадь поверхности должна превышать 1600 см

2. Стабилизатор необходимо снабдить микросхемой КР 1554 ЛП 5, выступающей в качестве микроконтроллера. Девять светодиодов располагаются так, что попадают в отверстия на панели прибора спереди.

Если устройство корпуса не дает установить их таким образом, как на схеме, то их размещают на другой стороне, где расположены печатные дорожки. Светодиоды необходимо устанавливать мигающего типа, но можно монтировать и немигающие диоды, при условии, что они будут светиться ярким красным светом. Для таких целей применяют АЛ 307 КМ или L 1543 SRC — Е.

Можно выполнить сборку более простых исполнений приборов, но они будут иметь определенными особенностями.

Достоинства и недостатки, отличия от заводских моделей

Если перечислять достоинства стабилизаторов, изготовленных самостоятельно, то основным достоинством является низкая стоимость. Производители приборов часто завышают цены, а своя сборка в любом случае обойдется меньшей стоимостью.

Другим преимуществом можно определить такой фактор, как возможность простого ремонта своими руками устройства, Ведь кто, если не вы знаете лучше устройство, собранное своими руками.

В случае поломки хозяин прибора сразу найдет неисправный элемент и заменит его на новый. Простая замена деталей создается таким фактором, что все детали приобретались в магазине, поэтому их можно будет легко снова купить в любом магазине.

Недостатком самостоятельно собранного стабилизатора напряжения необходимо выделить его сложную настройку.

Простейший стабилизатор напряжения своими руками

Рассмотрим, каким образом можно изготовить самостоятельно стабилизатор на 220 вольт собственными руками, имея под рукой несколько простых деталей. Если в вашей электрической сети напряжение значительно снижено, то такой прибор подойдет вам как нельзя кстати. Чтобы его изготовить, понадобится готовый трансформатор, и несколько простых деталей. Лучше взять такой пример прибора себе на заметку, так как получается неплохое устройство, обладающее достаточной мощностью, например, для микроволновки.

Для холодильников и различных других бытовых устройств понижение напряжения сети очень вредно, больше чем повышение. Если поднять величину напряжения сети, применяя автотрансформатор, то во время уменьшения напряжения сети на выходе прибора напряжение будет нормальной величины. А если в сети напряжение станет в норме, то на выходе мы получим повышенное значение напряжения. Например, возьмем трансформатор на 24 В. При напряжении на линии 190 В на выходе устройства получится 210 В, при значении сети 220 В на выходе получится 244 В. Это вполне допустимо и нормально для работы бытовых устройств.

Для изготовления нам понадобится основная деталь – это простой трансформатор, но не электронный. Его можно найти готовый, либо изменить данные на уже имеющемся трансформаторе, например, от сломанного телевизора. Трансформатор будем соединять по схеме автотрансформатора. Напряжение на выходе будет получаться примерно на 11% выше напряжения сети.

При этом нужно соблюдать осторожность, так как во время значительного перепада напряжения в сети в большую сторону, на выходе устройства получится напряжение, которое значительно превышает допустимую величину.

Автотрансформатор будет добавлять к напряжению линии сети всего 11%. Это значит, что мощность автотрансформатора берется также на 11% от мощности потребителя. Например, мощность микроволновки равна 700 Вт, значит трансформатор берем 80 Вт. Но лучше брать мощность с запасом.

Регулятор SA1 дает возможность, если нужно, подсоединять нагрузку потребителя без автотрансформатора. Конечно, это не полноценный стабилизатор, но зато для его изготовления не требуется больших вложений и много времени.

Стабилизатор постоянного напряжения 220в схема. Схема стабилизатора напряжения сети. Советы по работе с самодельным стабилизатором напряжения

Характеристика стабилизатора

Устройство стабилизатора

Схема устройства стабилизации.

Стабилизатор напряжения по указанной схеме имеет в своем составе следующие части:

Питающий блок, в который входят емкости С2, С5, компаратор, трансформатор, теплоэлектрический диод.
Узел, задерживающий подключение нагрузки потребителя, и состоящий из сопротивлений, транзисторов, емкости.
Выпрямительного моста, измеряющего амплитуду напряжения. Выпрямитель состоит из емкости, диода, стабилитрона, нескольких делителей.
Компаратора напряжения. Его составными частями являются сопротивления и компараторы.
Логического контроллера на микросхемах.
Усилителей, на транзисторах VТ4-12, резисторов, ограничивающих ток.
Светодиодов в качестве индикаторов.
Оптитронных ключей. Каждый из ник снабжается симисторами и резисторами, а также оптосимисторами.
Электрического автомата, либо предохранителя.
Автотрансформатора.

Принцип действия

Рассмотрим, как функционирует .

Стабилизатор напряжения и его особенности

Изображение платы можно отпечатать на принтере. Затем с помощью утюга переносят это изображение на плату.

Изготовление трансформаторов

Изготовить трансформаторы Т1 и Т2 можно самостоятельно. Для Т1, мощность которого 3 кВт, необходимо применить магнитопровод с поперечным сечением 1,87 см 2 , и 3 провода ПЭВ – 2. 1-й провод диаметром 0,064 мм. Им наматывают первую катушку, с количеством витков 8669. Другие 2 провода применяются для образования остальных обмоток. Провода на них должны быть одного диаметра 0,185 мм, с числом витков 522.

Чтобы изготовить трансформатор Т2 на 6 кВт, применяют магнитопровод тороидальной формы. Обмотку наматывают проводом ПЭВ – 2 с числом витков 455. На трансформаторе необходимо вывести 7 отводов. Первые 3 из них наматываются проводом 3 мм. Остальные 4 отвода наматываются шинами сечением 18 мм 2 . С таким сечением провода трансформатор не нагреется.

Детали и материалы

Симисторы (отптроны) МОС 3041 – 7 шт.
Симисторы ВТА 41 – 800 В – 7 шт.
КР 1158 ЕН 6А (DА1) стабилизатор.
Компаратор LМ 339 N (для DА2 и DА3) – 2 шт.
Диоды DF 005 М (для VD2 и VD1) – 2 шт.
Резисторы проволочные СП 5 или СП 3 (для R13, R14 и R25) – 3 шт.
Резисторы С2 – 23, с допуском 1% — 7 шт.
Резисторы любого номинала с допуском 5% — 30 шт.
Резисторы токоограничивающие – 7 шт, для пропускания ими тока 16 миллиампер (для R 41 – 47) – 7 шт.
Конденсаторы электролитические – 4 шт (для С5 – 1).
Конденсаторы пленочные (С4 – 8).
Выключатель, оснащенный предохранителем.

Микросхему КР 1158 ЕН 6А надо устанавливать на теплоотвод. Для его изготовления применяют алюминиевую пластинку 15 см 2 . Также на него необходимо установить симисторы. Для симисторов допускается применять общий теплоотвод. Площадь поверхности должна превышать 1600 см 2 . Стабилизатор необходимо снабдить микросхемой КР 1554 ЛП 5, выступающей в качестве микроконтроллера. Девять светодиодов располагаются так, что попадают в отверстия на панели прибора спереди.

Можно выполнить сборку более простых исполнений приборов, но они будут иметь определенными особенностями.

Достоинства и недостатки, отличия от заводских моделей

Простейший стабилизатор напряжения своими руками

Современная жизнь сопряжена с постоянным использованием различной техники, а некоторые сферы просто немыслимы без нее. Естественно, каждый человек желает, чтобы срок службы таких приборов был максимален, некоторые с этой целью покупают только продукцию известных брендов для большей надежности. Однако не всегда высокая стоимость гарантирует сохранность в критических эксплуатационных условиях. К таковым относятся резкие перепады напряжения сети. Особенно это касается той категории бытовой техники, которая подразумевает постоянное сетевое подключение, например, холодильник.

Для того, чтобы обезопасить себя от неприятных последствий подобных скачков напряжения можно обзавестись специальным техническим устройством, стабилизирующим выходной ток. Для регулировки напряжения используется два метода:

1. Механический. Для этого способа используется линейный стабилизатор, состоящий из 2-х колен и реостата, соединяющего их. Напряжение поступает на первое колено и через реостат передается второму, которое раздает поток далее. Данный метод эффективен в условиях небольшой разницы входного и выходного тока, в других случаях КПД снижается.

2. Импульсный. В конструкцию стабилизатора входит выключатель, периодически разрывающий цепь на определенное время. Это дает возможность подавать ток порционно и накапливать его равномерно в конденсаторе. После полной зарядки конденсатора к приборам подается выровненный поток без скачков.

Основным недостатком данного способа является невозможность задать конкретную величину параметра. Поэтому, если вы решили собрать стабилизатор напряжения 220В своими руками, ориентироваться нужно на механический метод. Для создания простого линейного однофазного выравнивателя тока потребуются:

Трансформатор;
Конденсаторы;
Резисторы;
Диод;
Провода, которыми будут соединяться микросхемы.

Трансформатор представляет собой пару катушек, которые образуют индуктивную электромагнитную связь, т.е. попадая на первичную обмотку, ток ее заряжает, а возникающее электромагнитное поле заряжает другую катушку. Такая взаимосвязь напряжения (U), силы тока (I) и числа витков (N) на обеих обмотках выражается формулой:

I2/I1 = N2/N1 = U2/U1

Сами индуктивные катушки можно найти в каждом магазине электротехники. Количество витков на первой не должно быть ниже 2000. Замерив напряжение в сети, можно рассчитать необходимое количество витков на вторичной обмотке. Например, фактическое напряжение 198 В, тогда вторая катушка должна иметь х/2000 = 220/198 = 2223 витка. По такому же принципу определяется вырабатываемая сила тока. По этой схеме при резком увеличении мощности на входе, напряжение пропорционально увеличится и на выходе. Поэтому для регулировки подобных ситуаций необходим реостат, изменяющий сопротивление сети. Путь, по которому следует ток после трансформатора, отмечается на микросхеме-стабилизаторе.

Из трансформатора ток выводится на конденсаторы одинаковой емкости для накопления и выравнивания потока, их потребуется примерно 16 штук. Далее конденсаторы необходимо подсоединить к реостату. Его сопротивление при напряжении 220 В и силе тока 4,75 А (среднее значение диапазона 4,5-5 А) после трансформатора должно быть 46 Ом. Для максимально плавного выравнивания напряжения можно установить несколько реостатов, распределяя сопротивление на каждый поровну. После того, как цепь пройдет реостаты, она снова соединяется в единый поток и следует на диод, который подключается непосредственно к розетке.

Данные операции применимы к проводу с фазой, ноль напрямую пропускается к розетке. Подобные стабилизаторы лучше всего подходят к постоянным условиям напряжения и собираются, руководствуясь параметрами конкретного прибора, что значительно повышает эффективность устройства.

Изготовление самодельных стабилизаторов напряжения – практика довольно частая. Однако по большей части создаются стабилизирующие электронные схемы, рассчитанные на относительно малые выходные напряжения (5-36 вольт) и относительно невысокие мощности. Устройства используются в составе бытовой аппаратуры, не более того.

Мы расскажем, как сделать мощный стабилизатор напряжения своими руками. В предложенной нами статье описан процесс изготовления устройства для работы с напряжением сети 220 вольт. С учетом наших советов вы без проблем самостоятельно справитесь со сборкой.

Стремления обеспечить стабилизированное напряжение бытовой сети – явление очевидное. Такой подход обеспечивает сохранность эксплуатируемой техники, зачастую дорогостоящей, постоянно необходимой в хозяйстве. Да и в целом, фактор стабилизации – это залог повышенной безопасности эксплуатации электрических сетей.

Для бытовых целей чаще всего приобретают , автоматика которого требует подключения к электропитанию, насосного оборудования, сплит систем и подобных потребителей.

Промышленная конструкция стабилизатора сетевого напряжения, которую несложно приобрести на рынке. Ассортимент подобного оборудования огромен, но всегда остаётся возможность сделать собственную конструкцию

Решить подобную задачу можно разными способами, самый простой из которых – купить мощный стабилизатор напряжения, изготовленный промышленным способом.

Предложений на коммерческом рынке масса. Однако нередко возможности приобретения ограничиваются стоимостью устройств или другими моментами. Соответственно, альтернативой покупке становится сборка стабилизатора напряжения своими руками из доступных электронных компонентов.

При условии обладания соответствующими навыками и знаниями электромонтажа, теории электротехники (электроники), разводки схем и пайки элементов самодельный стабилизатор напряжения можно реализовать и успешно применять на практике. Такие примеры есть.

Примерно так может выглядеть оборудование стабилизации, изготовленное своими руками из доступных и недорогих радиодеталей. Шасси и корпус можно подобрать от старого промышленного оборудования (например, от осциллографа)

Схемные решения стабилизации электросети 220В

Рассматривая возможные схемные решения под стабилизацию напряжения с учётом относительно высокой мощности (не менее 1-2 кВт), следует иметь в виду разнообразие технологий.

Существует несколько схемных решений, которыми определяются технологические способности приборов:

феррорезонансные;
сервоприводные;
электронные;
инверторные.

Какой вариант выбрать, зависит от ваших предпочтения, имеющихся материалов для сборки и навыков работы с электротехническим оборудованием.

Вариант #1 – феррорезонансная схема

Для самостоятельного изготовления самым простым вариантом схемы видится первый пункт списка – феррорезонансная схема. Она работает на использовании эффекта магнитного резонанса.

Структурная схема простого стабилизатора, выполненного на основе дросселей: 1 – первый дроссельный элемент; 2 – второй дроссельный элемент; 3 – конденсатор; 4 – сторона входного напряжения; 5 – сторона выходного напряжения

Конструкцию достаточно мощного феррорезонансного стабилизатора допустимо собрать всего на трёх элементах:

Дроссель 1.
Дроссель 2.
Конденсатор.

Однако простота в данном варианте сопровождается массой неудобств. Конструкция мощного стабилизатора, собранная по феррорезонансной схеме, получается массивной, громоздкой, тяжелой.

Вариант #2 – автотрансформатор или сервопривод

Фактически речь идет о схеме, где используется принцип автотрансформатора. Трансформация напряжения автоматически осуществляется за счет управления реостатом, ползунок которого перемещает сервопривод.

В свою очередь сервопривод управляется сигналом, получаемым, к примеру, от датчика уровня напряжения.

Принципиальная схема сервоприводного аппарата, сборка которой позволит создать мощный стабилизатор напряжения для дома или на дачу. Однако этот вариант считается технологически устаревшим

Примерно по такой же схеме действует устройство релейного типа с той лишь разницей, что коэффициент трансформации меняется, в случае надобности, подключением или отключением соответствующих обмоток с помощью реле.

Схемы подобного рода выглядят уже более сложными технически, но при этом не обеспечивают достаточной линейности изменения напряжения. Собрать вручную прибор релейный или на сервоприводе допустимо. Однако разумнее выбрать электронный вариант. Затраты сил и средств практически одинаковые.

Вариант #3 – электронная схема

Сборка мощного стабилизатора по схеме электронного управления при обширном ассортименте радиодеталей в продаже становится вполне возможной. Как правило, такие схемы собираются на электронных компонентах – симисторах (тиристорах, транзисторах).

Также разработан целый ряд схем стабилизаторов напряжения, где в качестве ключей используются силовые полевые транзисторы.

Структурная схема модуля электронной стабилизации: 1 – входные клеммы устройства; 2 – симисторный блок управления трансформаторными обмотками; 3 – микропроцессорный блок; 4 – выходные клеммы на подключение нагрузки

Изготовить мощный аппарат полностью под электронным управлением руками неспециалиста достаточно сложно, лучше . В этом деле без опыта и знаний в сфере электротехники не обойтись.

Под самостоятельное производство рассматривать этот вариант целесообразно, если имеется сильное желание построить стабилизатор, плюс наработанный опыт электронщика. Далее в статье рассмотрим конструкцию электронного исполнения, пригодную для изготовления своими руками.

Подробные инструкции по сборке

Рассматриваемая под самостоятельное изготовление схема, скорее является гибридным вариантом, так как предполагает использование силового трансформатора совместно с электроникой. Трансформатор в данном случае применяется из числа тех, что устанавливались в телевизорах старых моделей.

Вот такой примерно силовой трансформатор потребуется под изготовление самодельной конструкции стабилизатора. Однако не исключается подбор других вариантов или же намотка своими руками

Правда в ТВ приёмниках, как правило, ставились трансформаторы ТС-180, тогда как для стабилизатора требуется как минимум ТС-320 чтобы обеспечить выходную нагрузку до 2 кВт.

Шаг #1 – изготовление корпуса стабилизатора

Для изготовления корпуса аппарата подойдёт любой подходящий короб на основе изолирующего материала – пластмассы, текстолита и т.п. Главный критерий – достаточность места под размещение силового трансформатора, электронной платы и других компонентов.

Также корпус допустимо изготовить из листового стеклотекстолита, скрепив отдельные листы с помощью уголков или иным способом.

Допустимо подобрать корпус от любой электроники, подходящий под размещение всех рабочих компонентов схемы самодельного стабилизатора. Также корпус можно собрать своими руками, к примеру, из листов стеклотекстолита

Короб стабилизатора необходимо оснастить пазами под установку выключателя, входного и выходного интерфейсов, а также других аксессуаров, предусмотренных схемой в качестве контрольных или коммутационных элементов.

Под изготовленный корпус нужна плита-основание, на которую «ляжет» электронная плата и будет закреплён трансформатор. Плиту можно сделать из алюминия, но следует предусмотреть изоляторы под крепёж электронной платы.

Шаг #2 – изготовление печатной платы

Здесь потребуется изначально спроектировать макет на размещение и связку всех электронных деталей согласно принципиальной схеме, кроме трансформатора. Затем по макету размечают лист фольгированного текстолита и рисуют (отпечатывают) на стороне фольги созданную трассировку.

Изготовить печатную плату стабилизатора вполне доступными способами можно непосредственно в домашних условиях. Для этого нужно приготовить трафарет и набор средств для травления на фольгированном текстолите

Полученный таким способом печатный экземпляр разводки зачищают, облуживают оловом и производят монтаж всех радиодеталей схемы с последующей пайкой. Так выполняется изготовление электронной платы мощного стабилизатора напряжения.

В принципе, можно воспользоваться сторонними услугами по травлению печатных плат. Этот сервис вполне приемлем по цене, а качество изготовления «печатки» существенно выше, чем в домашнем варианте.

Шаг #3 – сборка стабилизатора напряжения

Укомплектованная радиодеталями плата подготавливается для внешней обвязки. В частности, от платы выводятся линии внешней связи (проводники) с другими элементами – трансформатором, выключателем, интерфейсами и т.д.

На опорную плиту корпуса устанавливают трансформатор, соединяют с трансформатором цепи электронной платы, закрепляют плату на изоляторах.

Пример самодельного стабилизатора напряжения релейного типа, изготовленного в домашней обстановке, помещённого в корпус от пришедшего в негодность промышленного измерительного прибора

Останется только подключить к схеме внешние элементы, смонтированные на корпусе, установить ключевой транзистор на радиатор, после чего корпусом закрывают собранную электронную конструкцию. Стабилизатор напряжения готов. Можно приступать к настройке с дальнейшими испытаниями.

Принцип работы и тест самоделки

Регулирующим элементом электронной схемы стабилизации выступает мощный полевой транзистор типа IRF840. Напряжение для обработки (220-250В) проходит первичную обмотку силового трансформатора, выпрямляется диодным мостом VD1 и поступает на сток транзистора IRF840. Исток этого же компонента соединен с минусовым потенциалом диодного моста.

Схема принципиальная стабилизирующего блока высокой мощности (до 2 кВт), на основе которой были собраны и успешно используются несколько аппаратов. Схема показала оптимальный уровень стабилизации при указанной нагрузке, но не выше

Часть схемы, в которую включена одна из двух вторичных обмоток трансформатора, образуется диодным выпрямителем (VD2), потенциометром (R5) и другими элементами электронного регулятора. Этой частью схемы формируется управляющий сигнал, который поступает на затвор полевого транзистора IRF840.

На случай повышения напряжения питающей сети управляющим сигналом понижается напряжение затвора полевого транзистора, что приводит к закрытию ключа. Соответственно, на контактах подключения нагрузки (XT3, XT4) возможное повышение напряжения ограничивается. Обратным вариантом работает схема на случай понижения сетевого напряжения.

Настройка прибора особой сложностью не отличается. Здесь потребуется обычная лампа накаливания (200-250 Вт), которую следует включить на клеммы выхода прибора (X3, X4). Далее вращением потенциометра (R5) напряжение на отмеченных клеммах доводят до уровня 220-225 вольт.

Выключают стабилизатор, отключают лампу накаливания и включают прибор уже с полноценной нагрузкой (не выше 2 кВт).

После 15-20 минут работы вновь отключают аппарат и производят контроль температуры радиатора ключевого транзистора (IRF840). Если нагрев радиатора существенный (более 75º), следует подобрать более мощный теплоотводящий радиатор.

Если процесс изготовления стабилизатора показался вам слишком сложным и нерациональным с практической точки зрения, без особых проблем можно найти и приобрести устройство заводского исполнения. Правила и критерии приведены в рекомендуемой нами статье.

Выводы и полезное видео по теме

В видеоролике ниже рассматривается одна из возможных конструкций стабилизатора домашнего изготовления.

В принципе, можно взять на заметку этот вариант самодельного аппарата стабилизации:

Сборка блока, стабилизирующего сетевое напряжение, своими руками возможна. Это подтверждается многочисленными примерами, когда радиолюбители с небольшим опытом вполне успешно разрабатывают (или применяют существующую), готовят и собирают схему электроники.

Трудностей с приобретением деталей для изготовления стабилизатора-самоделки обычно не отмечается. Расходы на производство невысоки и естественным образом окупаются, когда стабилизатор вводят в эксплуатацию.

Оставляйте, пожалуйста, комментарии, задавайте вопросы, публикуйте фото по теме статьи в находящемся ниже блоке. Расскажите о том, как собрали стабилизатор напряжения собственными руками. Поделитесь полезной информацией, которая может пригодиться посещающим сайт начинающим электротехникам.

Подборка радиолюбительских схем и конструкций стабилизаторов напряжения собранных своими руками. Часть схем рассматривают стабилизатор без защиты от КЗ в нагрузке, в других заложена возможность плавного регулирования напряжения от 0 до 20 Вольт. Ну а отличительной чертой отдельных схемы является возможность защиты от короткого замыкания в нагрузке.

5 очень простых схем в основном собранных на транзисторах, одна из них, с защитой от КЗ

Очень часто бывает когда для питания вашей новодельной электронной самоделки требуется стабильное напряжение, которое не меняется от нагрузки, например, 5 Вольт или 12 Вольт для питания автомагнитолы. И чтобы сильно не заморачиваться с конструированием самодельного блока питания на транзисторах, используются так называемые микросхемы стабилизаторы напряжения. На выходе такого элемента мы получим напряжение, на которое спроектирован этот прибор

Многие радиолюбители уже неоднократно собирали схемы стабилизаторов напряжения на специализированных микросхемах серий 78хх, 78Мхх, 78Lxx. Например, на микросхеме KIA7805 можно собрать самодельную схему рассчитаную на выходное напряжение +5 В и максимальный ток нагрузки 1 А. Но мало кто знает, что имеются узко специализированный микросхемы серии 78Rxx, которые сочитают в себе стабилизаторы напряжения положительной полярности с малым напряжением насыщения, которое не превышает 0, 5 В при токе нагрузки 1 А. Одну из этих схем мы и рассмотрим более подробно.

Регулируемый трехвыводной стабилизатор положительного напряжения LM317 обеспечивает ток нагрузки 100 мА в диапазоне выходного напряжения от 1.2 до 37 В. Стабилизатор очень удобен в применении и требуют только два внешних резистора для обеспечения выходного напряжения. Кроме того, нестабильность по напряжению и току нагрузки у стабилизатора LM317L имеет лучшие показателями, чем у традиционных стабилизаторов с фиксированным значением выходного напряжения.

Для стабилизации напряжения постоянного тока достаточно большой мощности в числе других применяются компенсационные стабилизаторы непрерывного действия. Принцип действия такого стабилизатора заключается в поддержании выходного напряжения на заданном уровне за счет изменения падения напряжения на регулирующем элементе. При этом величина управляющего сигнала, поступающего на регулирующий элемент, зависит от разницы между заданным и выходным напряжениями стабилизатора.

При стационарной эксплуатации аппаратуры, CD и аудиоплейеров возникают проблемы с БП. Большинство блоков питания, выпускаемых серийно отечественным производителем, (если быть точным) практически все не могут удовлетворить потребителя, так как содержат упрощенные схемы. Если говорить об импортных китайских и им подобных блоках питания, то они, вообще, представляют интересный набор деталей «купи и выброси». Эти и многие другие проблемы заставляют радиолюбителейно изготовлять блоки питания. Но и на этом этапе любители сталкиваются с проблемой выбора: конструкций опубликовано множество, но не все хорошо работают. Данная радиолюбительская разработка представлена как вариант нетрадиционного включения операционного усиителя, ранее опубликованного и вскоре забытого

Почти все радиолюбительские самоделки и конструкции имеют в своем составе стабилизированный источник питания. А если ваша конструкция работает от напряженияпять вольт, то лучшим вариантом будет использование трехвыводного интегрального стабилизатора 78L05

Стабилизатор напряжения на 220 вольт

Разработчики электрических и электронных устройств, в процессе их создания, исходят из того, что будущее устройство будет работать в условиях стабильного питающего напряжения. Это необходимо для того, чтобы электрическая схема электронного устройства, во-первых, обеспечивала стабильные выходные параметры в соответствии со своим целевым назначением, а во-вторых, стабильность питающего напряжения защищает устройство от скачков, чреватых слишком большими потребляемыми токами и перегоранием электрических элементов устройства. Для решения задачи обеспечения неизменности питающего напряжения применяют какой-либо вариант стабилизатора напряжения. По характеру потребляемого устройством тока различают стабилизаторы переменного и постоянного напряжения.

Стабилизаторы переменного напряжения

Стабилизаторы переменного напряжения применяют, если отклонения напряжения в электрической сети от номинального значения превышают 10% . Такая норма выбрана исходя из того, что потребители переменного тока при таких отклонениях сохраняют свою работоспособность весь срок эксплуатации. В современной электронной технике, как правило, для решения задачи стабильного электропитания используют импульсный блок питания, при котором стабилизатор переменного напряжения не нужен. А вот в холодильниках, микроволновых печах, кондиционерах, насосах и т.п. требуется внешняя стабилизация питающего переменного напряжении. В таких случаях чаще всего используют стабилизатор одного из трёх типов: электромеханический, главным звеном которого является регулируемый автотрансформатор с управляемым электрическим приводом, релейно- трансформаторный, на базе мощного трансформатора, имеющего несколько отводов в первичной обмотке, и коммутатора из электромагнитных реле, симисторов, тиристоров или мощных ключевых транзисторов, а также чисто электронный. Широко распространенные в прошлом веке феррорезонансные стабилизаторы в настоящее время практически не используются из-за наличия многочисленных недостатков.

Для подключения потребителей к сети переменного тока 50 Гц применяют стабилизатор напряжения на 220 В. Электрическая схема стабилизатора напряжения такого типа изображена на следующем рисунке.

Трансформатор А1 повышает напряжение в сети до уровня, достаточного для стабилизации выходного напряжения при низком входном напряжении. Регулирующий элемент РЭ осуществляет изменение выходного напряжения. На выходе управляющий элемент УЭ измеряет значение напряжения на нагрузке и выдает управляющий сигнал для его корректировки, если это необходимо.

Электромеханические стабилизаторы

В основе такого стабилизатора — использование бытового регулируемого автотрансформатора или лабораторного ЛАТРа. Применение автотрансформатора обеспечивает более высокий КПД установки. Рукоятка регулирования автотрансформатора удаляется, а на корпусе вместо нее соосно устанавливают небольшой двигатель с редуктором, обеспечивающим усилие вращения достаточное для поворота бегунка в автотрансформаторе. Необходимая и достаточная скорость вращения – около 1 оборота за 10 — 20 сек. Этим требованиям удовлетворяет двигатель типа РД-09, который раньше применялся в самопишущих приборах. Управляет двигателем электронная схема. При изменении сетевого напряжения в пределах +- 10 вольт выдаётся команда на двигатель, который поворачивает бегунок до достижения на выходе напряжения 220 В.

Примеры схем электромеханических стабилизаторов приведены ниже:

Электрическая схема стабилизатора напряжения с использованием логических микросхем и релейного управления электроприводом

Электромеханический стабилизатор на основе операционного усилителя.

Достоинством подобных стабилизаторов является простота реализации и высокая точность стабилизации напряжения на выходе. К недостаткам следует отнести невысокую надёжность из — за присутствия механических подвижных элементов, относительно малую допустимую мощность нагрузки (в пределах 250 … 500 Вт), малую распространенность в наше время автотрансформаторов и необходимых электродвигателей.

Релейно — трансформаторные стабилизаторы

Релейно — трансформаторный стабилизатор является более популярным в силу простоты реализации конструкции, применения распространенных элементов и возможности получения значительной выходной мощности (до нескольких киловатт), значительно превышающей мощность примененного силового трансформатора. На выбор его мощности влияет минимальное напряжение в конкретной сети переменного тока. Если, к примеру, оно не меньше 180 В, то от трансформатора потребуется обеспечение вольтодобавки 40 В, что в 5,5 раз меньше номинального напряжения в сети. Выходная мощность у стабилизатора во столько же раз будет больше, чем мощность силового трансформатора (если не учитывать КПД трансформатора и максимально допустимый ток через коммутирующие элементы). Число ступеней изменения напряжения, как правило, устанавливают в пределах 3 … 6 ступеней, что в большинстве случаев обеспечивает приемлемую точность стабилизации напряжения на выходе. При вычислении количества витков обмоток в трансформаторе для каждой ступени напряжение в сети принимается равным уровню срабатывания коммутирующего элемента. Как правило, в качестве коммутирующих элементов используют электромагнитные реле — схема выходит достаточно элементарной и не вызывающей затруднений при повторении. Недостатком такого стабилизатора является образование дуги на контактах реле в процессе коммутации, что разрушает контакты реле. В более сложных вариантах схем переключение реле производят в моменты перехода полуволны напряжения через нулевое значение, что предотвращает возникновение искры, правда при условии использования быстродействующих реле или коммутации на спаде предшествующей полуволны. Использование в качестве коммутирующих элементов тиристоров, симисторов или других бесконтактных элементов надёжность схемы резко возрастает, но усложняется из-за необходимости обеспечения гальванической развязки между цепями управляющих электродов и модулем управления. Для этого применяют оптронные элементы или разделительные импульсные трансформаторы. Ниже приведена принципиальная схема релейно — трансформаторного стабилизатора:

Схема цифрового релейно — трансформаторного стабилизатора на электромагнитных реле

Электронные стабилизаторы

Электронные стабилизаторы имеют, как правило, небольшую мощность (до 100 Вт) и необходимую для работы многих электронных устройств высокую стабильность выходного напряжения. Они обычно строятся в виде упрощённого усилителя низкой частоты, имеющего достаточно большой запас изменения уровня питающего напряжения и мощности. На его вход от электронного регулятора напряжения подаётся сигнал синусоидальной формы с частотой 50 Гц от вспомогательного генератора. Можно использовать понижающую обмотку силового трансформатора. Выход усилителя подключен к повышающему до 220 В трансформатору. Схема имеет инерционную отрицательную обратную связь по значению выходного напряжения, что гарантирует стабильность выходного напряжения с неискажённой формой. Для достижения мощности на уровне нескольких сотен ватт используют другие методы. Обычно применяют мощный преобразователь постоянного тока в переменный на основе использования нового вида полупроводников — так называемых IGBT транзисторо.

Эти коммутирующие элементы в ключевом режиме могут пропустить ток в несколько сотен ампер при максимально допустимом напряжении более 1000 В. Для управления такими транзисторами используются специальные виды микроконтроллеров с векторным управлением. На затвор транзистора с частотой в несколько килогерц подают импульсы с переменной шириной, которая меняется по программе, введенной в микроконтроллер. По выходу такой преобразователь нагружен на соответствующий трансформатор. Ток в цепи трансформатора меняется по синусоиде. В то же время напряжение сохраняет форму исходных прямоугольных импульсов с разной шириной. Такая схема используется в мощных источниках гарантированного питания, используемых для бесперебойной работы компьютеров. Электрическая схема стабилизатора напряжения такого типа очень сложна и практически недоступна для самостоятельного воспроизведения.

Упрощенные электронные стабилизаторы напряжения

Такие устройства применяют, когда напряжение бытовой сети (особенно в условиях сельских населенных пунктов) нередко оказывается пониженным, практически никогда не обеспечивая номинальных 220 В.

В такой ситуации и холодильник работает с перебоями и риском выхода из строя, и освещение оказывается тусклым, и вода в электрочайнике долго не может закипеть. Мощности старенького, еще советских времен, стабилизатора напряжения, рассчитанного на питание телевизора, как правило, недостаточна для всех остальных бытовых электропотребителей, да и значение напряжения в сети часто падает ниже уровня, допустимого для подобного стабилизатора.

Существует простой метод для повышения напряжение в сети, путем использования трансформатора мощностью значительно меньшей мощности применяемой нагрузки. Первичная обмотка трансформатора включается непосредственно в сеть, а нагрузка подключается последовательно к вторичной (понижающей) обмотке трансформатора. При правильной фазировке напряжение на нагрузке окажется равным сумме снимаемого с трансформатора и сетевого напряжения.

Электрическая схема стабилизатора напряжения, действующего по этому несложному принципу, приведена рисунке ниже. Когда стоящий в диагонали диодного моста VD2 транзистор VT2 (полевой) закрыт, обмотка I (являющаяся первичной) трансформатора Т1 к сети не подключена. Напряжение на включенной нагрузке почти равно сетевому за минусом небольшого напряжения на обмотке II (вторичная) трансформатора Т1. При открытии полевого транзистора первичная обмотка трансформатора окажется замкнутой, а к нагрузке будет приложена сумма сетевого и напряжения вторичной обмотки.

Схема электронного стабилизатора напряжения

Напряжение с нагрузки, через трансформатор Т2 и диодный мост VD1 подается на транзистор VT1. Регулятор подстроечного потенциометра R1 должен быть выставлен в положение, обеспечивающее открытие транзистора VT1 и закрытие VT2, когда напряжение на нагрузке превышает номинальное (220 В). Если напряжение меньше 220 вольт транзистор VT1 закроется, a VT2 — откроется. Полученная таким способом отрицательная обратная связь сохраняет напряжение на нагрузке примерно равным номинальному значению.

Выпрямленное напряжение с моста VD1 используется и для запитки коллекторной цепи VT1 (через цепь интегрального стабилизатора DA1). Цепочка C5R6 гасит нежелательные скачки напряжения сток-исток на транзисторе VT2. Конденсатор С1 обеспечивает снижение помех, проникающих в сеть в процессе работы стабилизатора. Номиналы резисторов R3 и R5 подбирают, получая наилучшую и устойчивую стабилизацию напряжения. Выключатель SA1 обеспечивает включение и выключение стабилизатора и нагрузки. Замыкание выключателя SA2 отключает автоматику, стабилизирующую напряжение на нагрузке. Оно в таком варианте оказывается максимально возможным при текущем напряжении в сети.

После включения собранного стабилизатора в сеть, подстроечным резистором R1 устанавливают на нагрузке напряжение, равное 220 В. Нужно учесть, что вышеописанный стабилизатор не может устранить изменения сетевого напряжения, превышающие 220 В, или оказавшиеся ниже минимального, использованного при расчете обмоток трансформатора.

Замечание: В некоторых режимах работы стабилизатора мощность, рассеиваемая транзистором VT2, оказывается весьма значительной. Именно она, а не мощность трансформатора, может ограничить допустимую мощность нагрузки. Поэтому следует позаботиться о хорошем отводе тепла от этого транзистора.

Стабилизатор, устанавливаемый в сыром помещении, нужно обязательно поместить в заземленный металлический корпус.

Смотрите также схемы.

Электронный стабилизатор напряжения 220 своими руками. Виды и схемы стабилизаторов напряжения

Исследовав источники и ряд сайтов в Интернете, я упростил стабилизатор переменного напряжения, описанный в статье . Число микросхем удалось сократить до четырёх, число оптосимисторных ключей — до шести. Принцип действия стабилизатора такой же, как у прототипа .

Основные технические характеристики стабилизатора напряжения:

Входное напряжение, В …..135…270
Выходное напряжение, В. . . .197…242
Максимальная мощность нагрузки, кВт ………………5
Время переключения или отключения нагрузки,мс …….10

Схема предлагаемого стабилизатора показана на рисунке. Устройство состоит из силового модуля и блока управления. Силовой модуль содержит мощный автотрансформатор Т2 и шесть ключей переменного тока, обведённых на схеме штрихпунктирной линией.

Остальные детали образуют блок управления. Он содержит семь пороговых устройств: I — DA2.1 R5 R11 R17, II -DA2.2 R6 R12 R18, III — DA2.3 R7 R13 R19, IV — DA2.4 R8 R14 R20, V — DA3.1 R9 R15 R21, VI — DA3.2 R10 R16 R22, VII -DA3.3 R23. На одном из выходов дешифратора DD2 присутствует напряжение высокого уровня, которое вызывает включение соответствующего светодиода (одного из HL1 — HL8).

Мощный автотрансформатор Т2 включён иначе, чем в прототипе. Напряжение сети подаётся на один из отводов обмотки или на обмотку целиком через один из симисторов VS1—VS6, а нагрузка подключена к одному и тому же отводу. При таком включении расходуется меньше провода на обмотку автотрансформатора.

Напряжение обмотки II трансформатора Т1 выпрямляют диоды VD1, VD2 и сглаживает конденсатор С1. Выпрямленное напряжение пропорционально входному. Оно используется как для питания блока управления, так и для измерения входного напряжения сети. С этой целью оно подаётся на делитель R1—R3. С движка подстроечного резистора R2 поступает на неинвертирующие входы операционных усилителей DA2.1 —DA2.4, DA3.1—DA3.3. Эти ОУ используются в качестве компараторов напряжения. Резисторы R17—R23 создают гистерезис переключения компараторов.

В таблице ниже показаны пределы изменения выходного напряжения Uвых и логические уровни напряжения на выходах операционных усилителей и входах дешифратора DD2, а также включённые светодиоды в зависимости от входного напряжения Uвх без учёта гистерезиса.

Микросхема DA1 вырабатывает стабильное напряжение 12 В для питания остальных микросхем. Стабилитрон VD3 вырабатывает образцовое напряжение 9 В. Оно подаётся на инвертирующий вход ОУ DA3.3. На инвертирующие входы других ОУ оно поступает через делители на резисторах R5—R16.

При сетевом напряжении ниже 135 В напряжение на движке резистора R2, а значит, и на неинвертирующих входах ОУ меньше, чем на инвертирующих. Поэтому на выходах всех ОУ низкий уровень. На всех выходах микросхемы DD1 также низкий уровень. В этом случае появляется высокий уровень на выходе О (вывод 3) дешифратора DD2. Включён светодиод HL1, показывая слишком низкое напряжение сети. Все оптосимисторы и симисторы закрыты. Напряжение на нагрузку не подаётся.

При напряжении сети от 135 до 155 В напряжение на движке резистора R2 больше, чем на инвертирующем входе DA2.1, поэтому на его выходе высокий уровень. На выходе элемента DD1.1 также высокий уровень. В этом случае появляется высокий уровень на выходе 1 (вывод 14) дешифратора DD2 (см. таблицу). Светодиод HL1 гаснет. Включается светодиод HL2, течёт ток через излучающий диод оптрона U6, вследствие чего оптосимистор этого оптрона открывается. Через открытый симистор VS6 напряжение сети подаётся на нижний по схеме отвод (вывод 6) относительно начала обмотки (вывода 7) автотрансформатора Т2. Напряжение на нагрузке больше напряжения сети на 64…71 В.

При дальнейшем повышении напряжения сети оно будет переключаться на следующий вверх по схеме вывод автотрансформатора Т2. В частности, напряжение сети от 205 до 235 В непосредственно поступает на нагрузку через открытый симистор VS2, а также на выводы 1—7 автотрансформатора Т2.

При напряжении сети от 235 до 270 В на выходах всех ОУ, кроме DA3.3, высокий уровень, ток течёт через светодиод HL7 и излучающий диод U1.2. Напряжение сети через открытый симистор VS1 подключено ко всей обмотке автотрансформатора Т2. Напряжение на нагрузке меньше напряжения сети на 24…28 В.

При напряжении сети более 270 В на выходах всех ОУ высокий уровень, а ток течёт через светодиод HL8, который сигнализирует о чрезмерно высоком напряжении сети. Все оптосимисторы и симисторы закрыты. Напряжение на нагрузку не подаётся.

Маломощный трансформатор Т1 аналогичен применённому в прототипе, за исключением того, что его вторичная обмотка содержит 1400 витков с отводом от середины. Мощный автотрансформатор Т2 — готовый от промышленного стабилизатора VOTO 5000 Вт. Отмотав вторичную обмотку и часть первичной, я сделал новые отводы, считая от начала обмотки (вывода 7): вывод 6 от 215-го витка (150 В), вывод 5 от 236-го витка (165 В), вывод4 от 257-го витка (180 В), вывод 3 от 286-го витка (200 В), вывод 2 от 314-го витка (220 В). Вся обмотка (выводы 1—7) имеет 350 витков (245 В).

Постоянные резисторы — С2-23 и ОМЛТ, подстроечный резистор R2 — С5-2ВБ. Конденсаторы С1 —СЗ— К50-35, К50-20. Диоды (VD1, VD2) можно заменить на — , КД243Б— КД243Ж.

Микросхему можно заменить отечественными аналогами КР1157ЕН12А, КР1157ЕН12Б.

Налаживание выполняют с помощью ЛАТРа. Вначале устанавливают пороги переключения. Для достижения более высокой точности установки резисторы R17—R23, создающие гистерезис, не устанавливают. Мощный автотрансформатор Т2 не подключают. Устройство подключают к сети через ЛАТР. На выходе ЛАТРа устанавливают напряжение 270 В. Перемещают движок подстроечного резистора R2 снизу вверх по схеме до включения светодиода HL8. Далее на выходе ЛАТРа устанавливают напряжение 135 В. Подбирают резистор R5 так, чтобы напряжение на инвертирующем входе (вывод 2) ОУ DA2.1 было равно напряжению на его неинвертирующем входе (вывод 3). Затем последовательно подбирают резисторы R6…R10, устанавливая пороги переключения 155 В, 170 В, 185 В, 205 В, 235 В, сверяя логические уровни с таблицей. После этого устанавливают резисторы R17— R23. В случае необходимости подбирают их сопротивления, устанавливая необходимую ширину петли гистерезиса. Чем больше сопротивление, тем меньше ширина петли. Установив пороги переключения, подключают мощный автотрансформатор Т2, а к нему нагрузку, например, лампу накаливания мощностью 100…200 Вт. Проверяют пороги переключения и измеряют напряжение на нагрузке. После налаживания светодиоды HL2—HL7 можно удалить, заменив их перемычками.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Годин А. Стабилизатор переменного напряжения. — Радио, 2005, № 8.
2. Озолин М. Усовершенствованный блок управления стабилизатора переменного напряжения. — Радио, 2006, № 7.

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.

Идея

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.

Принципиальная схема

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

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.

Технические характеристики

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.

Детали и конструкция

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

Настройка

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 . 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).

Замеченные недостатки

Довольно сложно было подобрать в программе время задержки реле.
Для такого включения желательно применять более быстродействующие реле.

Выводы

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 реле

Использованы источники

1. на сайте “Энергосбережение в Украине”
2. Официальный web-сайт предприятия ООО «Прибор», г. Челябинск
3. Даташиты на детали

Файлы

Схема, чертеж печатной платы и программа с прошивкой
▼ 🕗 12/08/12 ⚖️ 211,09 Kb ⇣ 165 Здравствуй, читатель! Меня зовут Игорь, мне 45, я сибиряк и заядлый электронщик-любитель. Я придумал, создал и содержу этот замечательный сайт с 2006 года.
Уже более 10 лет наш журнал существует только на мои средства.

Хорош! Халява кончилась. Хочешь файлы и полезные статьи — помоги мне!

Стабилизатор напряжения для дома | Заметки электрика

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта http://zametkielectrika.ru.

Тема сегодняшней статьи относится к таким неотъемлемым в настоящее время устройствам, как стабилизаторы напряжения для дома. Сейчас я Вам поясню почему неотъемлемые. Энергоснабжающая организация не уделяет должного внимания на качество поставляемой электроэнергии потребителям. Причиной этому может являться отсутствие законов и наложение санкций при несоответствующем качестве. К тому же не стоит забывать, что энергоснабжающая организация является монополистом по поставке электрической энергии.

Поставляемая электроэнергия является товаром. И если этот «товар» будет не надлежащего качества, то это может привести к выходу из строя электрооборудования. Поэтому каждый потребитель должен позаботиться о себе сам, применив стабилизаторы напряжения для дома, которые предназначены для поддержания стабильного напряжения питания нагрузок бытового и промышленного назначения.

Что же такое «качество» электрической энергии?

Для этого обратимся к следующим нормативным документам, где регламентируются параметры электрической сети от источника питания до потребителя.

В этих ГОСТах представлена расшифровка параметров и цифровые показатели качества электрической энергии, методы их измерения, причины и вероятности появления того или иного отклонения качества.

Кстати, скачать ПУЭ 7 издание Вы можете с моего сайта.

Теперь давайте рассмотрим основные показатели качества электрической энергии, согласно ГОСТ 13109-97.

Основные показатели электрической энергии

1. Отклонение напряжения

Существуют следующие нормы отклонений:

нормально-допустимые (±5%)
предельно-допустимые (±10%)

Согласно ГОСТа 21128-83, номинальное действующее напряжение однофазной бытовой сети должно составлять 220 (В). Отсюда следует, что предел напряжений от 209 — 231 (В) является нормально-допустимым отклонением, а предел напряжений от 198 — 242 (В) — предельно-допустимым отклонением.

2. Провал напряжения

Провал напряжения — это падение напряжения ниже, чем 198 (В) длительностью более 30 секунд. Глубина провала напряжения может достигать до 100%.

3. Перенапряжение

Перенапряжение — это превышение амплитудного значения напряжения больше 339 (В).

Напоминаю, что амплитудное значение 310 (В) соответствует действующему значению 220 (В).

Более подробно о причинах возникновения перенапряжений читайте в моей статье: виды перенапряжений и их опасность.

Так что же такое стабилизатор напряжения для дома?

Стабилизатор напряжения — это автоматическое устройство, которое при изменении входного напряжения, на выход выдает стабильное заданное напряжение 220 (В). Схематично можно изобразить так:

Рассмотрим проблемы, которые могут возникнуть с питающим напряжением в своих домах, коттеджах и садах.

Наружная электропроводка для большинства дачных поселков была построена и рассчитана еще в прошлом веке, когда нормы потребления на каждый дом принимались около 2 (кВт). В настоящее время только один электрический чайник потребляет около 1 (кВт), стиральная машинка около 2 (кВт), не говоря уже об электрических плитах, мощность которых достигает 10 (кВт) и больше.

По причине долгого срока эксплуатации состояние питающих линий с каждым годом ухудшается. Обслуживающие электрики приезжают на линию только по аварийным заявкам и вызовам. Периодические проверки и обслуживание линий ведется по минимуму.

От воздействий атмосферных осадков происходит окисление проводов, что уменьшает их сечение, в местах соединений проводов ухудшается электрический контакт, что приводит к дополнительным потерям. Также увеличивается число потребителей на одну и ту же линию. Хотя в последнее время в технических условиях на подключение дома энергоснабжающая организация обязывает установку ограничителей мощности.

Что в итоге мы имеем?

Когда линия не нагружена, то величина питающего напряжения не выходит за рамки норм. Как только нагрузка на линии начинает постепенно расти (люди приходят с работы), питающее напряжение начинает уменьшаться. По личному примеру скажу, что в одной из деревень величина напряжения в вечернее время достигала 150 (В). При таком напряжении холодильники выходят из строя, лампочки светят тускло, электрические печи не греют до номинальной температуры и т.д.

Как выходит из данной ситуации энергоснабжающая организация?

Очень просто.

Они выставляют на питающем трансформаторе с помощью привода ПБВ или РПН изначально повышенный уровень напряжения, чтобы в часы максимальной нагрузки напряжение было в норме, ну или почти в норме. Но ведь изначально выставленный повышенный уровень напряжения на питающем трансформаторе приводит к скорому перегоранию лампочек, а также к выходу из строя бытовой аппаратуры и техники.

Что же получается? Палка о «двух концах»?

Кто в данном тексте увидел свою проблему, то рекомендую Вам позаботиться о себе самостоятельно, вооружившись стабилизатором напряжения для дома. Ниже я познакомлю Вас с типами стабилизаторов.

Типы стабилизаторов напряжения для дома

Рассмотрим классификацию стабилизаторов напряжения для дома.

1. Феррорезонансные или магниторезонансные стабилизаторы напряжения

Это самые «древние» стабилизаторы напряжения для дома, которые применялись для питания первых цветных телевизоров. Помните, такую «коробку»?

Стабилизатор напряжения для дома «Украина-2″ мощностью всего то 315 (Вт).

А это еще один феррорезонансный стабилизатор напряжения.

Принцип их работы основывается на явлении магнитного насыщения ферромагнитных сердечников трансформаторов или дросселей.

У этих стабилизаторов напряжения недостатков пожалуй гораздо больше, чем достоинств. Во-первых, они выпускались небольшой мощности (до 600 Вт). Во-вторых, они очень сильно искажают синусоидальную форму выходного напряжения. В-третьих, они очень сильно гудят, а также у них узкий диапазон стабилизации и они частенько выходят из строя при повышенном напряжении в сети.

2. Дискретные (ступенчатые) стабилизаторы напряжения

Следующий тип стабилизаторов напряжения для дома, который мы рассмотрим, называются дискретными или ступенчатыми.

Принцип их работы основывается на ступенчатой коррекции напряжения, осуществляемой переключением отводов обмотки автотрансформатора с помощью ключей.

Ключи бывают либо релейными, либо полупроводниковыми (симисторы).

Ниже на рисунке приведена упрощенная схема дискретного стабилизатора для дома с прямым включением 5 ключей. Обычно такая схема применяется у самых дешевых моделей. Каждый ключ (реле или симистор) настроен на определенный порог срабатывания по уровню входного напряжения сети. При достижении этого значения ключ замыкает часть обмотки автотрансформатора.

Про достоинства таких типов стабилизаторов напряжения для дома могу сказать то, что они обладают высокой скоростью реакции на изменение входного напряжения, что необходимо для двигательных нагрузок, таких как холодильник, стиральная машина, глубинный насос и др.

Время реакции на изменение входного напряжения зависит от количества обмоток и скорости работы ключей.

Также у них небольшой вес и габариты, отсутствуют движущиеся части, в отличие от электромеханических стабилизаторов, а также широкий диапазон входных напряжений.

Из недостатков можно отметить то, что напряжение на выходе меняется ступенчато и во время процесса регулирования происходит прерывание выходного напряжения.

Сейчас мы рассмотрим электромеханические стабилизаторы напряжения для дома. Их принцип работы основан на регулировании напряжения за счет перемещения щетки по обмотке автотрансформатора.

Непрерывность фазы выходного напряжения обеспечивается конструкцией токосъемника, т.е. щеткой. Ширина щетки приблизительно равна 2,2 диаметра провода обмотки автотрансформатора, чтобы при переходе с одного витка на другой электрический контакт не терялся.

Достоинства электромеханического стабилизатора напряжения:

плавное регулирование
отсутствие помех при работе
отсутствие искаженной формы напряжения
отсутствие электронных ключей, коммутирующих рабочий ток
высокая точность удержания выходного напряжения — 220 ± 3% (в отличие от дискретных — 220 ± 7%)

Недостатки электромеханического стабилизатора напряжения:

необходимо следить за износом щетки
искрение во время перемещения щетки по обмотке автотрансформатора
во время работы двигателя сервопривода слышно гудение

Выводы

Про необходимость установки стабилизаторов напряжения для дома я Вам пояснил. Далее решать только Вам. С типами стабилизаторов я Вас познакомил. Рекомендую Вам приобретать только дискретные или электромеханические стабилизаторы (сам лично склоняюсь к последним), про феррорезонансный вообще забудьте.

P.S. В следующей статье мы научимся выбирать стабилизатор напряжения по мощности. Покажу Вам пример расчета мощности стабилизатора для своей квартиры. А также поговорим о месте их установки и креплении. Чтобы не пропустить выход новых статей — пройдите процедуру подписки. Форма находится в конце каждой статьи и в правой колонке сайта.

zametkielectrika.ru

стабилизатор напряжения 220в своими руками — Меандр — занимательная электроника

Цифровой вольтметр сетевого напряжения на микроконтроллере ATTINY26, содержит 10-разрядный АЦП, трехразрядный светодиодный индикатор с динамической индикацией, линейный стабилизатор 7805, ну еще несколько токоограничительных резисторов. Конечно, большая часть рассыпухи используется для работы безтрансформаторного БП. Ниже приведена схема вольтметра. Детали: все диоды в схеме использованы типа 1N4007, но подойдут и любые другие с прямым током от 0,5А …

В статье приведено описание устройства, которое позволяет наглядно с помощью двух светодиодных линеек отображать текущее значение напряжения сети ~220 В и тока потребления в контролируемой линии, а также осуществлять звуковую сигнализацию при выходе уровней напряжения и тока за установленные границы. Идея контролировать состояние домашней питающей сети возникает, думаю, у многих, особенно после очередной оплаты за …

R1, R2, R3 — делители напряжения в диапазонах 0-1,2В, 0-12В и 0-120В. Вольтметр индикатор собран на микросхеме LM3914. Ток протекающий через каждый светодиод может достигать 30мА. R4 — регулирует яркость светодиодов. Каждый светодиод имеет шаг 1,2В (в диапазоне 12В). Изменив значения делителей напряжения R1 R2 R3 Вы можете самостоятельно подобрать необходимый Вам диапазон измерения напряжения.

Технические характеристики: Напряжение питания – 10-17 В Шаг индикации напряжения – 0.5 В Диапазон измерения напряжения – 10.5-16 В Количество точек индикации – 12 Максимальный ток потребления – 40 мА Устройство представляет собой универсальный линейный индикатор напряжения на базе КР1003ПП1. Сигнал индицируется шкалой из 12 светодиодов, загорающихся последовательно в зависимости от входного напряжения. При использовании …

meandr.org

Подключение стабилизатора напряжения пошаговая инструкция

В зависимости от того, какой стабилизатор напряжения вы выбрали, стоит рассмотреть несколько вариантов подключения. (Меню кликабельно)

Кроме того, важно определиться с местом расположения стабилизатора

Зачастую бывает так, что в квартире (доме, офисе) есть необходимость подключить только одно-два устройства под стабилизатор, а остальные в таком не нуждаются.

Это случается тогда, когда входящее напряжение в сети незначительно отличается от номинальных 220 вольт и его перепады незначительны (+/- 15 вольт).

В таких случаях, действительно нет необходимости подключать полностью весь дом и достаточно защитить плазменный телевизор, спутниковый тюнер или компьютер.

Для подключения по такой схеме необходимо, тем не менее, позаботиться о том, чтобы высокоточная техника (аудио, видеосистемы, ПК) были дополнительно подключены через сетевой фильтр. Это необходимо для того, чтобы эти источники не давали помехи друг на друга, а также, чтобы отфильтровать скачки напряжения от работы сварки во дворе, например.

Стоит отметить, что в случае подключения газового котла, необходимо также включить в схему ИБП – источник бесперебойного питания, который обеспечит корректную работу оборудования даже при отключении электричества.

Непосредственно к самому выпрямителю можно подключать мощные токоприемники, такие, как насос, холодильник, микроволновая печь, электродуховка, пылесос, пароварка, утюг. Эти потребители не требуют особой точности в стабилизации и мало зависят от перепадов напряжения.

Схема подключения всей квартиры через стабилизатор напряжения

Этот способ подключения стабилизатора напряжения наиболее приемлем для современных квартир и домов.

Выпрямитель в этом случае является самым первым прибором после электросчетчика и обеспечивает стабильным и ровным напряжением все токоприемники квартиры, дачи или дома.

При таком подключении наиболее правильным считается проведение отдельных линий под разные типы электроприборов. Каждая из линий должна оборудоваться своими пакетниками (освещение, насос, телевизор+аудиосистема, компьютер и т.д.)

Но очень редко на этапе строительства учитывается, какие электроустановки будут включаться в ту или иную розетку, поэтому возникают ситуации, когда с помощью удлинителя удобно подключить маломощную, но точную технику (телевизор, спутниковая антенна) в одну розетку с «грубой» (холодильник, стиральная машина, насос, утюг).

При этом «грубая» техника при включении будет создавать помехи, которую стабилизатор, расположенный на входе в дом, отфильтровать не в состоянии. Поэтому старайтесь избегать такого соседства и подключать такие электроприборы как можно дальше друг от друга.

Если же это невозможно, то перед «точной» техникой должен обязательно стоять сетевой фильтр.

Три фазы

Нередко в помещение заходит не одна, а три фазы. В этом случае нужно подключать один трехфазный стабилизатор напряжения или три однофазных.

Первый из них используется только в том случае, если будут применяться электроприборы, рассчитанные на 380 вольт, например мощные электродвигатели, но такие устройства в быту обычно не используются.

Подключение стабилизаторов к трем фазам

Если же в дом поступает три фазы (380 вольт), то лучше использовать схему из трех стабилизаторов, которая обеспечит качественным, ровным 220 В электричеством всю элетрику в доме.

Более того, даже в промышленных масштабах рекомендуется использовать схему из трех однофазных, т.к. в случае выхода из строя или попросту отключения одного из них, в сети остается 220 вольт, что невозможно при использовании трехфазного – тот попросту отключает электричество полностью.

Поэтому, если в сети преобладают потребители по 220 вольт, а не по 380 – следует использовать схему из трех стабилизаторов.

Схема подключения показана на рисунке.

Трехфазный вход имеет четыре провода – один из которых – ноль, является общим для всех трех стабилизаторов в системе, а каждая отдельная фаза пропускается через отдельный выпрямитель.

Перепады напряжения негативно сказываются на любой бытовой технике. Особенно это касается высокоточной электроники, регулирующей работу отопительных приборов.

Для того, чтобы выровнять ток в домашних условиях используют стабилизатор напряжения. В самом простом варианте он работает по принципу реостата, повышая и понижая сопротивление в зависимости от силы тока. Но есть и более современные приборы, которые в полной мере защищают технику от скачков напряжения. О том, как их сделать и поговорим.

Стабилизатор напряжения и принцип его действия

Для более детального понимания работы прибора рассмотрим составляющие электрического тока:

сила тока,
напряжение,
частота.

Сила тока – это количество заряда, который прошел через проводник за определенный промежуток времени. Напряжение, если объяснять очень просто, эквивалентно понятию работы, которое совершает электрическое поле. Частота – это скорость, с которой поток электронов меняет свое направление. Данная величина характерна исключительно для переменного тока, который циркулирует в электросети. Большинство бытовых приборов рассчитано на напряжение в 220 Вольт, при этом сила тока должна быть 5 Ампер, а частота 50 Герц.

В большинстве случаев бытовая техника имеет допустимую вилку по каждому из параметров, но любая защита рассчитана на то, что условия работы приборов длительное время будут неизменными. В нашей же сети колебания тока происходят практически постоянно. Амплитуда составляет до 2 А по силе тока и до 40-50 В, по напряжению. Частота тока, также отлична от 50 Гц и составляет от 40 Гц до 60 Гц.

Данная проблема связана со многими факторами, но главный среди них, — удаленность конечного потребителя от источника электричества. В результате достаточно длительной транспортировки и многократной трансформации, ток теряет стабильность. Данный дефект электросетей присутствует не только у нас, но и в любых других странах, которые пользуются электричеством. Поэтому был придуман специальный прибор, позволяющий стабилизировать выходной ток.

Виды стабилизаторов напряжения

Так как ток – это направленное движение частиц, для его регулировки используются:

механический метод,
импульсный метод.

Механический основан на законе Ома. Такой стабилизатор называется линейным. Он состоит из двух колен, соединенных между собой реостатом. Напряжение подается на одно колено, проходит по реостату и попадает на второе колено, с которого уже и раздается далее. Преимущества данного метода заключается в том, что он позволяет достаточно точно установить параметры выходного тока. В зависимости от предназначения, линейный стабилизатор модернизируют дополнительными запчастями. Стоит отметить, что прибор эффективно справляется со своей задачей только в том случае, если разница между входным и выходным током невелика. В противном случае стабилизатор будет иметь низкий КПД. Но даже этого достаточно, чтобы защитить бытовую технику и обезопасить себя от короткого замыкания в случае перенагрузки сети.

Импульсный стабилизатор напряжения основан на принципе амплитудной модуляции тока. Схема стабилизатора напряжения устроена таким образом, что в цепи есть выключатель, который автоматически разрывает цепь через равные промежутки времени. Это позволяет подавать ток частями и равномерно накапливать его в конденсаторе. После того, как он зарядится, уже выровненный ток подается на приборы. Недостаток этого метода в том, что он не позволяет задать определенную величину. Тем не менее, достаточно часто встречаются импульсные повышающе-понижающие стабилизаторы, которые оптимально подходят для бытового использования. Они выравнивают ток в пределах чуть ниже или чуть выше нормы. В обоих случаях все параметры тока не выходят за допустимую вилку.

Важно отметить и разделение приборов на:

стабилизатор напряжения однофазный,
стабилизатор напряжения трехфазный.

После перераспределения в трансформаторе, выходит трехфазная линия, она как правило идет до распределительного щитка на отдельно взятый дом. Далее от щитка в квартиру идут уже стандартные фаза и ноль. Таким образом большинство бытовых приборов рассчитано именно на однофазную сеть. Поэтому в типовых квартирах целесообразно использовать однофазный стабилизатор. К тому же, стоит он в 10 раз дешевле трехфазного, даже если собрать его своими руками.

Стабилизаторы напряжения для дачи могут быть и трехфазными. Особенно актуально это для мощных насосов, культиваторов и тяжелой строительной техники. В таком случае необходимо сделать стабилизатор, рассчитанный на трансформацию тока под конкретный прибор. На практике сделать это достаточно сложно. Поэтому проще взять его в аренду. Использование указанных выше приборов носит временный характер, поэтому смысла тратить время и деньги на трехфазный стабилизатор напряжения нет.

Основные элементы стабилизатора напряжения

Для того, чтобы собрать простой выравниватель тока не понадобится ни особых навыков, ни специфических деталей. Стабилизаторы напряжения для дома состоят из:

трансформатора,
конденсаторов,
резисторов,
диодов,
провода для соединения микросхемы.

Идеально, если есть старый сварочный аппарат. Переделать его в стабилизатор напряжения очень легко, к том же не понадобится покупать дополнительные запчасти и конструировать корпус для микросхем. Этому вопросу посвящено видео в конце статьи. Но, ненужная сварка – это большая редкость, поэтому рассмотрим процедуру создания стабилизатора напряжения с нуля. Так как импульсный стабилизатор не позволяет провести точную настройку параметров, рассматривать будем линейный стабилизатор напряжения.

Изготовление самодельного стабилизатора напряжения

Его основа – это трансформатор. На практике трансформаторы намного меньше, чем массивные будки для выравнивания высокого напряжения, приходящего с электростанции. Они представляют собой две катушки, образующие индуктивную электромагнитную связь. Проще говоря, ток подается на одну катушку, заряжает ее, затем возникает электромагнитное поле, которое заряжает вторую катушку, с которой ток идет далее. Эта взаимосвязь выражена формулой:

U 2	=	N 2	=	I 1
U 1	=	N 1	=	I 2

U 1 – напряжение на первичной обмотке,
U 2 – напряжение на вторичной обмотке,
N 1 – число витков на первичной обмотке,
N 2 – число витков на вторичной обмотке,
I 1 – сила тока на первичной обмотке,
I 2 – сила тока на вторичной обмотке.

Формула не идеальна, так как позволяет либо понижать напряжение, либо его повышать. В 90% случаев к потребителю доходит ток с низким напряжением. Поэтому имеет смысл сразу же сделать повышающий трансформатор. Индуктивные катушки к нему продаются в магазинах электротехники либо на любом блошином рынке. Важно отметить, что число витков должно быть не менее 2000 тысяч, так как иначе трансформатор будет очень сильно греться и вскоре сгорит. Для того, чтобы выбрать мощность трансформатора, необходимо замерять напряжение в сети. Для расчетов возьмем значение 196 В. Формула приобретает такой вид:

Как видно из формулы, сила напряжения на выходе будет 220х4/196=4,4 А. Большинство электроприборов допускает вилку в 1 А. Поэтому полученная величина достаточна для нормальной работы техники.

Стабилизатор напряжения, энергия в котором увеличивается на заданную величину готов. Но, если в сети произойдет скачек мощности, то формула примет следующие значения:

Это приведет к поломке большинства электроприборов.

Для устранения данного дефекта воспользуемся законом Ома:

U– напряжение,
I– сила тока,
R– сопротивление.

264=4,47хR, R=264/4,47=60. Данная формула говорит о том, что в идеале сопротивление всех элементов в системе будет составлять 60 Ом. Если понизить сопротивление, то напряжение уменьшиться:

220=4,47хR, R=220/4,47=50.

Для изменения сопротивления сети используется прибор, под названием реостат. Естественно, регулировать его вручную достаточно неудобно. Поэтому понадобится микросхема-стабилизатор напряжения, на которой будет отмечен путь следования электрического тока после выхода из трансформатора.

Наиболее простой способ – это вывести ток с трансформатора на конденсатор. Желательно использовать 12-16 конденсаторов одинаковой емкости. Это позволит накопить ток и сделать его более однородным. Далее все конденсаторы подсоединяются к реостату. Сила тока в сети после трансформатора будет в пределах 4,5-5 А, а желаемое напряжение должно составлять 220 В. Следовательно, имеем формулу R=220/4,75=46. При усредненных показателях сопротивление должно составлять 46 Ом.

Для достижения более плавного выравнивания, желательно установить несколько параллельных реостатов. Таким образом соединяясь в один поток после конденсаторов, цепь необходимо распределить на 4,6,8 отдельных веток, подключенных к реостатам. При этом следует использовать формулу R/число реостатов. Если делать цепь из 6 реостатов, то согласно представленным данным, каждый из них должен иметь сопротивление в 8 Ом.

После прохождения реостатов, цепь снова собирается в один поток и выводится на диод. Диод подключается к обычной розетке.

Все указанные манипуляции относятся к проводу на котором находится фаза, ноль просто пропускаем напрямую к розетке.

Указанный с реостатами способ является достаточно архаичным. Намного более эффективно использовать вместо них обычное устройство защитного отключения. Ток от трансформатора подается на УЗО, ноль также подключается к УЗО. Далее от него идет выход напрямую к розетке.

В том случае, если напряжение или сила тока возрастут в следствии скачка напряжения, УЗО разомкнет цепь, и бытовая техника не пострадает. В остальное время трансформатор будет качественно выравнивать ток.

При повышенном напряжении понадобится понижающий трансформатор. Собирается он по аналогии, за тем исключением, что обмотка на второй катушке должна быть сделана из более толстой проволоки, иначе трансформатор сгорит.

Наиболее эффективно собрать оба трансформатора. Тем более, что есть конструкции понижающе-повышающего типа. В первом случае понадобится ручное переключение провода, во втором — процесс поддается автоматизации. Как видно, сделать стабилизатор напряжения не сложно, но работа с электричеством предполагает предельный уровень осторожности.

Советы по работе с самодельным стабилизатором напряжения

Важно : описанная схема идеально подходит для постоянных условий, но в электросети достаточно часто случаются перебои и скачки, как вверх, так и вниз.

Поэтому при сборке стабилизатора напряжения рекомендуем отталкиваться от параметров конкретной техники, т.е.:

продумать разводку по квартире,
если ремонта не предполагается, установить удлинители под определенные группы электроприборов со схожими параметрами,
подключить каждую группу к отдельному стабилизатору.

Любая бытовая техника либо на тыльной стороне, либо в паспорте содержит ведомости о требованиях к электропитанию. Отталкиваясь от конкретных цифр значительно проще создать эффективный стабилизатор, так как нет необходимости подстраиваться под сеть. Еще один полезный гаджет – это электронный вольтметр. Желательно подключить его в схему стабилизатора для визуального контроля за его работой.

Для корпуса подойдет любой материал кроме дерева. Достаточно часто самодельные стабилизаторы помещают в пластиковые контейнеры для еды.

Схемные решения стабилизации электросети 220В

Существует несколько схемных решений, которыми определяются технологические способности приборов:

феррорезонансные;
сервоприводные;
электронные;
инверторные.

Вариант #1 – феррорезонансная схема

Конструкцию достаточно мощного феррорезонансного стабилизатора допустимо собрать всего на трёх элементах:

Дроссель 1.
Дроссель 2.
Конденсатор.

Вариант #2 – автотрансформатор или сервопривод

В свою очередь сервопривод управляется сигналом, получаемым, к примеру, от датчика уровня напряжения.

Вариант #3 – электронная схема

Подробные инструкции по сборке

Шаг #1 – изготовление корпуса стабилизатора

Шаг #2 – изготовление печатной платы

Шаг #3 – сборка стабилизатора напряжения

Принцип работы и тест самоделки

Выводы и полезное видео по теме

В видеоролике ниже рассматривается одна из возможных конструкций стабилизатора домашнего изготовления.

В принципе, можно взять на заметку этот вариант самодельного аппарата стабилизации:

Стабилизатор напряжения своими руками

Изготовление самодельных стабилизаторов напряжения – практика довольно частая. Однако по большей части создаются стабилизирующие электронные схемы, рассчитанные на относительно малые выходные напряжения (5-36 вольт) и относительно невысокие мощности. Подобные устройства используются в составе конкретной бытовой аппаратуры и не более того.

Поэтому вполне актуальной является задача сделать мощный стабилизатор напряжения своими руками под работу с напряжением бытовой сети 220 вольт. В принципе, такая задача решаема. Посмотрим, каким способом удастся ее выполнить.

Блок: 1/6 | Кол-во символов: 575
Источник: http://sovet-ingenera.com/elektrika/uzo-schet/moshhnyj-stabilizator-napryazheniya-svoimi-rukami.html

Стабилизация напряжения бытовой сети

Стремления владельцев разного вида недвижимости обеспечить стабилизированное напряжение бытовой сети – явление очевидное. Такой подход обеспечивает сохранность эксплуатируемой техники, зачастую дорогостоящей, постоянно необходимой в хозяйстве.

Да и в целом фактор стабилизации – это залог повышенной безопасности эксплуатации электрических сетей.

Предложений по такому оборудованию на коммерческом рынке масса. Однако нередко возможности приобретения ограничиваются стоимостью устройств или другими моментами.

Соответственно, альтернативой покупке становится сборка стабилизатора напряжения своими руками из доступных электронных компонентов.

Блок: 2/6 | Кол-во символов: 1509
Источник: http://sovet-ingenera.com/elektrika/uzo-schet/moshhnyj-stabilizator-napryazheniya-svoimi-rukami.html

Характеристика стабилизатора

Прежде чем задавать вопрос, как сделать стабилизатор напряжения своими руками, нужно хорошо разузнать его характеристики.

Диапазон входного напряжения характеризуется двумя порогами – нижним и верхним. Работа между двумя порогами считается нормальной для стабилизатора. Встречаются модели с большой шкалой регулирования входного напряжения, но не стоит их приобретать. Так как чем больше параметр, тем медленнее будет реагировать прибор.

Точность и скорость реагирования также требует особого внимания. Все электроприборы требуют точность электроподачи с небольшим отклонением не больше пяти процентов. Основываясь на этом стоит выбирать стабилизирующее устройство. Но не стоит забывать про скорость реагирования. Например, если к стабилизатору подключено много разных приборов, то он должен реагировать плавно, чтобы не было сильных скачков.

Мощность устройства выбрать, наверно, легче всего. Так как для этого необходимо просто сложить напряжение всех приборов, которые работают в помещении. Это среднее число будет определять, какая мощность понадобиться стабилизатору.

Фазность различают однофазную и трехфазную. Какую выбрать зависит от того, какое количество фаз имеют нагрузки, которые подключаются к стабилизатору. Если хоть один прибор имеет три фазы, это значит устройство тоже должно быть трехфазным.

Что касается дополнительных опции и габаритов с массой, то здесь все зависит от предпочтений покупателя. В основном, выбирают с минимальным количеством ненужных функций, чтобы ремонт стабилизатора напряжения своими руками можно было сделать.

Блок: 3/6 | Кол-во символов: 1583
Источник: https://techsad.com/oborudovanie/stabilizator-napryazheniya-svoimi-rukami/

Схемные решения стабилизации электросети 220В

Существует несколько схемных решений, которыми определяются технологические способности приборов:

феррорезонансные;
сервоприводные;
электронные;
инверторные.

Вариант #1 — феррорезонансная схема

Для самостоятельного изготовления самым простым вариантом схемы видится первый пункт списка — феррорезонансная схема. Она работает на использовании эффекта магнитного резонанса.

Конструкцию достаточно мощного феррорезонансного стабилизатора допустимо собрать всего на трёх элементах:

Дроссель 1.
Дроссель 2.
Конденсатор.

Вариант #2 — автотрансформатор или сервопривод

В свою очередь сервопривод управляется сигналом, получаемым, к примеру, от датчика уровня напряжения.

Подобного рода схемы выглядят уже более сложными технически, но при этом не обеспечивают достаточной линейности изменения напряжения.

Собрать вручную прибор релейный или на сервоприводе допустимо. Однако разумнее выбрать электронный вариант. Затраты сил и средств практически одинаковые.

Вариант #3 — электронная схема

Сборка мощного стабилизатора по схеме электронного управления при обширном ассортименте радиодеталей в продаже, становится вполне возможной. Как правило, такие схемы собираются на электронных компонентах – симисторах (тиристорах, транзисторах).

Изготовить мощный аппарат полностью под электронным управлением руками неспециалиста достаточно сложно.Без опыта и знаний в сфере электротехники не обойтись.

Поэтому под самостоятельное производство рассматривать этот вариант целесообразно, если имеется сильное желание построить стабилизатор, плюс наработанный опыт электронщика. Далее в статье рассмотрим конструкцию электронного исполнения, пригодную для изготовления своими руками.

Блок: 3/6 | Кол-во символов: 3370
Источник: http://sovet-ingenera.com/elektrika/uzo-schet/moshhnyj-stabilizator-napryazheniya-svoimi-rukami.html

Конструкция и принцип действия стабилизатора

Конструкция прибора

Решив собрать прибор самостоятельно придется заглянуть внутрь корпуса промышленной модели. Она состоит из нескольких основных деталей:

Трансформатора;
Конденсаторов;
Резисторов;
Кабеля для соединения элементов и подключения устройства.

Принцип действия самого простого стабилизатора основан на работе реостата. Он повышает или понижает сопротивление в зависимости от силы тока. Более современные модели обладают широким набором функций и способны в полной мере защитить бытовую технику от скачков напряжения в сети.

Блок: 2/5 | Кол-во символов: 581
Источник: http://GeneratorVolt.ru/ehlektrogenerator/kak-sobrat-stabilizator-napryazheniya-svoimi-rukami.html

Виды стабилизаторов напряжения

В зависимости от мощности нагрузки в сети и других условий эксплуатации, используются различные модели стабилизаторов:

Феррорезонансные стабилизаторы считаются самыми простыми, в них применяется принцип магнитного резонанса. Схема включает в себя всего два дросселя и конденсатор. Внешне он похож на обычный трансформатор с первичной и вторичной обмотками на дросселях. Такие стабилизаторы имеют большой вес и габариты, поэтому почти не используются для бытовой аппаратуры. Благодаря высокому быстродействию, эти приборы применяются для медицинского оборудования;

Схема феррорезонансного стабилизатора напряжения

Сервоприводные стабилизаторы обеспечивают регулировку напряжения автотрансформатором, реостатом которого управляет сервопривод, получающий сигналы с датчика контроля напряжения. Электромеханические модели могут работать с большими нагрузками, но имеют малую скорость срабатывания. Релейный стабилизатор напряжения имеет секционную конструкцию вторичной обмотки, стабилизация напряжения производится группой реле, сигналы на замыкание и размыкание контактов которых поступают с платы управления. Таким образом, осуществляется подключение нужных секций вторичной обмотки для поддержания выходного напряжения в пределах установленных величин. Скорость регулировки осуществляется быстро, но точность установки напряжения невысокая;

Пример сборки релейного стабилизатора напряжения

Электронные стабилизаторы имеют аналогичный принцип, как и релейные, но вместо реле используются тиристоры, симисторы или полевые транзисторы для выпрямления соответствующей мощности, в зависимости от тока нагрузки. Это значительно повышает скорость переключения секций вторичной обмотки. Бывают варианты схем без трансформаторного блока, все узлы выполнены на полупроводниковых элементах;

Вариант схемы электронного стабилизатора

Стабилизаторы напряжения с двойным преобразованием осуществляют регулировку по инверторному принципу. Эти модели преобразуют переменное напряжение в постоянное, потом обратно в переменное напряжение, на выходе преобразователя формируется 220В.

Вариант схемы инверторного стабилизатора напряжения

Схема стабилизатора не преобразует напряжение сети. Инвертор постоянного напряжения в переменное при любом напряжении на входе генерирует на выходе 220В переменного тока. Такие стабилизаторы совмещают высокую скорость срабатывания и точность установки напряжения, но имеют высокую цену по сравнению с ранее рассмотренными вариантами.

Блок: 2/4 | Кол-во символов: 2475
Источник: https://elquanta.ru/teoriya/skhema-stabilizatora-napryazheniya-220v.html

Устройство стабилизатора

Схема устройства стабилизации.

Стабилизатор напряжения по указанной схеме имеет в своем составе следующие части:

Питающий блок, в который входят емкости С2, С5, компаратор, трансформатор, теплоэлектрический диод.
Узел, задерживающий подключение нагрузки потребителя, и состоящий из сопротивлений, транзисторов, емкости.
Выпрямительного моста, измеряющего амплитуду напряжения. Выпрямитель состоит из емкости, диода, стабилитрона, нескольких делителей.
Компаратора напряжения. Его составными частями являются сопротивления и компараторы.
Логического контроллера на микросхемах.
Усилителей, на транзисторах VТ4-12, резисторов, ограничивающих ток.
Светодиодов в качестве индикаторов.
Оптитронных ключей. Каждый из ник снабжается симисторами и резисторами, а также оптосимисторами.
Электрического автомата, либо предохранителя.
Автотрансформатора.

Блок: 3/9 | Кол-во символов: 869
Источник: http://ostabilizatore.ru/shema-stabilizatora-naprjazhenija-220v-svoimi-rukami.html

Видео

Блок: 4/4 | Кол-во символов: 5
Источник: https://elquanta.ru/teoriya/skhema-stabilizatora-napryazheniya-220v.html

Приступаем к сборке: комплектующие, инструменты

Поскольку наиболее эффективным считается симисторный аппарат, то в своей статье мы рассмотрим, как самостоятельно собрать именно такую модель. Сразу следует отметить, что этот стабилизатор напряжения, выполненный своими руками, будет выравнивать ток при условии, что входное напряжение находится в диапазоне от 130 до 270В.

Допустимая мощность приборов, подключаемых к такому оборудованию не сможет превышать 6 кВт. При этом переключение нагрузки будет осуществляться за 10 миллисекунд.

Что касается комплектующих, то для сборки такого стабилизатора понадобятся следующие элементы:

Блок питания;
Выпрямитель для измерения амплитуды напряжения;
Компаратор;
Контроллер;
Усилители;
Светодиоды;
Узел задержки включения нагрузки;
Автотрансформатор;
Оптронные ключи;
Выключатель-предохранитель.

Из инструментов буду необходимы паяльник и пинцет.

Блок: 4/5 | Кол-во символов: 888
Источник: http://GeneratorVolt.ru/ehlektrogenerator/kak-sobrat-stabilizator-napryazheniya-svoimi-rukami.html

Принцип работы

Каким же образом работает наш стабилизатор сетевого напряжения, который легко делается своими руками?

После того, как включается питание конденсатор С1 находится в разряженном состоянии, транзистор VT2 открыт, а VT2 является закрытым. Также закрытым является транзистор VT3. Именно через него будет подаваться ток на каждый светодиод и симисторный оптотрон.

Поскольку этот транзистор является закрытым, светодиоды не светятся, каждый симистор является закрытым и нагрузка отключена. В это время электрический ток проходит через резистор R1 и попадает в С1. Далее происходит зарядка этого конденсатора.

Интервал задержки длится всего лишь три секунды. За это время осуществляются все переходные процессы, и после окончания происходит срабатывание триггера Шмитта, основу которого составляют транзисторы VT1 и VT2.

Далее открывается третий транзистор и включается нагрузка.

Напряжение, которое выходит с третьей обмотки Т1, выпрямляется диодом VD2 и конденсатором С2. Далее ток проходит через делитель R13…14. Из R14 напряжение, уровень которого является пропорциональным количеству вольт в сети, входит в каждый неинвертирующий вход компараторов.

Количество компараторов равняется восьми и все они находятся на микросхемах DA2 и DA3. В этот же момент на инвертирующий вход каждого компаратора входит постоянный образцовый ток. Его подают резисторные делители R15…23.

После этого в игру вступает контроллер, который осуществляет обработку сигнала на входе у каждого компаратора.

Блок: 4/5 | Кол-во символов: 1485
Источник: http://electricadom.com/stabilizator-napryazheniya-kak-vse-sdelat-svoimi-rukami-video.html

Выводы и полезное видео по теме

В видеоролике ниже рассматривается одна из возможных конструкций стабилизатора домашнего изготовления.

В принципе, можно взять на заметку этот вариант самодельного аппарата стабилизации:

Трудностей с приобретением деталей для изготовления стабилизатора-самлделки обычно не отмечается. Расходы на производство невысоки и естественным образом окупаются, когда стабилизатор вводят в эксплуатацию.

Блок: 6/6 | Кол-во символов: 689
Источник: http://sovet-ingenera.com/elektrika/uzo-schet/moshhnyj-stabilizator-napryazheniya-svoimi-rukami.html

Детали и материалы

Симисторы (отптроны) МОС 3041 – 7 шт.
Симисторы ВТА 41 – 800 В – 7 шт.
КР 1158 ЕН 6А (DА1) стабилизатор.
Компаратор LМ 339 N (для DА2 и DА3) – 2 шт.
Диоды DF 005 М (для VD2 и VD1) – 2 шт.
Резисторы проволочные СП 5 или СП 3 (для R13, R14 и R25) – 3 шт.
Резисторы С2 – 23, с допуском 1% — 7 шт.
Резисторы любого номинала с допуском 5% — 30 шт.
Резисторы токоограничивающие – 7 шт, для пропускания ими тока 16 миллиампер (для R 41 – 47) – 7 шт.
Конденсаторы электролитические – 4 шт (для С5 – 1).
Конденсаторы пленочные (С4 – 8).
Выключатель, оснащенный предохранителем.

Микросхему КР 1158 ЕН 6А надо устанавливать на теплоотвод. Для его изготовления применяют алюминиевую пластинку 15 см2. Также на него необходимо установить симисторы. Для симисторов допускается применять общий теплоотвод. Площадь поверхности должна превышать 1600 см2. Стабилизатор необходимо снабдить микросхемой КР 1554 ЛП 5, выступающей в качестве микроконтроллера. Девять светодиодов располагаются так, что попадают в отверстия на панели прибора спереди.

Можно выполнить сборку более простых исполнений приборов, но они будут иметь определенными особенностями.

Блок: 7/9 | Кол-во символов: 1841
Источник: http://ostabilizatore.ru/shema-stabilizatora-naprjazhenija-220v-svoimi-rukami.html

Простейший стабилизатор напряжения своими руками

Самодельный стабилизатор напряжения

Блок: 9/9 | Кол-во символов: 2308
Источник: http://ostabilizatore.ru/shema-stabilizatora-naprjazhenija-220v-svoimi-rukami.html

Кол-во блоков: 16 | Общее кол-во символов: 18178
Количество использованных доноров: 6
Информация по каждому донору:

http://sovet-ingenera.com/elektrika/uzo-schet/moshhnyj-stabilizator-napryazheniya-svoimi-rukami.html: использовано 4 блоков из 6, кол-во символов 6143 (34%)
http://electricadom.com/stabilizator-napryazheniya-kak-vse-sdelat-svoimi-rukami-video.html: использовано 1 блоков из 5, кол-во символов 1485 (8%)
https://elquanta.ru/teoriya/skhema-stabilizatora-napryazheniya-220v.html: использовано 2 блоков из 4, кол-во символов 2480 (14%)
http://GeneratorVolt.ru/ehlektrogenerator/kak-sobrat-stabilizator-napryazheniya-svoimi-rukami.html: использовано 2 блоков из 5, кол-во символов 1469 (8%)
https://techsad.com/oborudovanie/stabilizator-napryazheniya-svoimi-rukami/: использовано 1 блоков из 6, кол-во символов 1583 (9%)
http://ostabilizatore.ru/shema-stabilizatora-naprjazhenija-220v-svoimi-rukami.html: использовано 3 блоков из 9, кол-во символов 5018 (28%)

виды приборов и технологий стабилизации

Содержание

Технология стабилизации напряжения, основанная на эффекте феррорезонанса

В 1938 году был изобретен и запатентован феррорезонансный трансформатор (автор Джозеф Сола). Именно это устройство, изначально названное «трансформатор постоянного напряжения», стали впервые использовать для стабилизации параметров электрической энергии, так как оно за счет электромагнитного явления, называемого феррорезонансом, при колебаниях входного напряжения сохраняло неизменным значение выходного.

Отметим, что феррорезонансный эффект не регулирует напряжение напрямую, однако при правильном применении позволяет минимизировать влияние первичного (входного) напряжения на вторичное (выходное).

Феррорезонансный трансформатор включает в себя две магнитные цепи (обмотки) со слабой связью друг с другом. Магнитопроводы цепей имеют различную магнитную проницаемость, поэтому во время работы выходная цепь находится в режиме постоянного насыщения, а входная, наоборот, не достигает насыщенности. Благодаря этому даже значительные отклонения напряжения на входе не приводят к существенным колебаниям на выходе. Разница между величиной фактически снимаемого с трансформатора напряжения и его номинальным значением обычно не превышает пяти процентов (при соблюдении определённых условий).

Феррорезонансные трансформаторы выпускаются по сей день, правда, современные модели из-за высокой цены и некоторых особенностей эксплуатации, практически не используются в качестве стабилизаторов напряжения.

Первые стабилизаторы напряжения в СССР

В нашей стране разработки приборов, обеспечивающих коррекцию переменного напряжения, начались в конце 1950-х годов. Именно тогда возникла потребность в качественном электропитании бытовой техники, начавшей массово появляться в советских квартирах и домах.

За основу для первых серийных стабилизаторов отечественные инженеры взяли описанную выше технологию феррорезонанса – она не требовала сложной схемы и, самое главное, полностью удовлетворяла существующие на тот момент требования к качеству электропитания.

В широкий обиход советские феррорезонансные стабилизаторы вошли уже в 1960-х годах. Их конструкция включала в себя автотрансформатор, входной и фильтрующий дроссель, а также конденсатор.

Данные изделия не отличались большой мощностью и в основном были рассчитаны на 200-300 Вт. Но этого вполне хватало для питания типичных нагрузок того времени: цветных и чёрно-белых телевизоров, радиоаппаратуры, магнитофонов и измерительных приборов (более мощные трехфазные стабилизаторы использовались для защиты ответственного электрооборудования на промышленных предприятиях).

В течение 1960-1970-х годов наибольшее распространение в бытовом секторе получили модели ТСН-170, ФСН-200, СНБ-200, СН-200, УСН-200, ТСН-200 СН-250, СН-315 и СНП-400 (цифра в названии означает выходную мощность устройства). Перечисленные устройства выпускались как в пластиковых, так и металлических корпусах и предназначались для настенного или напольного размещения. Для сети предусматривался выведенный шнур со штепсельной вилкой, для нагрузки – розеточное гнездо.

Использовались советские феррорезонансные стабилизаторы в первую очередь для защиты телевизоров от сильно завышенного или заниженного сетевого напряжения: они обеспечивали возможность нормального приема телевизионных передач, сохранность и увеличение срока службы кинескопа, ламп и других элементов телевизионного приёмника.

Что касается технических характеристик, то данные изделия в основном были рассчитаны на работу от сети переменного тока с частотой 50 Гц и номинальным напряжением 127 или 220 В. При этом рабочий диапазон входных напряжений составлял 85-140 В (для сети 127 В) и 155-250 В (для сети 220 В). Приборы имели коэффициент полезного действия не менее 80%, не боялись перегрузок и коротких замыканий. Кроме того, феррорезонансные стабилизаторы благодаря отсутствию электромеханических частей имели длительный срок службы. У некоторых пользователей сделанные во времена СССР устройства до сих пор исправно работают!

Были у этих стабилизаторов и свои недостатки: постоянный гул при работе (доходил до 32 дБА), существенные искажения формы выходного напряжения, большая зависимость от входной частоты и величины подключённой нагрузки, а также сильное электромагнитное поле, которое при близком расположении к телевизору создавало помехи в его работе.

Отметим, что разработки в области стабилизации сетевого напряжения велись в СССР непрерывно, поэтому параллельно с феррорезонансными стабилизаторами с конвейеров профильных заводов выходили и приборы иных типов. В частности, автотрансформаторные регуляторы моделей АРН-250, АРБ-400 и АТ-2, которые предполагали ручное поддержание выходного напряжения в установленных пределах. Однако ни одна разновидность изделий не получила в советский период такого распространения, как стабилизаторы на базе феррорезонанса.

Лишь с начала 90-х годов, когда в нашей стране появляется большое количество требовательной к качеству электропитания зарубежной бытовой техники и электроники, российские производители начинают выпуск стабилизаторов напряжения, в основу которых положены рассмотренные далее технологии.

Стабилизация напряжения с помощью сервопривода

В 1960-х стали активно распространяться сервоприводы – специальные электромоторы, механизм которых мог поворачиваться под разным углом и удерживать необходимое положение.

В тех же годах сервопривод начал использоваться и в стабилизаторах напряжения. Так, в 1961 году был запатентован электромеханический стабилизатор, силовая честь которого состояла из регулируемого автотрансформатора, подвижного токосъемного контакта с приводом от двигателя постоянного тока и источника напряжения собственных нужд. Прибор позволял автоматически стабилизировать сетевое напряжение, не искажая при этом форму его кривой.

Сегодня электромеханические стабилизаторы по-прежнему выпускаются и несмотря на разнообразие моделей имеют схожий принцип работы – плата управления сравнивает значение напряжения на входе изделия с установленным образцовым. В случае различия этих двух параметров сервопривод с графитовым ползунком, роликом или щеткой (в зависимости от конкретной модели стабилизатора) перемещается по обмотке автотрансформатора и подключает к цепи количество витков, достаточное для получения выходного напряжения максимально приближенного к эталонной величине.

Такой принцип работы сопряжен с существенными недостатками. Речь, в первую очередь, о невысокой скорости срабатывания – сервоприводу при возникновении сетевого отклонения требуется определенное время, чтобы передвинуть токосниматель в необходимое положение. Кроме того, быстрый механический износ подвижных деталей обуславливает необходимость их периодической замены.

Шум при передвижении щеток сервопривода, возможное искрение во время работы и громоздкая конструкция создают дополнительные сложности при бытовой эксплуатации данных устройств.

Подробнее об электромеханических стабилизаторах можно узнать в статье «Электромеханические стабилизаторы напряжения».

Релейная технология стабилизации напряжения

Появившееся еще в 19 веке электромеханическое реле – это, наверное, самый распространённый в автоматике элемент. В нашей стране оно сначала применялось в промышленности для управления технологическими процессами, а затем вошло и в состав различной бытовой техники. Разработка в СССР стабилизаторов напряжения, действующих на основе релейного элемента и получивших соответствующее название «релейные», приходится на 1970-е годы.

Основные элементы типичного релейного стабилизатора – это автотрансформатор, электронная плата управления и блок силовых реле, каждое из которых по сути представляют собой автоматический выключатель, соединяющий или разъединяющий электрическую цепь под внешним воздействием либо при достижении определенных параметров.

Во время работы релейного стабилизатора управляющая плата постоянно контролирует входное напряжение и в случае его отклонения от номинальных показателей подает сигнал на релейный блок. Последующее замыкание (размыкание) определённого реле коммутирует обмотки трансформатора и обеспечивает необходимый для нейтрализации входного искажения коэффициент трансформации.

Устройства данного типа имеют повышенную скорость срабатывания, но регулировка сетевого напряжения выполняется ступенчато (не плавно), что сказывается на форме подаваемого на нагрузку сигнала. Кроме того, срабатывание реле всегда сопровождается щелчками, создающими определенный шум во время работы устройства.

Подробнее о данном типе стабилизаторов можно узнать в статье «Релейные стабилизаторы напряжения».

Стабилизация напряжения на основе тиристоров и симисторов

Активное проникновение в электротехнику полупроводниковых компонентов нашло своё отражение и в вопросе стабилизации электрической энергии. В конце 1970-х начались разработки стабилизаторов напряжения, работающих на основе тиристоров – полупроводниковых приборов, имеющих два состояния «закрытое» с низкой проводимостью и «открытое» с высокой.

Обычно тиристоры используются как силовые ключи в различных электронных устройствах, например, в переключателях скорости электродвигателей, таймерах, диммерах и т.д. Отметим, что тиристоры в зависимости от конструкции могут проводить ток как в одном направлении, так и в двух (приборы второго типа получили название – симисторы).

Тиристорные и симисторные стабилизаторы напряжения по принципу своей работы схожи с релейными и отличаются лишь тем, что коммутация обмоток автотрансформатора выполняется не релейными блоками, а электронными, состоящими из тиристоров или симисторов. Применение таких блоков позволяет регулировать напряжение гораздо быстрее, чем с помощью классических электромеханических реле. Другие преимущества данной технологии: абсолютная бесшумность работы и отсутствие требующих технического обслуживания деталей.

Сегодня симисторные и тиристорные стабилизаторы являются одними из самых распространённых и популярных, что, однако, не отменяет их главного недостатка – ступенчатого регулирования напряжения (аналогично релейным моделям).

Более подробно о тиристорных и симисторных стабилизаторах рассказано в статье «Электронные стабилизаторы напряжения».

Технология двойного преобразования энергии

Инверторы и выпрямители – статические преобразователи напряжения, совместное использование которых в 1980-х породило технологию двойного бестрансформаторного преобразования энергии. Данная технология в течение нескольких десятилетий успешно применялась в онлайн ИБП, а в 2015 году была использована и при создании стабилизаторов напряжения нового поколения. Полученные устройства, названые инверторными стабилизаторами, обеспечили непревзойдённые технические характеристики и стали настоящим прорывом в своей отрасли.

Инверторные стабилизаторы избавлены от громоздкого автотрансформатора и каких-либо электромеханических частей, силовая часть приборов состоит исключительно из электронных модулей: выпрямителя, накопительной емкости и инвертора.

Работа такого стабилизатора заключается в двукратном преобразовании поступающего на вход напряжения. Сначала оно с помощью выпрямителя преобразуется в постоянное, затем проходит через промежуточную (накопительную) емкость и попадает на инвертор, где снова становится переменным. В итоге на выход устройства подаётся снятое с инвертора напряжение, которое обладает точным значением и синусоидальной формой.

Важно!
Двойное преобразование в инверторных стабилизаторах является штатным рабочим процессом и осуществляется постоянно, а не только в момент отклонения сетевых параметров от нормы. Именно из-за этого данные устройства отличаются мгновенным срабатыванием и бесступенчатой стабилизацией, а генерируемая ими идеальная синусоидальная форма выходного сигнала не зависит от любых колебаний и помех во внешней сети. Кроме того, инверторные стабилизаторы работают в расширенном диапазоне входного напряжения и способны обеспечить эталонную точность стабилизации.

В настоящее время инверторные стабилизаторы удовлетворяют даже самые жесткие требования к качеству электропитания и входят в число наиболее популярных устройств в соответствующем им сегменте рынка.

Подробнее об инверторных стабилизаторах читайте в статье «Инверторные стабилизаторы: строение и принцип работы».

Схема стабилизатора напряжения сети | Мастер Винтик. Всё своими руками!

Стабилизатор представляет собой сетевой автотрансформатор, отводы обмотки которого переключаются автоматически в зависимости от величины напряжения в электросети.

Стабилизатор позволяет поддерживать выходное напряжение на уровне 220V при изменении входного от 180 до 270 V. Точность стабилизации 10V.

Принципиальную схему можно разделить на слаботоковую схему (или схему управления) и сильнотоковую (или схему автотрансформатора).

Схема управления показана на рисунке 1. Роль измерителя напряжения возложена на поликомпараторную микросхему с линейной индикацией напряжения, — А1 (LM3914).

Сетевое напряжение поступает на первичную обмотку маломощного трансформатора Т1. У этого трансформатора есть две вторичные обмотки, по 12V на каждой, имеющие один общий вывод (или одна обмотка на 24V с отводом от середины).

Выпрямитель на диоде VD1 служит для получения питающего напряжения. Напряжение с конденсатора С1 поступает на цепь питания микросхемы А1 и светодиодов оптопар Н1.1-Н9.1. А так же, он служит для получения образцовых стабильных напряжений минимальной и максимальной отметки шкалы. Для их получения используется параметрический стабилизатор на УЗ и Р1. Предельные значения измерения устанавливаются подстроечными резисторами R2 и R3 (резистором R2 — верхнее значение, резистором RЗ -нижнее).

Измеряемое напряжение берется с другой вторичной обмотки трансформатора Т1. Оно выпрямляется диодом VD2 и поступает на резистор R5. Именно по уровню постоянного напряжения на резисторе R5 производится оценка степени отклонения сетевого напряжения от номинального значения. В процессе налаживания резистор R5 предварительно устанавливают в среднее положение, а резистор RЗ в нижнее по схеме.

Затем, на первичную обмотку Т1 от автотрансформатора типа ЛАТР подают повышенное напряжение (около 270V) и резистором R2 выводят шкалу микросхемы на значение, при котором горит светодиод, подключенный к выводу 11 (временно вместо светодиодов оптопар можно подключить обычные свето-диоды). Затем входное переменное напряжение уменьшают до 190V и резистором RЗ выводят шкалу на значение когда горит светодиод, подключенный к выводу 18 А1.

Если вышеуказанные настройки сделать не удается, нужно подстроить немного R5 и повторить их снова. Так, путем последовательных приближений добиваются результата, когда изменению входного напряжения на 10V соответствует переключение выходов микросхемы А1.

Всего получается девять пороговых значений, — 270V, 260V, 250V, 240V, 230V, 220V, 210V, 200V, 190V.

Принципиальная схема автотрансформатора показана на рисунке 2. В его основе лежит переделанный трансформатор типа ЛАТР. Корпус трансформатора разбирают и удаляют ползунковый контакт, который служит для переключения отводов. Затем по результатам предварительных измерений напряжений от отводов делают выводы (от 180 до 260V с шагом в 10V), которые, в дальнейшем переключают при помощи симисторных ключей VS1-VS9, управляемых системой управления посредством оптопар Н1-Н9. Оптопары подключены так, что при снижении показания микросхемы А1 на одно деление (на 10V) происходит переключение на повышающий (на очередные 10V) отвод автотрансформатора. И наоборот, — увеличение показаний микросхемы А1 приводит к переключению на понижающий отвод автотрансформатора. Подбором сопротивления резистора R4 (рис. 1) устанавливают ток через светодиоды оптопар, при котором симис-торные ключи переключаются уверенно. Схема на транзисторах VТ1 и VT2 (рис. 1) служит для задержки включения нагрузки автотрансформатора на время, необходимое на завершение переходных процессов в схеме после включения. Эта схема задерживает подключение светодиодов оптопар к питанию.

Вместо микросхемы LM3914 нельзя использовать аналогичные микросхемы LM3915 или LM3916, из-за того, что они работают по логарифмическому закону, а здесь нужен линейный, как у LM3914. Трансформатор Т1 — малогабаритный китайский трансформатор типа TLG, на первичное напряжение 220V и два вторичных по 12V (12-0-12V) и ток 300mА. Можно использовать и другой аналогичный трансформатор.

Трансформатор Т2 можно сделать из ЛАТРа, как описано выше, или намотать его самостоятельно.

Симисторы можно использовать другие, — все зависит от мощности нагрузки. Можно даже использовать в качестве элементов коммутации элекромагнитные реле.

Сделав другие настройки резисторами R2, RЗ, R5 (рис. 1) и, соответственно, другие отводы Т2 (рис. 2) можно изменить шаг переключения напряжения.

Кривошеим Н. Радиоконструктор. 2006г. №6.

Литература:

Андреев С. Универсальный логический пробник, ж. Радиоконструктор 09-2005.
Годин А. Стабилизатор переменного напряжения, ж. Радио, №8, 2005

P.S. В нашем «Магазине Мастера» вы можете приобрести готовые модули стабилизаторов, усилителей, индикаторов напряжения и тока, а также различные радиолюбительские наборы для самостоятельной сборки.

Наш «Магазин Мастера «

ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ

П О П У Л Я Р Н О Е:

Популярность: 47 037 просм.

SCR / Схема автоматического стабилизатора напряжения, управляемого симистором

В этом посте мы обсудим относительно простую схему автоматического стабилизатора сетевого напряжения, управляемую симистором, в которой используются логические ИС и несколько симисторов для управления уровнями сетевого напряжения.

Почему твердотельный

Поскольку он выполнен в твердотельном корпусе, переходы при переключении напряжения очень плавные с минимальным износом, что приводит к эффективной стабилизации напряжения.

Откройте для себя всю процедуру создания этого уникального твердотельного стабилизатора сетевого напряжения.

Предлагаемая схема стабилизатора переменного напряжения с симисторным управлением обеспечит превосходную 4-ступенчатую стабилизацию напряжения для любого устройства на его выходе.

Благодаря отсутствию движущихся частей его эффективность еще больше повышается. Узнайте больше об этом бесшумном приборе: Power Guard.

Схема автоматического стабилизатора напряжения, описанная в одной из моих предыдущих статей, хотя и полезна, из-за своей более простой конструкции, но не имеет возможности дискретного управления различными уровнями переменного напряжения сети.

Предложенная идея, хотя и не проверена, выглядит довольно убедительно, и, если основные компоненты правильно рассчитаны, все должно работать должным образом.

Данная схема стабилизатора переменного напряжения с симисторным управлением отличается выдающимися характеристиками и является почти идеальным стабилизатором напряжения во всех отношениях.

Как обычно, схема была разработана мной. Он может точно контролировать и измерять входное напряжение сети переменного тока с помощью 4 независимых шагов.

Использование симисторов обеспечивает быстрое переключение (в пределах 2 мс) и отсутствие искр или переходных процессов, обычно связанных со стабилизаторами релейного типа.

Кроме того, поскольку не используются движущиеся части, весь блок становится полностью твердотельным и почти постоянным.

Давайте посмотрим, как работает схема.

ВНИМАНИЕ:
КАЖДАЯ ТОЧКА ЦЕПИ, ПРЕДСТАВЛЕННАЯ ЗДЕСЬ, МОЖЕТ БЫТЬ НА ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, ПОЭТОМУ ЧРЕЗВЫЧАЙНО ОПАСНО ПРИКАСАТЬСЯ ПРИ ВКЛЮЧЕННОМ ПОЛОЖЕНИИ. РЕКОМЕНДУЕТСЯ САМОЕ БЕЗОПАСНОСТЬ И ПРЕДОСТОРОЖНОСТЬ, ПРИ РАБОТЕ С ДАННЫМ ДИЗАЙНОМ СТРОГО РЕКОМЕНДУЕТСЯ ИСПОЛЬЗОВАТЬ ДЕРЕВЯННУЮ ДОСКУ ПОД НОГАМИ…. НОВИЧКИ, ПОЖАЛУЙСТА, ДЕРЖАТЬ.

Работа схемы

Функционирование схемы можно понять по следующим пунктам:

Транзисторы с T1 по T4 устроены так, чтобы определять постепенное повышение входного напряжения и проводить одно за другим последовательно по мере увеличения напряжения и наоборот.

Шлюзы с N1 по N4 от IC 4093 сконфигурированы как буферы. Выходы транзисторов поступают на входы этих вентилей.

Все затворы соединены друг с другом на таком расстоянии, что выход только определенного затвора остается активным в данный период времени в соответствии с уровнем входного напряжения.

Таким образом, по мере увеличения входного напряжения затворы реагируют на транзисторы, и их выходы последовательно становятся логическими высшими один за другим, обеспечивая отключение выхода предыдущего затвора и наоборот.

Логический «привет» из конкретного буфера применяется к затвору соответствующего SCR, который проводит и соединяет соответствующую «горячую» линию от трансформатора к внешнему подключенному устройству.

По мере роста напряжения соответствующие симисторы выбирают соответствующие «горячие» концы трансформатора для увеличения или уменьшения напряжения и поддержания относительно стабильного выхода.

Как собрать схему

Конструкция этой схемы защиты переменного тока управления симистором проста и сводится лишь к приобретению необходимых деталей и их правильной сборке на общей печатной плате.

Совершенно очевидно, что человек, пытающийся создать эту схему, знает немного больше, чем просто основы электроники.

Что-то может пойти совсем не так, если будет какая-либо ошибка в окончательной сборке.

Вам потребуется универсальный источник питания постоянного тока с внешней переменной (от 0 до 12 В) для настройки устройства следующим образом:

Предполагая, что выходное напряжение 12 В от TR1 соответствует входному источнику питания 225 В, посредством расчетов мы обнаружите, что он будет производить 9 вольт на входе 170 вольт, 13 вольт будут соответствовать 245 вольт, а 14 вольт будут эквивалентны входному напряжению приблизительно 260 вольт.

Как настроить и протестировать цепь

Сначала держите точки «AB» отключенными и убедитесь, что цепь полностью отключена от сети переменного тока.

Отрегулируйте внешний универсальный источник питания на 12 В и подключите его положительный полюс к точке «B», а отрицательный — к общей земле цепи.

Теперь регулируйте P2, пока LD2 не будет просто включен. Уменьшите напряжение до 9 и настройте P1, чтобы включить LD1.

Аналогичным образом отрегулируйте P3 и P4, чтобы соответствующие светодиоды загорелись при напряжениях 13 и 14 соответственно.

На этом процедура настройки завершена. Снимите внешний источник питания и соедините точки «AB» вместе.

Теперь весь блок можно подключить к сети переменного тока, чтобы он сразу начал работать.

Вы можете проверить работу системы, подав переменный входной переменный ток через автотрансформатор и проверив выход с помощью цифрового мультиметра.

Этот стабилизатор переменного напряжения с симисторным управлением отключается при напряжениях ниже 170 и выше 300 вольт.

Схема расположения выводов внутреннего затвора IC 4093

Список деталей

Для конструкции этого стабилизатора управляющего переменного напряжения SCR вам потребуются следующие детали:
Все резисторы ¼ Вт, CFR 5%, если не указано иное.

R5, R6, R7, R8 = 1 МОм ¼ ватт,
Все симисторы на 400 вольт, номинальное значение 1 кВ,
T1, T2, T3, T4 = BC 547,
Все стабилитроны = 3 вольт 400 мВт ,
Все диоды = 1N4007,
Все предустановки = 10K линейный,
R1, 2, 3, 4, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 = 1 кОм · Вт,
N1 — N4 = IC 4093,
C1 и C3 = 100Uf / 25 вольт,
C2 = 104, керамический,
Трансформатор стабилизатора защитного кожуха = «Сделано на заказ», имеющий 170, 225, Выход 240, 260 вольт Отводы при входном питании 225 вольт или ответвления на 85, 115, 120, 130 вольт при входном напряжении 110 переменного тока.
TR1 = понижающий трансформатор, 0–12 В, 100 мА.

4000 Вт High Power SCR — TRIAC Voltage Regulator

Высокомощный тиристор, симистор, регулятор напряжения, 4000 Вт

Это тиристорный модуль, который может управлять максимальной мощностью 4000 Вт. Он используется для управления напряжением, подаваемым на оборудование переменного тока.

Он использует фазовую обрезку, такую как обрезание синусоидального сигнала, вызывающее усреднение напряжения на его выходе. Он похож на сигнал ШИМ, но для этого используется переменный ток отсечки фазы.Обычно используется в цепях управления лампами накаливания и двигателями переменного тока.

Характеристики:

Совершенно новый сердечник SCR BTA41-600B. Найдите документацию на этой странице.
Чаще всего используется для регулировки освещенности, скорости, температуры для текущего применения.
Подходит для низковольтных нагревательных проводов: таких как резка пенополистирола, EPE, производство плащей и т. Д.
Рабочее напряжение: 110 В переменного тока или 220 В
Регулируемое напряжение: 10-220 В переменного тока
Максимальная мощность: 4000 Вт (резистивная нагрузка)
КПД: 90%
Размеры: 85 x 55 (без ручки) x 35 мм
Вес модуля: около 150 г
Конструкция безопасности:
Двойная боковая панель, лучшее качество.Большинство современных продуктов, представленных на рынке, имеют односторонний дизайн.
С корпусом с предохранителем-регулятором безопаснее, удобнее в установке, больше подходит для семейного и удобного монтажа заводов и предприятий.
Используйте новый импортный SCR BTA-41600A.
Используйте температуру печатной платы FR4 толщиной 1,6, конструкция схемы разумна и используется для увеличения утолщения конструкции пути сварки, даже достаточно большой, чтобы справиться с током за счет использования более безопасного и надежного.
35A — это стандартные четыре клеммы, клеммы имеют закрытый дизайн.
Конструкция схемы после нескольких технических улучшений, тщательно выбирайте каждую деталь, теперь является полностью зрелой технологией. Конструкция с двумя конденсаторами (конденсатор безопасности + конденсаторы с металлической пленкой) эффективно поглощает скачки напряжения и скачки напряжения, более эффективная защита тиристора, более эффективная и безопасная.
Актуальные формы для штамповки из алюминия и нержавеющей стали толщиной 1,5, приятные, более подходящие для семейного регулятора термостата и промышленных предприятий!
Примечание:
Сначала подключите нагрузку, затем выполните настройку
SCR в основном используется для резистивных нагрузок (электрический провод накаливания и т. Д.).), большинство однофазных двигателей переменного тока могут, но не могут гарантировать, другие типы нагрузок покупатель может подтвердить самостоятельно. Предохранитель не панацея, есть время реакции, при слишком большом токе помимо сгорания предохранителя может сгореть еще и модуль.
Обратите внимание на установку пластиковой крышки из-за установки корпуса, не может быть полностью открыта, отвертка, чтобы затянуть сторону с острием, другой, чтобы быть осторожным при открытии, чрезмерное усилие легко защелкивает крышку, экспресс-транспортировка также может быть раздавлена из-за изнашиваемых деталей , но не влияет на использование модуля, любые проблемы с пластиковым покрытием, связанные с рестораном, не несут ответственности за возврат.

Технические характеристики:

Тиристор Модель: BAT41-800B
Рабочее напряжение: 220 В (макс.)
Рабочий ток: 18 А (макс.)
Максимальная мощность: 4000 Вт
Диапазон регулируемого напряжения: от 0 В до 220 В
Размеры: 85 x 58 x 38 мм

Предварительные регуляторы

Elliott Sound Products

Методы предварительного регулятора

Основной индекс Указатель статей верхний

Содержание

Введение

Цепи предварительного регулирования (или предварительного регулирования) были обычным требованием в источниках питания в течение многих лет.На то есть две причины: либо для уменьшения пульсаций на выходе, либо для минимизации рассеиваемой мощности регулятора. Это снижает тепловыделение (в регуляторе) и может немного улучшить регулирование, поскольку на входе меньше изменение напряжения. Существует бесчисленное множество различных схем, но они следуют одним и тем же основным принципам — линейная, с переключением ответвлений, с отсечкой фазы и режимом переключения. Последние три могут быть реализованы разными способами. Линейные пререгуляторы обычно довольно похожи, потому что есть ограниченное количество вариантов.

Первой альтернативой является использование линейного предварительного регулятора с выходным напряжением, достаточно высоким для того, чтобы регулятор продолжал контролировать выход. Это имеет то преимущество, что в саму схему регулятора уже подается сигнал, практически лишенный пульсаций, что обеспечивает очень низкий уровень шума на выходе. Однако рассеивание в предварительном регуляторе может быть очень высоким — даже для схемы с относительно низким энергопотреблением.

Простейшая форма «высокоэффективного» предварительного регулирования с использованием двух или более ответвлений напряжения на трансформаторе, при этом соответствующее выходное напряжение снимается с трансформатора в зависимости от установленного выходного напряжения.Переключение ответвлений (как это называется) довольно просто реализовать, но обычно требует специального трансформатора. Это делает его подходящим для производителей, но он гораздо менее привлекателен для DIY, если конструктор не хочет использовать два многоотводных трансформатора, предполагая локальную доступность и двойное питание с положительным и отрицательным выходным напряжением. У вас даже может быть подходящий трансформатор в «ящике для мусора».

Во многих ранних источниках питания с высокой эффективностью использовалась схема с отсечкой фазы переменного тока.Путем включения переменного тока в той части сигнала, где пиковое напряжение переменного тока было чуть выше напряжения, необходимого на выходе, напряжение на регуляторе поддерживалось на минимальном уровне, тем самым повышая эффективность. В этих системах обычно используются тиристоры (также известные как тиристоры или кремниевые выпрямители), которые легко доступны в сильноточных версиях. Очень колючий характер формы волны может создавать как акустический, так и электрический шум. TRIACs также были распространены, и существовала коммерческая конструкция усилителя мощности звука, в которой использовалась эта техника.

В современных источниках питания высокой мощности используется импульсный источник питания на входе, либо с прямым преобразованием из сети переменного тока, либо низковольтный импульсный стабилизатор, следующий за силовым трансформатором. Они могут иметь высокий КПД, и там, где ожидается очень высокая мощность, сторона переменного тока может использовать активную коррекцию коэффициента мощности (PFC), чтобы гарантировать, что форма сигнала сети будет как можно ближе к синусоиде. В целом это создает сложный дизайн, но дает очень хорошие результаты.

В рамках этого обсуждения мы рассмотрим источник питания, который может обеспечивать до 50 В постоянного тока при токе до 5 А.Хотя диаграммы описывают только одиночный (положительный) источник питания, те же принципы применимы к двойному источнику питания с как положительными, так и отрицательными выходами. Основное отличие состоит в том, что при двойном питании напряжение, ток и общая рассеиваемая мощность увеличиваются вдвое. Конечно, это применимо только тогда, когда обе полярности подают одинаковое напряжение и ток (источник питания с двойным отслеживанием). Здесь рассматривается только предварительный регулятор — регулятор представляет собой отдельный объект и показан как «блок», аналогичный трехконтактному регулятору IC.

Чертежи ниже являются примерами и в каждом случае показывают один способ настройки конкретного предварительного регулятора. Возможностей столько же, сколько дизайнеров, и невозможно включить образец каждого из них. Веб-поиск по конкретному проекту предварительного регулятора часто обнаруживает несколько хороших примеров, наряду с обычными нерелевантными ссылками и некоторыми примерами, в которых следует указать, что показанный метод следует избегать, но кто-то все равно будет думать, что это хорошая идея.

1 Общие требования

Независимо от используемой техники, схема регулятора (дискретная, интегральная или гибридная) всегда должна иметь достаточное напряжение для обеспечения надлежащего регулирования.Это включает в себя наиболее отрицательную часть формы волны пульсации. Если для регулятора требуется дифференциал 5 В (от входа к выходу), нерегулируемое (или предварительно регулируемое) напряжение всегда должно быть на как минимум на 5 В больше, чем выходное напряжение. Если пульсация составляет 3 В, то самая отрицательная часть этого напряжения все равно должна быть на 5 В больше входной. Таким образом, наиболее положительная часть волны пульсации будет на 8 В выше выходного сигнала.

Если разность напряжений недостаточно велика, произойдет «прорыв» пульсаций, и некоторые из них будут видны на выходных клеммах.Это означает, что среднее напряжение (и, следовательно, средняя мощность, рассеиваемая в регуляторе), должно быть немного выше ожидаемого. При пиковой пульсации 3 В необходимое среднее напряжение постоянного тока увеличивается на 1,5 В. Звучит не так уж и много, но увеличивает требования к мощности регулятора. При выходном токе 5 А рассеиваемая мощность увеличивается на 7,5 Вт, поэтому общая рассеиваемая мощность (включая требуемый абсолютный минимум 5 В) составляет 32,5 Вт. Это значительное увеличение по сравнению с рассеиваемыми 25 Вт, если предварительно регулируемое напряжение не имеет пульсаций.

В зависимости от типа используемого выпрямления (нормальные диоды, тиристоры) и других факторов, трансформатору также может потребоваться более высокая полная мощность (ВА или вольт-амперы). Стандартный мостовой выпрямитель требует номинальной мощности, примерно в 1,8 раза превышающей фактическую выдаваемую мощность. Это означает, что если вы ожидаете, что выходная мощность (включая потери) составит 250 Вт, вам понадобится трансформатор на 450 ВА, если полная выходная нагрузка сохраняется в течение любого периода времени (более нескольких минут). Меньший трансформатор можно использовать только в том случае, если вы включите термодатчики на трансформаторе, а также на радиаторах, поэтому питание отключится, если оно начнет перегреваться.Несоблюдение этой меры предосторожности может привести к отказу трансформатора.

При работе с любым настольным источником питания большой мощности одна из проблем, с которой вы всегда будете сталкиваться, — это пределы транзисторной SOA (безопасной рабочей области). Таблицы данных обычно предоставляют это в графической форме, и выход за пределы второй поломки (даже кратковременный) может привести к мгновенному отказу. Это должно быть учтено в окончательном проекте, и детали включены ниже (эта схема будет в регуляторе, а не в предварительном регуляторе).Помните, что при выходе из строя транзистора регулятора происходит короткое замыкание, поэтому на тестируемое устройство будет подаваться полное напряжение питания. Это может привести к выходу из строя DUT (тестируемого устройства).

В рассмотренных случаях предполагается, что силовые транзисторы будут монтироваться непосредственно на радиаторе, без электрического изолятора. Это минимизирует тепловое сопротивление от корпуса к радиатору, но оно всегда будет отличаться от нуля. Лучшее, на что вы можете надеяться, вероятно, около 0.1 ° C / Вт, но добиться этого на практике непросто. Использование силиконовых «термопрокладок» настолько неразумно, что я не смею даже упоминать о них, но они существуют, и некоторые люди до сих пор считают их хорошей идеей. Хотя они подходят для приложений с низким энергопотреблением (до 10 Вт непрерывно), они хороши, но для серьезной мощности их явно недостаточно.

К сожалению, прямой монтаж почти всегда означает, что радиаторы « горячие » (как в электрическом состоянии « под напряжением »), и они должны быть изолированы от корпуса, и требуется большая осторожность, чтобы замыкание на корпус было практически невозможным. как вы можете это сделать.Это не обязательно так сложно, как кажется, но требует дизайна, отличного от того, как обычно используются радиаторы. В качестве примера я включил фото ниже двойного радиатора под напряжением, который скреплен кусками акрила. Все винты утоплены глубоко под поверхностью, и перед установкой будет наклеена лента, чтобы обеспечить надлежащий электрический барьер. Монтаж на шасси прост — в акриле просверлены три отверстия и нарезаны резьбы для винтов с металлической резьбой 4 мм.

Рисунок 1 — Двойной радиатор под напряжением, с вентилятором и акриловыми сепараторами

Показанная компоновка очень хорошо подходит для этого применения: один радиатор предназначен для положительного источника питания, а другой — для отрицательного источника питания. Это готовится к предстоящему проекту, который предназначен для обеспечения доступного двойного источника питания с напряжением до ± 25 В и током нагрузки до 2 А (один или оба источника). К радиатору будут подключены почти все схемы, кроме потенциометров для установки напряжения, ограничения тока и первичного источника питания (трансформатор, мостовой выпрямитель и конденсаторы фильтра).

Хотя вентилятор довольно маленький, а радиаторы не слишком большие (квадрат 80 мм и длина 160 мм), этот радиатор должен достаточно легко рассеивать до 50 Вт с каждой стороны (всего 100 Вт). Это намного больше, чем мне нужно, но нет слишком большого радиатора. Обратите внимание: абсолютно необходимо, чтобы вентилятор нагнетал воздух в туннель, потому что вентиляторы, которые сосут, на самом деле сосут! Существует огромная разница в производительности, и это подробно описано в статье о радиаторах ESP.

2 Линейный предварительный регулятор

Это самый простой вариант реализации, не считая важных положений по управлению температурным режимом. Для нашего гипотетического источника питания потребуется нерегулируемое напряжение не менее 62 В постоянного тока. Если бы вы использовали его с полным выходом 5 А при (скажем) выходе 5 В постоянного тока, предварительный регулятор рассеивает не менее 260 Вт, а регулятор рассеивает еще 25 Вт (при условии, что перепад напряжения регулятора составляет 5 В). Это очень много тепла, и пытаться это сделать без принудительного воздушного охлаждения (вентилятора) нереально.Это можно сделать, но радиатор должен быть массивным, и стоимость только этого почти наверняка превысит стоимость самого источника питания. Это просто глупо, если нет абсолютных требований к полной акустической тишине, что редко бывает в случае лабораторных / лабораторных поставок.

По мере увеличения выходного напряжения рассеиваемая мощность предварительного регулятора уменьшается, пока на самом верхнем пределе он не должен передавать почти полное нерегулируемое напряжение на регулятор. Это может означать, что выходной шум (гул или гудение 100–120 Гц) также увеличивается, потому что нет предварительной регулировки для уменьшения пульсации.Конечно, этому можно противодействовать более высоким нерегулируемым напряжением, но это еще больше увеличивает потери. Как уже отмечалось, самым большим преимуществом является простота, но большая часть этого имеет тенденцию исчезать, когда вам нужно добавить схему управления температурой.

Обычно вентилятор не работает, и это будет иметь место (вероятно) для большинства обычно выполняемых тестов. Однако по мере увеличения температуры радиатора транзисторы или полевые МОП-транзисторы, используемые в предварительном регуляторе, становятся склонными к выходу из строя из-за чрезмерных температур кристалла.Как только температура на радиаторе превысит 30 ° C или около того, должен включиться вентилятор (скорость вращения может изменяться), а если температура радиатора продолжает расти, подача должна автоматически отключаться. Если эти меры предосторожности не будут приняты, ваша тестовая нагрузка и источник питания могут быть серьезно повреждены.

Хотя это потенциально самый тихий (электрический шум), линейный предварительный регулятор — наименее эффективный метод. Однако это не означает, что это не следует рассматривать, особенно для низших степеней.Для источников питания, обеспечивающих ± 25 В или около того при токе до 2 А, ограничения сведены к минимуму, и потеря эффективности не такая уж большая проблема. В худшем случае рассеиваемая мощность может достигать 70 Вт (140 Вт для двойного источника питания), но это только при полной нагрузке и очень низких выходных напряжениях. При «нормальном» использовании (что бы это ни было) рассеиваемая мощность будет несколько меньше, и во многих случаях она составит всего несколько ватт при тестировании предусилителей или даже усилителей мощности на малой мощности. Это техника, которая еще не умерла и, вероятно, будет существовать еще много лет.

Возможно, одно из его самых больших преимуществ состоит в том, что если он построен хорошо с хорошим радиатором, он переживет большинство людей, решивших его построить. Детали не исчезнут в ближайшее время, и обслуживание (если оно когда-либо потребуется), как правило, не вызывает затруднений, если детали со сквозным отверстием используются повсюду. Нет необходимости в SMD-деталях, потому что схема очень проста. Этого нельзя сказать о некоторых альтернативах, особенно о схемах с переключаемым режимом. Однако этот применяется только при более прагматичном подходе, снижая напряжение до ± 25 В при максимальном токе около 2 А.

Линейный регулятор слежения практически бесшумен как в акустическом, так и в электрическом отношении. Однако они также очень неэффективны, поэтому им требуются большие радиаторы для рассеивания значительного тепла, которое может генерироваться в источнике большой мощности. Это не только очень расточительно (вы платите за тепло, вырабатываемое из-за тока, потребляемого из сети), но также увеличивает размер и стоимость источника питания.

Рисунок 2 — Предварительный регулятор линейного слежения

В приведенном выше примере C1 составляет 10 000 мкФ (10 мФ) и является основным сглаживающим конденсатором.Питается с выхода выпрямителя. Q1 и Q2 образуют источник тока. Это обеспечивает базовый ток последовательной паре Дарлингтона (Q3 и Q4). Q4 может состоять из двух или более параллельно подключенных устройств, если рассеивание велико. Стабилитрон (ZD1) гарантирует, что входное напряжение регулятора (которое может быть IC или дискретным) будет как минимум на 4,5 В выше выходного напряжения. Если для регулятора требуется более высокое дифференциальное напряжение, вы просто используете стабилитрон с более высоким напряжением. По умолчанию выходной сигнал предварительного регулятора достаточно хорошо сглажен и содержит небольшую пульсацию, потому что его эталоном является регулируемый выход (через ZD1).D1 гарантирует, что предварительный регулятор и регулятор не будут подвергаться воздействию обратных напряжений, если на выход подается источник постоянного тока (что может и происходит). Значения для потенциометра (VR1) или R3 не указаны, поскольку они зависят от топологии регулятора.

Одним из наиболее сложных аспектов любой линейной конструкции является транзисторная SOA (безопасная рабочая зона). Например, устройства TIP35 / 36 дешевы и идеально подходят для этой роли, но есть несколько вещей, которые необходимо учитывать.Первый — это номинальная мощность (125 Вт), но это смягчается, когда вы смотрите на кривую снижения номинальных значений температуры (мощность в зависимости от температуры корпуса), максимальное значение T _J (температура перехода), R _{th j-case} (тепловое сопротивление, переход к корпусу) и кривые SOA. Должно быть очевидно, что с R _{th j-case} при 1 ° C / Вт, если устройство рассеивает 70 Вт, соединение должно быть при температуре окружающей среды (25 ° C) плюс T _J — всего 95 ° C. . Это предполагает идеальное сопряжение между корпусом и радиатором и температуру радиатора не выше 25 ° C.

Это явно невозможно. Максимально допустимая температура перехода составляет 150 ° C при температуре корпуса 25 ° C, поэтому при рассеивании 70 Вт температура корпуса не может превышать 80 ° C (это легко вычислить или можно сделать с помощью миллиметровой бумаги). При 150 ° C. кристалл не может рассеивать дополнительную мощность, а при температуре корпуса 25 ° C он может выдерживать 125 Вт (что повышает температуру кристалла до 150 ° C). Обратите внимание, что этот только обращается к температуре, а не к SOA! Кривая SOA показывает, что при напряжении на устройстве 35 В максимальный ток составляет 2 А — это максимум 70 Вт при 25 ° C.Если напряжение или ток увеличиваются сверх этого, существует вероятность второй поломки, механизма почти мгновенного отказа устройства. Эти пределы снижаются при более высоких температурах!

Несмотря на кажущуюся простоту линейного предварительного регулятора, требуется много проектных работ, чтобы гарантировать, что надежность не будет снижена. Вот почему так важно изучить таблицы данных, минимизировать все возможные термические сопротивления и, как правило, быть готовым использовать больше деталей, чем вы изначально думали, что вам нужно.Однако это действительно самый простой вариант — как только используются более «продвинутые» методы, проблемы проектирования только возрастают.

Если бы идея линейного предварительного регулятора использовалась для гипотетического источника питания (50 В при 5 А, в худшем случае рассеивание около 300 Вт), требования SOA означали бы, что вам потребуется минимум десять транзисторов TIP35 / 36 для каждой полярности (максимум 600 мА при 60 В на транзисторе). Очевидно, что это не самый разумный способ создания блока питания очень высокой мощности.Мощность 250 Вт (двойная мощность 500 Вт) не такая уж большая мощность, поэтому альтернативы необходимы.

Переключение на 3 ступени
Без переключения ответвлений для источника питания 50 В, 5 А требуется минимальное входное напряжение около 55 В, поэтому, если вы ожидаете 5 А на выходе 1 В постоянного тока, рассеиваемая мощность составит 270 Вт. Это предполагает, что сетевое напряжение остается на номинальном значении, 230 В или 120 В. На самом деле, нам необходимо учитывать как высокое напряжение сети , так и низкое напряжение сети , поэтому нерегулируемое напряжение должно быть как минимум на 10% выше номинального, чтобы обеспечить более низкое, чем обычно, напряжение сети.55 В становится достаточно близким к 61 В. Рассеивание увеличено до 300 Вт.
При переключении ответвлений трансформатор имеет несколько обмоток (или одну обмотку с несколькими ответвлениями), и доступен более высокий КПД, чем у регулятора, на который всегда подается самое высокое напряжение, обеспечиваемое трансформатором, выпрямителем и конденсатором фильтра. Например, для напряжений до 12 В нерегулируемое напряжение постоянного тока обычно будет не менее 18 В (среднее значение, требующее переменного напряжения 15 В RMS), и оно всегда должно быть достаточно высоким, чтобы гарантировать минимальное напряжение (на основе величина пульсации) остается выше напряжения падения регулятора (где он больше не может регулировать).Оно варьируется от примерно 3 В до 5 В или более, в зависимости от топологии самого регулятора.
При выходном напряжении (скажем) 1 В при 5 А регулятор рассеивает около 90 Вт. По мере увеличения выходного напряжения отвод трансформатора автоматически выбирается для обеспечения требуемого диапазона напряжений. По-прежнему необходимо рассеять много тепла, но оно намного ниже, чем у простого регулятора, который постоянно получает полное вторичное напряжение.
Когда пользователь выбирает выходное напряжение 12 В постоянного тока или больше, точка отвода трансформатора увеличивается, поэтому на входе регулятора появляется большее напряжение.В нашем примере оно может возрасти до 39 В постоянного тока (выход переменного тока с трансформатора 30 В RMS), а при полном токе (5 А) с выходным напряжением 16 В регулятор рассеивает 115 Вт. В системе с тремя отводами последний отвод будет выбран, когда выходное напряжение установлено на 34 В или выше. При напряжении 34 В и выходе 5 А регулятор имеет входное напряжение примерно 60 В и рассеивает 130 Вт.
Обратите внимание, что рассеяние всегда выше на нижнем конце любого напряжения питания с ответвлениями. Если регулятор работает с выходным напряжением 50 В при токе 5 А, рассеиваемая мощность составляет около 50 Вт.Как правило, оно будет немного ниже при напряжении чуть ниже коммутируемого напряжения для более низких напряжений, но вы всегда должны рассчитывать на худший случай. Вы также должны учитывать короткое замыкание на выходе, а это действительно может быть очень сложно. Мгновенное рассеяние мощности может превышать 300 Вт, а радиатор с высокой тепловой массой необходим для поглощения таких «переходных» событий без локального повышения температуры. Защита транзисторов SOA должна быть включена для защиты транзисторов регулятора, и это может быть сложной задачей (мягко говоря).

Рисунок 3 — Простое трехступенчатое переключение ответвлений
Простая схема переключения ответвлений показана выше. Упомянутые напряжения нагружены до 5 А и предполагают силовой трансформатор не менее 500 ВА. Стабилизатор получает входное напряжение около 19 В, пока выходное напряжение меньше 12 В. Выше этого стабилитрон (ZD1) пропускает достаточно тока, чтобы включить Q1, который, в свою очередь, управляет реле (RL1). Контакты реле отключают обмотку низкого напряжения и подключаются к следующему ответвлению (30 В переменного тока), поэтому входное напряжение регулятора увеличивается до 44 В (нагрузка ~ 40 В).В этом случае регулятор может обеспечивать регулируемый выход до 28 В постоянного тока. При дальнейшем увеличении выходного напряжения RL2 срабатывает, подключая отвод 45 В переменного тока, давая нерегулируемое напряжение около 63 В (~ 60 В при нагрузке). Без переключения ответвлений рассеяние в регуляторе будет намного выше, чем желательно при низких выходных напряжениях, особенно при высоком токе.
Контакты реле помечены как «NO» и «NC», что означает нормально разомкнутый и нормально замкнутый соответственно. «Нормальное» состояние — это когда реле не находится под напряжением, поэтому контакты «NO» будут разомкнуты (нет соединения).Контакты реле должны выдерживать полное напряжение и ток в соответствии с конструкцией источника питания. Обычно этого легко добиться, а реле имеют очень низкое сопротивление, когда контакты замкнуты. Вы должны убедиться, что контакты реле для отдельных напряжений не могут закоротить обмотку (это невозможно в схеме на Рисунке 3).
ZD2 и ZD4 защищают релейные переключающие транзисторы от чрезмерного базового тока с высокими выходными напряжениями. Если вместо стабилитронов и транзисторов используется пара компараторов, рассеиваемая мощность снижается, а напряжения переключения ответвлений будут более точными.Это, конечно, добавляет сложности, но разница в стоимости незначительна. Показанная простая схема, безусловно, будет работать, но пороги переключения не очень точны.
BR2 вместе с отдельной обмоткой обеспечивает выход низкого напряжения (~ 12 В постоянного тока при нагрузке) для постоянного управления реле, независимо от выбранного переменного напряжения от трансформатора. Лучше всего для этого использовать отдельную обмотку, а выход в идеале должен регулироваться для компараторов и катушек реле. Компараторы обеспечивают лучшее (более предсказуемое) определение напряжения, что обеспечивает большую точность и меньшее энергопотребление.
Если вы совершаете короткое замыкание и пытаетесь увеличить выходное напряжение, оно не может возрасти из-за ограничения тока, поэтому отводы с более высоким напряжением не могут быть выбраны. Хотя я показал переключение реле, это также можно сделать с помощью SCR (кремниевые выпрямители, также известные как тиристоры), TRIAC или даже MOSFET-реле. Независимо от техники переключения результаты во многом одинаковы. «Твердотельное» переключение может считаться предпочтительным, но оно более сложное, имеет более высокие потери, чем реле, и требует более сложной схемы.
Конечно, нет причин не включать предрегулятор линейного слежения с переключением ответвлений, но он все равно будет подвергаться тем же ограничениям, что и линейный предрегулятор, если вы случайно установили самое высокое выходное напряжение и произойдет внезапное короткое замыкание в нагрузке (или только в измерительных проводах). Отвод переключится на минимальное значение почти мгновенно, но все еще есть большой конденсатор фильтра, заряженный до максимального нерегулируемого напряжения! Независимо от того, включены ли предварительные регуляторы линейного слежения или нет, это вызовет печаль, и это должно быть учтено, потому что это будет .
Общая эффективность систем переключения ответвлений повышается за счет большего количества ответвлений трансформатора. Также можно использовать обмотки с различным напряжением, которые переключаются в такой последовательности, которая позволяет (скажем) трем обмоткам обеспечивать пять различных выходных напряжений от трансформатора. У вас может быть пара обмоток 18 В и одна обмотка 9 В, переключенные таким образом, что вы можете иметь переменное напряжение 9, 18, 27, 36 и 45 В переменного тока. Хотя это, очевидно, повышает эффективность, это также означает сложную логическую матрицу для управления переключателями.Использование микроконтроллера, конечно, упростит эту задачу, но расположение контактов реле будет довольно запутанным. Трансформатор будет иметь индивидуальную конструкцию, если вы не используете несколько трансформаторов меньшего размера.
Конструкция регулятора должна быть достаточно прочной, чтобы гарантировать, что он не выйдет из строя в случае короткого замыкания при подаче максимального выходного напряжения, и это произойдет либо случайно, либо из-за отказа в испытательной цепи. Эта конкретная проблема отказывается исчезнуть, независимо от метода, используемого для предварительного регулирования, и отсутствие соответствующей схемы защиты приведет к взорванию источника питания.
4 фазы переменного тока
Распространенным подходом к предварительному регулированию в первых источниках питания была схема с отсечкой фазы, чем-то похожая на диммер лампы накаливания. Они были популярны, потому что позволяли нерегулируемому напряжению оставаться достаточно высоким, чтобы следующий линейный регулятор мог обеспечить хорошее регулирование без каких-либо прорывов пульсаций.
Однако в большинстве этих источников питания использовались тиристоры (кремниевые выпрямители, также известные как тиристоры).Самой большой проблемой была / является скорость включения SCR — они очень быстро переходят в проводимость, а это означает, что они неизменно вызывают некоторый высокочастотный шум. Поскольку их можно только включить, они были (на языке регуляторов яркости ламп) «регуляторами яркости» переднего фронта, поэтому большая часть полупериода переменного тока должна пройти до включения тиристоров. Тиристоры GTO (выключение затвора) стали доступны позже, но они никогда не использовались в какой-либо схеме предварительного регулятора с отсечкой фазы, которую я видел.
Быстрое включение также вызывает рычание большинства трансформаторов, поэтому они издают не только электронный шум, но и акустический.Альтернативой «традиционному» предварительному стабилизатору фазы SCR является использование переключателя MOSFET. Это означает, что он может отключиться при достаточно высоком напряжении, поэтому он работает как диммер с задним фронтом . Это несколько тише, чем версия SCR, и с MOSFET, которые можно получить сегодня, она также более эффективна. Однако это не означает, что высокочастотный шум устранен.
Вы можете рассматривать эту схему как «бесступенчатый» переключатель ответвлений, потому что выходное напряжение трансформатора является бесступенчатым.Нерегулируемое выходное напряжение может составлять всего 6 В, если управление находится на вторичной стороне трансформатора. Во многих источниках питания используются цепи с отсечкой фазы на первичной стороне , потому что это снижает задействованный ток, что, в свою очередь, снижает потери в тиристорах или симисторах (тиристоры — это двунаправленные переключатели переменного тока). Конечно, это вносит дополнительную сложность, потому что тиристоры или симисторы требуют изолированной схемы управления. Существуют специализированные микросхемы, разработанные специально для питания симисторов (например.грамм. MOC3020 … MOC3023), но схема управления все еще необходима. Детектор перехода через ноль необходим, чтобы схема могла определить точку, в которой форма волны переменного тока проходит через ноль (и тиристоры или тиристоры отключаются).
В следующей схеме детектор перехода через ноль не требуется как отдельная подсхема. Система переключения фактически не определяет переход через нуль, но включает полевой МОП-транзистор всякий раз, когда напряжение переменного тока ниже целевого. В ограничителе тока используется резистор 50 мОм (R2), который ограничивает пиковый ток полевого МОП-транзистора значением чуть более 13 А.Если пиковый ток уменьшается, полевой МОП-транзистор будет работать дольше, а общая рассеиваемая мощность увеличится. Ток должен быть достаточно высоким, чтобы крышка фильтра (C2) могла заряжаться до требуемого напряжения при полной нагрузке. В конечном итоге пиковый ток также ограничивается сопротивлением обмотки трансформатора.

Рисунок 4 — Предварительный регулятор с отсечкой фазы
На чертеже показан вариант предварительного регулятора с отсечкой фазы, который вы почти наверняка не найдете больше нигде. Несмотря на то, что он упрощен, он работает хорошо, как показано, и требует лишь нескольких изменений для практической схемы.МОП-транзистор с P-каналом включается, когда нефильтрованный сигнал постоянного тока падает ниже целевого напряжения, и снова выключается, когда достигается целевое нерегулируемое напряжение. С стабилитроном 5,1 В, как показано, дифференциальное напряжение регулятора составляет около 5 В при любой настройке выходного напряжения. Компаратору операционного усилителя требуется постоянный источник питания, иначе он не сможет работать. Как и во всех схемах с отсечкой фазы, ток пульсаций фильтрующего конденсатора может быть намного выше, чем обычно. Это смягчается (до некоторой степени) за счет использования ограничителя тока для полевого МОП-транзистора, как показано, но это увеличивает его рассеивание.Для лучшей общей производительности Q3 является текущим стоком. Это делает управляющий сигнал MOSFET менее зависимым от мгновенного напряжения. R7 и R10 необходимы для запуска схемы, так как без них на неинвертирующем входе компаратора нет напряжения, и он не включится. Для начала работы требуется всего несколько милливольт, и после этого процесс становится самоподдерживающимся. R7 также обеспечивает сигнал пересечения нуля, хотя иногда схема включается в других точках формы сигнала (как показано на сигналах ниже).
Использование схемы с отсечкой фазы на вторичной стороне (низкое напряжение, высокий ток) трансформатора когда-то было непрактичным, но MOSFET изменили это. Они доступны с почти устрашающим номинальным током и таким низким сопротивлением, что рассеиваемая мощность минимальна. Необходимая схема не является пугающе сложной, но обычно разумным шагом является введение некоторой формы ограничения тока (кроме сопротивления обмотки трансформатора), чтобы гарантировать, что ток пульсаций конденсатора фильтра управляем.Без ограничения тока конденсатор фильтра может иметь очень тяжелый (и соизмеримо короткий) срок службы. К счастью, этого не так уж сложно добиться, и для этого требуется всего несколько недорогих деталей. Один из методов, который обычно использовался в старых системах, — это дроссель фильтра (индуктор), но это большое, тяжелое и дорогое дополнение. Однако при правильном применении он дает хорошие результаты.
Весьма сомнительно, что какой-либо производитель будет использовать эту схему в новом дизайне, но не потому, что она неэффективна.Самые большие проблемы с и всеми системами с отсечкой фазы — это плохое использование трансформатора и высокий ток пульсации конденсатора. Для сборки своими руками и при условии, что домашний мастер готов поэкспериментировать, это может дать хорошие результаты, но производители теперь будут использовать импульсный источник питания (и большинство из них используют только , , источник переключения, без какой-либо линейной регулировки для минимизации шума). Обратите внимание, что системы переднего фронта (SCR или TRIAC) необходимы, если они используются на первичной обмотке трансформатора, но если отсечка фазы выполняется на вторичной стороне, предпочтительнее использовать переключатель заднего фронта.Обратите внимание, что напряжение питания компаратора должно быть не меньше выходного напряжения регулятора, чтобы предотвратить повреждение входных цепей интегральной схемы компаратора (или операционного усилителя). Компаратор имеет встроенный гистерезис (обеспечиваемый R5), который помогает предотвратить паразитные колебания.
Из представленных вариантов схема с фазовой отсечкой MOSFET, вероятно, является самой простой в реализации, если вам нужен высокий КПД, но за это приходится платить. Хотя схема является концептуальной (а не законченным решением), она очень хорошо моделируется, и нет причин ожидать, что она также не будет работать очень хорошо.Не требуется никаких дополнительных услуг, кроме подходящего напряжения питания для компаратора (обычно около 30 В постоянного тока). Помимо схемы переключения, он может иметь самый высокий общий КПД при любом напряжении или токе из всех методов.
Итак, каковы затраты? При низком и среднем напряжении следует ожидать, что ток пульсаций конденсатора фильтра будет вдвое больше, чем у обычного выпрямителя, обеспечивающего такой же выходной ток. Он также страдает от довольно плохого использования трансформатора (как и , все цепи с отсечкой фазы ).Коэффициент мощности при указанном ниже напряжении и токе составляет всего 0,327, что означает, что номинальная мощность трансформатора может достигать 800 ВА при выходной мощности 250 Вт (50 В при 5 А). Вам понадобится трансформатор гораздо большего размера, чем ожидалось, чтобы получить требуемый ток и напряжение. «Обычный» выпрямитель и крышка фильтра требуют трансформатора 450 ВА для той же выходной мощности. Те же эффекты наблюдаются с любой системой среза фазы — это не то, что ограничивается показанной.

Рисунок 4.1 — Формы сигналов предварительного регулятора с отсечкой фазы
Из всех представленных здесь конструкций, версия MOSFET с переключением фазы с отсечкой фазы — единственная, которая требует формы волны, чтобы показать, как она функционирует.Показаны нерегулируемые напряжение и ток для нерегулируемого выхода чуть более 23 В при выходном токе 0,8 А. Ток полевого МОП-транзистора ограничивается схемой, показанной выше, и составляет около 13 А. Как видите, когда нерегулируемое напряжение падает ниже порогового значения, полевой МОП-транзистор включается и остается включенным, пока напряжение не превысит пороговое значение . Если полевой МОП-транзистор включается непосредственно перед пересечением нуля, вы можете увидеть небольшой «удар» на форме сигнала постоянного тока. Основная передача мощности происходит после перехода через нуль.Выход компаратора показан синим цветом, и вы можете видеть, что он включается непосредственно перед переходом через ноль и выключается в тот момент, когда напряжение достигает желаемого пикового значения. По мере увеличения выходного тока полевой МОП-транзистор включается дольше, позволяя крышке фильтра полностью зарядиться до необходимого напряжения.
Как отмечалось ранее, эту схему вы вряд ли встретите где-либо еще. Конечно, опубликованы системы переключения MOSFET, но большинство из них пытается работать точно так же, как «традиционные» версии SCR или TRIAC, и не используют более простую схему, показанную здесь.Ничто не указывает на то, что более традиционный метод «лучше», и я предполагаю, что верно обратное, поскольку схема, показанная выше, работает в основном как система управления задним фронтом, которая помогает уменьшить ток пульсаций конденсатора.
Требуется осторожность при выборе полевых МОП-транзисторов, поскольку они имеют определенную безопасную рабочую зону. Это критично, когда они частично работают в линейной области (для которой оптимизировано несколько полевых МОП-транзисторов), и необходимо сверяться с таблицей данных, чтобы убедиться, что используемый полевой МОП-транзистор может обрабатывать комбинацию напряжения и тока.Ограничитель тока облегчает жизнь конденсатору фильтра, но усложняет работу полевого МОП-транзистора. И наоборот, снятие ограничителя тока облегчает жизнь полевому МОП-транзистору, но увеличивает нагрузку на конденсатор фильтра.
5 Регулятор переключения
При использовании предварительного регулятора импульсного режима вы сохраняете обычный сетевой трансформатор, мостовой выпрямитель и конденсатор фильтра. Однако, вместо использования линейного (или фазового) предварительного регулятора, это будет (чаще всего) понижающий (понижающий) импульсный стабилизатор.Для этого доступно бесчисленное множество ИС, и с моей стороны было бы довольно глупо пытаться описать полную схему (так что я не буду). Вместо этого понижающий преобразователь показан в виде «блока» схемы с отдельным полевым МОП-транзистором с P-каналом, действующим в качестве переключателя. Обратная связь должна гарантировать, что выходное напряжение выше, чем регулируемое выходное напряжение, и, как и прежде, разность напряжений зависит от топологии регулятора.
Эта конструкция обладает высокой эффективностью, поэтому потери мощности будут минимальными.Самая большая проблема всегда будет заключаться в том, чтобы шум переключения не попадал на выход. Для некоторых приложений небольшой высокочастотный шум не является проблемой, но если вы пытаетесь измерить отношение сигнал / шум (SNR) цепи звуковой частоты, любой высокочастотный шум может испортить ваши измерения.

Рисунок 5 — Предварительный регулятор понижающего преобразователя переключаемого режима
Напряжение постоянного тока от трансформатора, моста и крышки фильтра должно быть больше, чем максимальное требуемое регулируемое напряжение, потому что понижающий преобразователь всегда будет нуждаться в некотором перепаде напряжения (как и линейный регулятор).Одним из основных преимуществ является то, что если вам нужен большой ток при низком напряжении, преобразователь переключаемого режима применяет «преобразование». При отсутствии потерь, если понижающий преобразователь имеет входное напряжение 60 В, выходное напряжение 10 В и ток 5 А (50 Вт), его входной ток будет только 833 мА (также 50 Вт). На самом деле будет больше, потому что ни одна схема не может достичь 100% КПД. Разумно ожидать, что входной ток будет около 1 А (60 Вт), что соответствует лишь 10 Вт «потраченной впустую» мощности. Даже небольшой радиатор может легко избавиться от этого, хотя не вся мощность рассеивается в переключающем MOSFET — некоторая часть также рассеивается в катушке индуктивности и выпрямительном диоде.
Q2 — очень простой дифференциальный усилитель, который обеспечивает напряжение на стабилизаторе около 6 В. Если входное напряжение уменьшается из-за внешней нагрузки, Q2 частично отключается, что обеспечивает более низкое напряжение обратной связи для импульсного преобразователя, заставляя его выходное напряжение увеличиваться. Обратное также (очевидно) верно. Поскольку полевой МОП-транзистор является высокоскоростным переключателем, рассеивание будет низким и представляет собой комбинацию скорости включения / выключения и сопротивления включения (R _{DS на}).Рассеивание индуктора зависит от потерь в сердечнике и сопротивления переменному току (которое подвержено скин-эффекту и превышает его сопротивление постоянному току). Для понижающего преобразователя необходимы средства защиты от короткого замыкания или ограничения тока.
6 Импульсный источник питания
Сегодня существует тенденция к использованию импульсных источников питания для обеспечения нерегулируемого напряжения. На самом деле он регулируется, но настроен так, чтобы выходное напряжение SMPS было достаточно высоким, чтобы линейный регулятор мог правильно регулировать.Будем надеяться, что любой остаточный высокочастотный шум также будет устранен, но это может быть намного сложнее, чем кажется. Импульсный источник питания может быть либо со стороны сети (исключая трансформатор 50/60 Гц), либо со стороны вторичной обмотки с использованием простого понижающего стабилизатора, как показано на рисунке 4. Использование сетевого импульсного источника питания более эффективно, но тогда у вас есть много преимуществ. схемы, которая все находится под напряжением сети. Обычно это не лучший выбор для большинства домашних мастеров, хотя это можно сделать, если вы разбираетесь в тонкостях работы с импульсными источниками питания в автономном режиме (питание напрямую от сети).Я показал SMPS с активным PFC (коррекция коэффициента мощности), но это не важно. Они намного сложнее, чем «простые» импульсные источники питания.
Наиболее распространенный SMPS использует выпрямитель непосредственно от сети с конденсатором фильтра высокого напряжения. За ним следует ИС управления режимом переключения и один или несколько полевых МОП-транзисторов для переключения постоянного высокого напряжения на трансформатор. В системах с низким энергопотреблением (менее 50 Вт или около того) будет использоваться обратный преобразователь, в то время как более мощные источники питания используют полный или полумостовой привод к трансформатору.Выходное напряжение на вторичной стороне регулируется с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Система управления с обратной связью должна контролировать выходное напряжение регулятора, а также его входное напряжение (от SMPS) и обеспечивать наличие достаточного перепада напряжения для поддержания регулирования. SMPS требует защиты от короткого замыкания, которая на схеме не показана. Дополнительные сведения о топологиях коммутируемого режима см. В статье ESP «Пособие по источникам питания с коммутационным режимом».

Рисунок 6 — Предрегулятор режима переключения «Off-Line»
Поскольку существует так много возможностей и так много переменных, приведенное выше представлено только в виде блок-схемы.Вторичный выпрямитель должен использовать либо диоды Шоттки, либо сверхбыстрые диоды, поскольку они обычно работают на частоте 50 кГц или более. В системе обратной связи используется то же дифференциальное устройство, что и на рисунке 5, но с резистором (R1) для ограничения максимального тока светодиода в оптопаре. Есть много вещей, которые могут (и делают) пойти наперекосяк с SMPS, и нужно учитывать все обстоятельства. SMPS показан как схемный блок для этого подхода просто из-за его общей сложности. Целью этой статьи является предоставление идей, а не полных принципиальных схем.
Обратите внимание, что кроме конденсатора X2 (C1), здесь не показаны фильтрация, переключение или предохранитель входной сети. Все это необходимо в рабочем контуре. Импульсные источники питания могут обеспечивать как кондуктивные (через сетевую проводку), так и излучаемые (по воздуху) радиочастотные помехи (также известные как EMI — электромагнитные помехи), а фильтрация всегда необходима, чтобы гарантировать, что другое оборудование не скомпрометировано. Коммерческое оборудование требует тестирования на соответствие, а необходимая фильтрация необходима для получения сертификата.Как правило, любой производитель незаконно продает несовместимое оборудование.
Нет сомнений в том, что хорошо спроектированный SMPS может дать очень хорошие результаты. Как показано, вы также можете использовать конденсатор основного фильтра меньшего размера (C2), потому что частота намного выше, чем в обычной сети. Это сводит к минимуму напряжения, если (когда) источник питания закорочен, потому что он разряжается намного быстрее, чем крышка большего размера. К сожалению, сложность заключается в реализации, поскольку эти поставки очень сложны. Большинство используемых микросхем SMD, и если через 10 лет после сборки они выйдут из строя, шансы получить запасные части невелики (особенно контроллеры PFC и SMPS).
Несмотря на кажущуюся простоту показанной блок-схемы, на самом деле в этой технике нет ничего даже отдаленно тривиального. Вы можете упростить окончательный дизайн, не используя активную коррекцию коэффициента мощности, но еще предстоит преодолеть множество серьезных проблем. Конструкция импульсного трансформатора — это почти «черное искусство», и достижение полной изоляции, соответствующей соответствующим стандартам безопасности, само по себе является подвигом. В конечном счете, хотя он, безусловно, обеспечивает наивысшую эффективность из всех обсуждаемых методов, сложность схемы (и опасность работы с цепями, питающимися от сети) означает, что его очень трудно рекомендовать как проект DIY.
7 Защита SOA транзистора регулятора
Когда стабилизатор обеспечивает максимально возможное выходное напряжение, случайное короткое замыкание (или отказ DUT) может вызвать нагрузку на последовательные транзисторы регулятора, выходящие за пределы их SOA-ограничений. Это может привести к мгновенному отказу, особенно если ограничение тока установлено на максимальное значение. Рассмотрим транзистор с напряжением 60 В, пытающийся пройти 5 А. Мгновенная мощность составляет 300 Вт, и для разряда конденсатора основного фильтра требуется время.Чем большую емкость вы используете, тем хуже для транзисторов. В то время как большинство транзисторов могут выдерживать до трех раз больше их номинальной мощности в течение очень коротких периодов времени , время, необходимое для разряда конденсатора емкостью 10 000 мкФ, будет превышать возможности простых последовательных каскадов. При этом трансформатор и выпрямитель стараются держать крышку заряженной! Предварительный регулятор снизит выходное напряжение, но это никогда не происходит мгновенно — ожидайте как минимум 10 мс, а часто и больше.
Это особенно верно при использовании предварительного регулятора, поскольку он обычно используется для ограничения рассеивания в регуляторе.Следовательно, регулятору, как правило, необходимо рассеивать только около 100 Вт (в худшем случае), а обычно меньше. Если не используется какая-либо форма специального ограничения (обычно известного как ограничение V-I в усилителях мощности звука), результатом будет дорогостоящий ремонт, а источник питания не будет работать до тех пор, пока он не будет исправлен. Это нетривиальная задача, и необходимы довольно серьезные проектные работы, чтобы получить ограничитель V-I, обеспечивающий полную защиту от коротких замыканий. Не воображайте ни на минуту, что этого не произойдет, потому что это произойдет — это почти гарантировано!

Рисунок 7 — Кривые SOA TIP35C / 36C
Приведенные выше данные адаптированы из таблицы данных Motorola для TIP35C / 36C (25 А, 100 В, 125 Вт), и показана только версия «C», поскольку детали с более низким напряжением сейчас трудно получить.Ниже 30 В пределы основаны только на рассеиваемой мощности, поэтому при 10 В предел составляет 12,5 А (125 Вт), а при 30 В предел составляет 4,16 А (125 Вт). При любом напряжении между коллектором и эмиттером более 30 В второй пробой становится ограничивающим фактором, и горе проектировщику, который не принимает это во внимание. Более высокий ток допустим, если продолжительность перегрузки достаточно мала, поэтому вы можете получить до 1,75 А при продолжительности 300 мкс (87,5 Вт), но это не имеет смысла для источника питания.
Как видите, если на транзисторе 50 В, то его максимальный ток коллектора составляет всего 1 А (50 Вт против 50 Вт).125 Вт). Это вторичный предел пробоя — при температуре корпуса 25 ° C! При повышении температуры пределы SOA снижаются, поэтому поддержание минимально возможной температуры радиатора, очевидно, имеет решающее значение. Устройства TIP35 / 36 рассчитаны на 125 Вт, но этого можно достичь только при V _C-E 30 В или меньше и при температуре корпуса 25 ° C. Это нормально, и вы увидите ту же тенденцию с любым BJT, который хотите изучить. Некоторые лучше других, но все ограничены физикой.
Использование переключаемых полевых МОП-транзисторов в линейном режиме обычно считается плохой идеей (производителями), и, хотя они не страдают от второго выхода из строя как такового, они имеют очень похожий режим отказа, вызванный локальным перегревом внутри кремниевого кристалла. . Пытаться осветить это выходит далеко за рамки данной статьи, но это вполне реальное явление, которое привело к гибели многих полевых МОП-транзисторов. Если вы посмотрите на подавляющее большинство таблиц данных MOSFET, вы увидите кривые для различных периодов, таких как 10 мс, 1 мс и 100 мкс.Они не показывают операции в округе Колумбия, потому что они плохо с этим справляются. Коммутационные МОП-транзисторы предназначены для коммутации!
Конечно, нет веских причин, по которым вы не можете использовать боковые полевые МОП-транзисторы — те же, что используются для аудиоусилителей, таких как усилитель мощности на полевых МОП-транзисторах Project 101. Боковые полевые МОП-транзисторы, такие как ECX10N16 (125 Вт, 160 В, 8 А), имеют гораздо больший SOA, чем биполярные транзисторы, и основным ограничением является просто рассеиваемая мощность. Например, если устройство имеет напряжение сток-исток 100 В, максимальный ток ограничен до 1.25А, потому что они рассчитаны на 125Вт. Если напряжение 50 В, ток 2,5 А (также 125 Вт). Как правило, все номинальные мощности указаны для температуры корпуса 25 ° C. Боковые полевые МОП-транзисторы намного дороже, чем BJT или переключающие полевые МОП-транзисторы, и редко используются в регуляторах или предварительных регуляторах. Есть несколько полевых МОП-транзисторов (кроме боковых), которые предназначены для линейной работы, но их трудно найти, и обычно очень дороги.
Выводы
Все в электронике оказывается компромиссом.Мы жертвуем шумом ради эффективности, и (во многих случаях) мы можем ставить под угрозу эффективность ради простоты конструкции. Не существует единого «идеального» решения, поэтому всегда где-то нужен компромисс. Простые методы, как правило, легко реализовать, но они неэффективны, и по мере улучшения схемы она будет становиться все более сложной. При современной конструкции SMD (устройство для поверхностного монтажа) затраты на печатную плату незначительны или вообще отсутствуют, но конечный продукт может не подлежать ремонту, если он задушен крошечными частями SMD.
Лучшая конструкция для любой конкретной цели не обязательно является самой эффективной или самой дорогой, и она может даже не требовать особо хорошего регулирования. Наилучший дизайн — это тот, который подходит для данной цели, а для DIY легко построить и отремонтировать, если в этом возникнет необходимость. Наивысший КПД почти всегда означает наибольшую сложность, особенно это касается схем переключения. Если вы собираетесь использовать ресурс регулярно, он должен обеспечивать функции, которые, по вашему мнению, являются необходимыми, и, в идеале, его можно изменить позже, чтобы внести улучшения, если они будут сочтены необходимыми.
Стендовый источник питания не требует регулирования 0,01%, потому что он неизменно используется с измерительными проводами, которые в любом случае ухудшают регулирование, даже если они имеют достаточный калибр, чтобы минимизировать падение напряжения. Использование измерительных проводов, которые не влияют на регулирование, означает, что вам необходимо использовать дистанционное измерение напряжения, поэтому вам понадобится пять проводов для двойного источника питания. За все годы, что я использую источники питания, я буквально никогда не хотел, чтобы имел возможности дистанционного зондирования, потому что в большинстве случаев небольшое изменение напряжения не имеет значения.Другое дело, если вы выполняете особенно точные измерения, но в этом случае вам понадобится источник питания, предназначенный для этой цели. Самостоятельно обычно не обеспечивает необходимую производительность без значительных усилий и затрат.
Крупные производители могут потратить сотни (возможно, тысячи) часов на разработку материала, который можно классифицировать как настоящий «лабораторный», и у немногих есть время, ресурсы или деньги, которые можно потратить на несколько прототипов, чтобы прийти к окончательному дизайну.Например, небольшой просчет при проектировании силового трансформатора по индивидуальному заказу будет означать, что необходимо построить новый. Это может добавить значительного финансового бремени, если вы создаете единый источник питания для собственных нужд.
Как и статья, посвященная настольным источникам питания — покупка или сборка ?, она не предназначена для демонстрации полных и / или протестированных и проверенных схем. Это набор идей, выбранных для демонстрации распространенных способов минимизировать рассеивание энергии регулятора. Каждый из них был смоделирован (кроме версий switchmode) и имеет свои преимущества и недостатки.Немаловажная проблема защиты регулятора при максимальном напряжении и коротком замыкании измерительных проводов не решалась с помощью каких-либо дополнительных схем. Если регулятор является трехконтактным (маловероятно, учитывая напряжение и ток, предложенные во введении), он должен быть «автоматическим», но для дискретного регулятора необходимо рассмотреть некоторую форму ограничения мгновенного рассеивания.
Настольные источники питания
— это нетривиально, и требования к защите становятся весьма обременительными для источника, который может обеспечивать высокое напряжение и ток.Поскольку большинство (или, по крайней мере, очень много) приложений сегодня требуют двойного источника питания, все дублируется. Я считаю, что источник питания, который может выдавать до ± 25 В при токе 2 А или около того, является разумным пределом для домашнего источника питания. Строительство чего-либо большего становится очень дорогим, и его намного сложнее защитить от несчастных случаев или неправильного использования (преднамеренного или иного).
Многие схемы предварительного регулятора полагаются на отдельный «всегда включенный» источник питания для питания схемы управления (всегда включен, когда источник питания включен, а не круглосуточно).Хотя требуемый ток обычно довольно низкий, это усложняет общую схему и еще хуже для двойного источника питания. Кроме того, для цифровых счетчиков могут потребоваться отдельные плавучие источники питания, и, будучи недорогими, они также усложняют сборку и увеличивают конечную стоимость. Некоторых людей это не волнует, и они просто хотят создать наилучшее предложение, соответствующее их потребностям. Если это ваша цель, то выбирайте с умом и будьте готовы построить несколько прототипов, прежде чем у вас все получится.
Список литературы
Наиболее полезная ссылка приведена ниже вместе со статьей ESP. Схема высокого давления представляет собой усовершенствованную (для своего времени) конструкцию, в которой используется переключение ответвлений для получения 0-50 В на выходе 0-10 А. В сети существует бесчисленное количество схем, некоторые из которых являются прекрасными примерами того, что делать , а не , в то время как другие интересны (которые для некоторых должны быть в кавычках). В противном случае, есть несколько других ссылок, потому что доступная информация была слишком сложной для рассмотрения или имела проблемы, которые сделали бы ссылку менее чем полезной.Ссылки на использование полевых МОП-транзисторов в линейном режиме полезны только для интереса, поскольку многие люди не знают о вероятных проблемах.
Блок питания широкого диапазона компактных размеров — Hewlett Packard Journal, июнь 1977 г.
Настольные блоки питания — купить или построить? (ESP)
Праймер импульсного источника питания (ESP)
Как и когда взрываются полевые МОП-транзисторы / — Силовая электроника
МОП-транзисторы выдерживают нагрузку при работе в линейном режиме — Силовая электроника (не очень полезна, так как все диаграммы отсутствуют)
Основной индекс Указатель статей
Уведомление об авторских правах. Эта статья, включая, но не ограничиваясь, весь текст и диаграммы, является интеллектуальной собственностью Рода Эллиотта и защищена авторским правом © 2019. Воспроизведение или повторная публикация любыми способами, электронными, механическими или электромеханическими, строго запрещены. в соответствии с международными законами об авторском праве. Автор (Род Эллиотт) предоставляет читателю право использовать эту информацию только для личного использования, а также разрешает сделать одну (1) копию для справки при создании проекта.Коммерческое использование запрещено без письменного разрешения Рода Эллиотта.
Страница опубликована и © Род Эллиотт, февраль 2020 г.

Принципы и схемы симистора
— Часть 2
В нашем первом выпуске этой статьи, состоящей из двух частей, были объяснены основы симистора, рассмотрены различные практические схемы переключения мощности симистора, представлены симисторы с оптопарами и объяснены основные принципы синхронного переключения мощности «при нулевом напряжении». Часть 1 завершается указанием на то, что самый простой способ создания действительно эффективной синхронной схемы управления симистором с нулевым напряжением — это использование специальной ИС, которая функционирует как маломощный синхронный симистор с оптопарой. который можно легко использовать в качестве ведомого устройства для синхронного управления обычным высокомощным симистором.В этом заключительном эпизоде даются практические подробности таких схем, а также другие схемы, связанные с симисторами, и информация.
Синхронное переключение мощности с оптопарой
Синхронные схемы управления симисторами «нулевого напряжения» широко используются в современных системах электрического отопления и управления освещением лампами накаливания. До недавнего времени несколько компаний производили специальные синхронные ИС симистора «нулевого напряжения» для использования в таких приложениях; Самыми известными из этих микросхем были CA3059 (от RCA) и TDA1024 (от Signetics), каждая из которых имела встроенную схему источника питания постоянного тока переменного тока, детектор перехода через ноль, схему управления затвором симистора и высокий уровень сигнала. усиление дифференциального усилителя / стробирующей сети.
В середине 1990-х, однако, все эти ИС устарели из-за появления нового и недорогого типа ИС, который функционирует как маломощный синхронный симистор нулевого напряжения с оптопарой, который можно легко использовать в качестве ведомое устройство для синхронного управления обычными мощными симисторами.
РИСУНОК 1. Типичные схемы оптопары синхронного «нулевого напряжения» симистора и обозначения контактов.
Несколько компаний (включая Isocom, Motorola, Sharp, Siemens и Toshiba) производят синхронные симисторы нулевого напряжения с оптопарой.Большинство из этих устройств имеют форму шестиконтактной микросхемы DIL, как показано на рис. , рис. 1 , и содержат имитируемый симистор, привод затвора которого управляется с помощью встроенного фоточувствительного детектора перехода через нуль (ZCD), который может быть удален. запитывается через встроенный светодиод. Как правило, этот тип симистора с оптопарой имеет максимальные номинальные значения переменного тока 400 В пиковое и 100 мА RMS (с номинальным значением перенапряжения 1,2 А для 10 мс), срабатывает только тогда, когда мгновенное напряжение переменного тока ниже фиксированного значения напряжения блокировки перехода через нуль (VIH). номинальное напряжение ± 15 В (максимум ± 25 В), максимальный прямой ток светодиода 60 мА, типичная чувствительность срабатывания триггера по входному току не более 8 мА, а весь блок имеет номинальное напряжение развязки в несколько кВ.
РИСУНОК 2. Базовая схема переключения мощности с использованием синхронного симистора «нулевого напряжения» с оптопарой. РИСУНОК 3. Базовая система переключения мощности с использованием синхронного симистора «нулевого напряжения» с оптопарой.

Синхронные симисторы нулевого напряжения с оптопарой просты в использовании и обеспечивают отличную гальваническую развязку между входом и выходом. Вход используется как обычный светодиод, а выход как маломощный симистор.В большинстве практических приложений симистор с оптопарой используется для активации затвора «ведомого» симистора, тем самым управляя резистивной нагрузкой переменного тока любой желаемой номинальной мощности. На рис. 2 показана практическая схема этого типа, которую можно вручную или автоматически включать или выключать с помощью входного постоянного тока. Обратите внимание на Рисунок 2 , что R1 используется для ограничения пикового тока включения симистора с оптопарой (и, следовательно, пикового тока затвора Q1) при абсолютном максимальном значении VIH IC1 минус 2 В, т.е.е., как правило, при 23 В; при отображенном значении R1 пиковый ток включения ограничен 280 мА. R2 используется для ограничения входного тока светодиода IC1 до разумного рабочего значения.
На рисунке 3 показан один из способов включения вышеуказанной схемы в полную систему коммутации электроэнергии. Здесь, когда SW1 замкнут, линия питания переменного тока подключена как к цепи нагрузки / Q1, так и к первичной обмотке маломощного трансформатора T1, выход которого преобразован в источник постоянного тока 12 В, который питает схему управления светодиодами IC1, которая является электрически полностью изолирован от источника переменного тока.Схема управления светодиодами может иметь любую из множества форм; некоторые простые примеры показаны на рисунках 4 с по 7 . Простейшая схема управления светодиодами, которую можно использовать в системе , рис. 3, состоит из тумблера включения / выключения, который в замкнутом состоянии подключает светодиод IC1 к источнику постоянного тока 12 В через резистор 680R, ограничивающий ток включения светодиода. примерно до 15 мА, тем самым полностью включив электрическую нагрузку.
РИСУНОК 4.Схема управления светодиодом с двумя кнопками для использования в системе, показанной на Рисунке 3.
На рисунке 4 показана система управления светодиодами с двумя кнопками, в которой светодиод и нагрузка включаются при кратковременном замыкании S1 и выключаются при кратковременном замыкании S2. Здесь вентили КМОП ИЛИ-НЕ IC1a-IC1b подключены как бистабильный мультивибратор с ручным запуском, выход которого буферизируется эмиттерным повторителем Q1 и фиксируется в состоянии « высокий выход », когда S1 кратковременно замыкается, тем самым запитывая красный светодиод схемы через R3 и питая управляющий ток 15 мА на вход светодиода оптронного симистора.Бистабильный фиксатор переходит в состояние «низкий выходной сигнал», когда S2 на короткое время замыкается, тем самым прекращая подачу питания постоянного тока на красный светодиод и симистор.
РИСУНОК 5. Схема управления светодиодом «Термостат» для использования в системе, показанной на Рисунке 3.
Схема Рис. 4 обеспечивает чисто ручное включение / выключение светодиодного управления электрической нагрузкой, такой как нагреватель. На рис. 5 показана простая схема, которая также обеспечивает возможность автоматического управления с помощью регулируемого переключателя термостата, который нормально замкнут, но размыкается, когда его температура превышает выбранное значение.Здесь красный светодиод и электрический нагреватель выключены, когда SW1 находится в положении «выключено» или в положении «авто», когда термостат открыт, но светятся, когда SW1 находится в положении «включено» или в «автоматическом» положении. положение, когда термостат закрыт.
На рисунках 6 и 7 показаны высокоточные версии базовой схемы Рисунок 5 , с замененным термостатом термочувствительной электронной схемой переключения. Схема Рис. 6 использует обычный кремниевый диод (D1) в качестве термочувствительного элемента.Здесь стабилитрон ZD1 подключен последовательно с R1, так что на двух делителях потенциала, образованных R2-R3-RV1-RV2 и R4-D1, возникает постоянная величина 5,6 В, и, таким образом, почти постоянный ток течет через каждый из эти разделители. Таким образом, между переходом R1-ZD1 и контактом 2 операционного усилителя 741 создается постоянное опорное напряжение (через RV1), а между переходом R1-ZD1 создается зависящее от температуры напряжение с коэффициентом -2 мВ / ° C. и вывод 3 операционного усилителя. Таким образом, между контактами 2 и 3 операционного усилителя возникает дифференциальное напряжение с коэффициентом -2 мВ / ° C, которое подключено как компаратор напряжения с высоким коэффициентом усиления (разомкнутый контур) с небольшим гистерезисом, применяемым через R6.
РИСУНОК 6. Схема автоматического управления светодиодами, использующая кремниевый диод в качестве чувствительного к температуре элемента, для использования в системе, показанной на Рисунке 3.
В , рис. 6 , RV1 — это линейный вращающийся горшок, который используется для ручной регулировки рабочей температуры системы нагревателя в диапазоне ± 10 ° C (номинальный), а RV2 — это многооборотная предустановка, которая используется для установки номинальная температура срабатывания контура (с RV1 на среднем уровне).Для первоначальной настройки схемы установите RV1 на среднее значение шкалы, отрегулируйте температуру D1 до желаемого среднего значения отключения, затем отрегулируйте RV2 так, чтобы красный светодиод загорелся, но снова погас, если температура D1 немного увеличится. (коротко приложив пальцы к D1). На практике схема имеет типичную чувствительность переключения около 0,5 ° C. В схеме рис. 7 в качестве термочувствительного элемента используется недорогой термочувствительный элемент с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) или дисковый термистор с номинальным сопротивлением 4 кОм при 25 ° C.Здесь делитель потенциала RV1-Th2 подает чувствительное к температуре напряжение на вывод 3 операционного усилителя 741, а делитель потенциала R1-R2-RV2-R3 подает заданное опорное напряжение на контакт 2 операционного усилителя. Два делителя потенциала фактически соединены в виде моста Уитстона, а операционный усилитель используется в качестве детектора баланса моста с высоким коэффициентом усиления; на точку баланса моста не влияют изменения напряжения питания. Конденсаторы C1 и C2 помогают обеспечить стабильность цепи.
РИСУНОК 7.Схема автоматического управления светодиодами, использующая термистор NTC в качестве чувствительного к температуре элемента, для использования в системе, показанной на Рисунке 3.
Действие схемы Рисунок 7 таково, что (когда SW1 находится в положении Auto) выход SW1 обычно низкий, но переключается на высокий уровень и активирует красный светодиод и внешний симистор, когда температура Th2 ниже значение, предварительно установленное через RV1 и RV2. RV2 — это линейный поворотный горшок, который используется для ручной регулировки рабочей температуры системы обогревателя в ограниченном диапазоне, а RV1 — это многооборотный предустановленный режим, который используется для установки номинальной температуры срабатывания схемы (с RV2 на среднем уровне шкалы).Для первоначальной настройки схемы установите RV2 на среднее значение шкалы, поднимите температуру Th2 до желаемого среднего значения отключения, затем отрегулируйте RV1 так, чтобы красный светодиод загорелся, но погас, если температура Th2 немного увеличится.
Обратите внимание, что схема , рис. 7, имеет типичную чувствительность переключения, аналогичную чувствительности при переключении конструкции , рис. 6 (около 0,5 ° C), но ее термистор имеет гораздо большую тепловую постоянную времени, чем чувствительный диод на рис. 6 цепь; Таким образом, схема Рис. 7 работает медленнее, чем схема Рис. 6 .Также обратите внимание (в рис. 7, ), что тепловой диапазон RV2 может быть увеличен (или уменьшен) путем увеличения (или уменьшения) номинала резистора R2.
Наконец, обратите внимание, что — во всех случаях, когда для регулирования температуры в помещении используется «автоматическая» схема управления нагревателем, фактическое устройство термодатчика (термостат, термистор или чувствительный диод) должно располагаться примерно на высоте одного метра над уровнем пола. уровень в положении, в котором он может непосредственно и безопасно определять температуру нормально циркулирующего воздуха; в этом месте не должно быть сквозняков или прямого излучения обогревателя, а также не должно быть препятствий для мебели и т. д.
Принципы управления мощностью переменного тока «Взрывной пожар»
Существует три основных способа управления подачей переменного тока на резистивные нагрузки, такие как лампы накаливания или электрические нагреватели, через симистор. Одной из них является система переключения с переменной фазовой задержкой, которая обеспечивает полностью регулируемое управление мощностью и часто используется в диммерах ламп, но создает значительные радиопомехи и, таким образом, не подходит для управления мощными (более 200 Вт) нагрузками. Вторая — это система синхронного переключения питания при нулевом напряжении (см. Рис. 19 за месяц № ), которая генерирует минимальные радиопомехи, но дает только простой двухпозиционный, а не полностью регулируемый тип управления мощностью.
РИСУНОК 8. Регулятор мощности переменного тока с импульсным зажиганием (интегральный цикл).
Третий метод управления мощностью переменного тока — это система с интегральным циклом с импульсным возбуждением, показанная на рис. 8 , в которой пакеты полных полупериодов подаются на нагрузку с регулярными интервалами, зависящими от частоты сети. Таким образом, если пакеты повторяются с интервалами в восемь циклов, среднее напряжение нагрузки равно значению полной линии питания, если импульсы имеют продолжительность восемь циклов, или половину напряжения (равную четверти мощности) при продолжительности четырех циклов, или одну шестнадцатую. напряжение (равно 1/256 степени) при длительности полупериода и т. д.Таким образом, система последовательного зажигания обеспечивает регулируемое управление мощностью и генерирует минимальные радиопомехи, и часто используется для управления тепловой мощностью электрических нагревателей. Обратите внимание, что система управления с интегральным циклом импульсного зажигания работает по принципу синхронного переключения симистора «при нулевом напряжении», и, таким образом, практические схемы этого типа могут быть созданы с использованием подходящей схемы управления в сочетании с базовой системой переключения мощности, показанной на рис. 3 . Две подходящие схемы показаны в следующем разделе этой статьи.
Цепи управления нагревателем взрывного действия
Оптронные синхронные схемы, показанные на рис. 2 с по 7 все — при питании нагрузки нагревателя — обеспечивают простую форму управления, при которой нагреватель либо полностью выключен, либо работает с максимальной мощностью. На рисунках 9, и , 10, показаны схемы, которые приводят нагреватель в синхронный импульсный режим, что позволяет изменять тепловую мощность нагревателя в широком диапазоне. Схема Рис. 9 позволяет изменять тепловую мощность нагревателя вручную через RV1.Схема Рис. 10 автоматически изменяет мощность обогревателя, чтобы поддерживать температуру в помещении на точном заданном значении.
РИСУНОК 9. Регулируемая вручную схема управления светодиодами для использования в системе, показанной на Рисунке 3.
Работа схемы Рисунок 9 довольно проста. Здесь IC1 (версия КМОП микросхемы «таймер» 555) подключена в нестабильном режиме и генерирует повторяющуюся форму пилообразного сигнала через C1.Этот сигнал имеет период около 680 мс (таким образом, охватывая примерно 68 полупериодов сигнала линии электропередачи 50 Гц или 82 полупериода сигнала 60 Гц в течение каждого периода) и сосредоточен на половинном напряжении питания и колеблется симметрично между 1/3. и 2/3 значения напряжения питания. Этот сигнал подается на контакт 3 операционного усилителя IC2 через R3, а линейный поворотный потенциометр RV1 подает опорное напряжение постоянного тока, которое изменяется от менее 1/3 до более 2/3 значения напряжения питания на контакт 2 операционного усилителя. amp, который выполнен в виде компаратора напряжения с высоким коэффициентом усиления.
Чистый эффект вышеупомянутой схемы заключается в том, что IC2 преобразует форму волны линейного нарастания 680 мс в переключаемую прямоугольную форму выходного сигнала с соотношением метка / пробел (M / S), которое полностью регулируется от 0: 1 (выходной низкий уровень для полного периода 680 мс). до 1: 0 (высокий выходной сигнал в течение всего периода 680 мс) через RV1. Когда SW1 переключен в положение Man (ручное), этот выход подается на вход системы управления синхронным электронагревателем с оптронной связью Рис. от нуля до максимума за 68 дискретных шагов «полупериода» в системе с частотой 50 Гц или 82 шага в системе с частотой 60 Гц.
РИСУНОК 10. Полностью автоматическая схема управления светодиодами «импульсным зажиганием» для использования в системе управления нагревателем, показанной на Рисунке 3.
Наконец, чтобы завершить этот взгляд на схемы управления импульсным нагревателем, На рисунке 10 показан саморегулирующийся контроллер синхронного импульсного нагревателя, который автоматически изменяет входную мощность нагревателя для поддержания температуры в помещении на точном предварительном уровне. установить значение. Здесь схема справа от R3 почти такая же, как и автоматическая схема с термисторным управлением , рис. 7, , но схема IC1 слева от R3 взята непосредственно из схемы , рис. (с размахом около 40 мВ) на переходе RV1-Th2 и выводе 3 IC2.
Чистый эффект вышеуказанной комбинации заключается в том, что внешний нагреватель полностью включается (через симистор с оптронной связью в системе , рис. 3, ), если температура Th2 более чем (скажем) на 1 ° C ниже заданного значения, или полностью выключен, если она более чем на 1 ° C выше предварительно установленного значения, но работает в режиме импульсного зажигания — с его соотношением M / S, автоматически регулируемым через Th2 — когда температура Th2 находится в пределах ± 1 ° C от предварительно установленное значение. Таким образом, контур автоматически регулирует уровень тепловой мощности нагревателя в соответствии с потребностями помещения в обогреве; когда температура достигает точно заданного значения, обогреватель не выключается полностью, а генерирует выходную мощность, достаточную для того, чтобы точно соответствовать тепловым потерям в помещении.Для первоначальной настройки схемы Рис. 10 установите RV2 на средний уровень, поднимите температуру Th2 до желаемого среднего значения срабатывания, затем отрегулируйте RV1 так, чтобы красный светодиод мигал (примерно с частотой 1,5 Гц). ), но полностью гаснет при небольшом повышении температуры Th2. Экспериментируя с этой схемой, обратите внимание, что тепловой диапазон RV2 определяется значением R5, а тепловой рабочий диапазон импульсного возгорания определяется значением R3.
И, наконец, обратите внимание — при использовании систем пожаротушения для управления бытовыми электронагревателями со встроенными лампами — система управления должна подаваться только на нагревательные элементы и не должна применяться к лампам.
Цепи диммера ламп переменного тока
РИСУНОК 11. Практическая схема простого диммера диак-типа с подавлением радиопомех.
РИСУНОК 12. Усовершенствованный диммер диак-типа с регулируемым затвором.
РИСУНОК 13. Диммер диак-типа с минимальным люфтом.
Симисторы могут использоваться для создания очень эффективных диммеров ламп за счет использования техники «переключения с фазовой задержкой», при которой — в каждом полупериоде мощности — симистор включается через некоторое контролируемое время с фазовой задержкой после начала каждый полупериод переменного тока, таким образом контролируя среднюю мощность, подаваемую на лампу.Все такие схемы требуют использования простого LC-фильтра в линии питания лампы, чтобы минимизировать проблемы радиопомех.
Двумя наиболее популярными способами запуска симистора с переменной фазовой задержкой являются использование либо схемы диакритического управления с фазовой задержкой C-R, либо использование специальной ИС в качестве триггера симистора. На рис. 11 показан практический диммер лампы с диактическим переключателем, в котором R1-RV1-C1 обеспечивают регулируемую фазовую задержку. Эта схема на самом деле представляет собой простой вариант базовой схемы диммера лампы, показанной в прошлом месяце рис. 6 , с добавлением подавителя радиопомех L1-C2 и с RV1 и SW1, объединенными вместе, чтобы можно было легко полностью выключить лампу.
Слабость простой конструкции Рисунок 11 заключается в том, что она имеет значительный гистерезис управления или люфт, например, если яркость лампы снижается путем увеличения значения RV1 до (скажем) 470k, она не включится снова, пока RV1 не уменьшится. до примерно 400к, а потом горит на довольно высоком уровне яркости. Этот люфт вызван тем, что диак частично разряжает C1 каждый раз, когда срабатывает симистор. Люфт может быть значительно уменьшен с помощью техники «ведомого затвора» в , рис. 12, , в котором диак запускается от C2, который «следует» за напряжением фазовой задержки C1, но защищает C1 от разрядки при срабатывании диака.При желании люфт можно уменьшить практически до нуля, подключив токоограничивающий резистор последовательно с диакритическим контуром, чтобы уменьшить величину разрядного напряжения C2, как показано на , рис. 13, .
РИСУНОК 14. Контур HT7704B и обозначения контактов.
ИС «умного» диммера лампы Многие современные диммеры для ламп имеют симистор, управляемый специальной «интеллектуальной» ИС, которая может включать и выключать лампу или управлять ее яркостью, причем ИС принимает команды действий с помощью сенсорного датчика. панель или кнопочный переключатель входа.В течение многих лет компания Siemens была ведущим производителем ИС этого типа, сначала с ИС, известной как S566B, а затем (начиная с 1990 г.) с SLB0586, которая оставалась в полном производстве до 1995 г. (но все еще была широко доступна в начале 2000). Сегодня (в 2002 году) самой популярной ИС для диммеров ламп является недорогой продукт Holtek, известный как «сенсорный» диммер HT7704B.
HT7704B представляет собой восьмиконтактную микросхему DIL с обозначениями контуров и выводов, показанными на рис. 14 , и обеспечивает четыре уровня яркости плюс контроль выключения, все они последовательно выбираются с помощью простой металлической «сенсорной» панели или пластины. Переменный ток подключен к выводу 4 ИС.При использовании первое «прикосновение» включает лампу на самом низком уровне яркости; следующие три касания последовательно повышают яркость до максимального уровня; пятое касание полностью выключает лампу и так далее.
РИСУНОК 15. Базовая схема применения диммера лампы HT7704B.
Рисунок 15 показывает базовую схему применения HT7704B (без предохранителя от перегрузки или схемы подавления радиопомех) с альтернативными значениями компонентов и схемами контактов, показанными для использования с источниками переменного тока 50 или 60 Гц с номинальными значениями 110 В или 220В.Обратите внимание, что R1 является типом 2 Вт и требует значения 22 кОм для источников переменного тока 110 В или 47 кОм для источников переменного тока 220 В, что контакт 6 должен быть привязан к контакту 7 в источниках питания 50 Гц или контакту 3 в источниках питания 60 Гц, и что номиналы симистора Q1 должны выбираться в соответствии с мощностью лампы и номинальным напряжением питания отдельной системы.
Методы защиты симистора
При использовании симисторы всегда должны иметь номинальный ток RMS выше, чем у нагрузки, которую они управляют, и всегда должны быть защищены от катастрофических повреждений в результате скачков тока или неисправностей в их нагрузках.Достаточную защиту обычно можно получить с помощью быстродействующего предохранителя подходящего номинала, который эффективно подключен (напрямую или через вилку для подключения к источнику питания) последовательно с нагрузкой и главными клеммами симистора, но в некоторых особых случаях применяется дополнительная защита. также может понадобиться. Обратите внимание, что номинал предохранителя всегда должен выбираться с большой осторожностью и должен соответствовать минимально возможному номиналу; предохранитель со слишком высоким номиналом не обеспечивает полезной защиты.
Когда симистор используется в цепи привода электрического нагревателя, быстродействующий предохранитель с номинальным током больше, чем у нагревателя, но меньше максимального номинального тока симистора, обеспечивает адекватную защиту.Когда симистор используется в цепи привода электродвигателя, следует использовать быстродействующий предохранитель с номинальным током, превышающим номинальный ток двигателя при остановке, но меньшим, чем максимальный номинальный ток симистора.
В большинстве схем симистора, управляющих лампой накаливания, симистор должен иметь номинальный ток, по крайней мере, в три раза превышающий нормальный рабочий ток лампы, и должен быть защищен быстродействующим предохранителем на 500 мА (абсолютный максимум 1 А). на 100 Вт мощности лампы в системах с напряжением 240 В переменного тока или 1 А (абсолютный максимум 2 А) на 100 Вт мощности лампы в системах с напряжением 120 В переменного тока; Однако в некоторых специальных схемах управления лампами накаливания может потребоваться дополнительная защита, как описано далее в этой статье.Чтобы понять принципы защиты симистора в цепях управления лампами накаливания, необходимо понимать некоторые характеристики предохранителей, ламп накаливания и симисторов следующим образом.
ОСНОВНЫЕ ПРЕДОХРАНИТЕЛИ. Обычный «быстродействующий» предохранитель состоит из короткого отрезка провода, который перегорает («перегорает»), если ток, проходящий через него, превышает предел, определяемый диаметром провода. В большинстве быстродействующих предохранителей используется медная проволока с температурой плавления 1083 ° C и сопротивлением, которое — при 20 ° C — увеличивается примерно на 0.4% на каждый градус повышения температуры. Таким образом, когда ток, проходящий через предохранитель, превышает примерно 40% от его номинального значения, его сопротивление, рассеиваемая мощность и температура экспоненциально возрастают с дальнейшим увеличением тока, пока не будет достигнута точка, в которой способность предохранителя рассеивать мощность будет превышена. преобладающий уровень входной мощности; в этом случае предохранитель в конечном итоге сгорит в самом слабом месте; когда плавкий предохранитель перегорает, его проволока сначала плавится в точке отказа, которая затем расширяется, когда ток кратковременно проходит через зазор и испаряет соседний металл.
Все предохранители имеют «номинальный» показатель (например, 500 мА, 1 А, 2 А, 5 А и т. Д.), Который указывает максимальный ток, который предохранитель может безопасно выдерживать, не сгорая и не теряя при этом срока службы. Предохранитель сработает только в том случае, если его номинальное значение будет превышено («перегружено») в течение значительного периода времени; таким образом, быстродействующему предохранителю на 2 А может потребоваться абсолютное максимальное время: несколько дней, чтобы перегореть при 2,2 А, 2,5 часа при 3 А, 1 секунда при 4 А, 40 мс при 6 А, 8 мс при 10 А, 2 мс при 20 А, 500 мс при 40 А и т. д. на.Таким образом, все быстродействующие предохранители могут безопасно выдерживать переходные процессы или скачки тока большой амплитуды при условии, что они не превышают определенной критической длительности.
ОСНОВНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ ЛАМПЫ. Обычная лампа накаливания состоит из плотно скрученной вольфрамовой проволочной нити накала, которая поддерживается на изолированных стойках, имеет два внешних доступных конца и заключена в герметичный стеклянный колпак или колбу. При использовании электрический ток, проходящий через резистивную нить накала, повышает ее температуру до белого каления, заставляя ее излучать белый свет; стеклянная колба, в которую она заключена, обычно заполняется инертным газом, например аргоном, чтобы нить накала не горела в этих условиях.
Проволока из вольфрамовой нити имеет температуру плавления 3370 ° C и сопротивление, которое — при 20 ° C — увеличивается примерно на 0,45% на каждый градус повышения температуры, в результате чего значение сопротивления резко возрастает с увеличением температуры нити. Сопротивление лампы 240 В 100 Вт обычно составляет 40R при 20 ° C, но составляет 576R при нормальных условиях работы «белого каления» (таким образом, лампа показывает изменение сопротивления примерно 14: 1 во всем диапазоне использования). Обратите внимание на эти данные, что эта лампа мощностью 100 Вт потребляет нормальный рабочий ток RMS 417 мА от источника переменного тока 240 В, но — если она изначально включается в момент, когда напряжение переменного тока оказывается на пике в полупериоде — может пропускают начальный импульсный ток включения до 8.46A, таким образом генерируя скачок мощности 2030 Вт при включении в лампе. Для сравнения, лампа на 120 В и 100 Вт потребляет нормальный рабочий ток (среднеквадратичное значение) 833 мА и может пропускать абсолютный пиковый импульсный ток включения 16,5 А. На практике при первоначальном скачке мощности при включении лампы сопротивление нити накала увеличивается очень быстро (за несколько миллисекунд) до значения, разумно близкого к нормальному рабочему значению нити накала; ламповый симистор (и его защитный предохранитель) должен выдерживать этот импульсный ток без повреждений.
Лампы с вольфрамовой нитью накаливания обычно имеют срок службы около 2000 часов. Внешние поверхности свернутой в спираль вольфрамовой нити медленно «выкипают» при продолжении использования, пока ослабленная нить в конечном итоге не взорвется в своей наиболее уязвимой (самой тонкой) точке, так же, как и у предохранителя, т. Е. Точка разрушения сначала плавится и затем частично испаряется в результате дугового разряда; Обычно испаренный металл затемняет часть внутренней поверхности стеклянной колбы. Отказы ламп накаливания бывают трех основных типов, которые можно классифицировать как «простые», «рекурсивные» или «катастрофические»; Эти типы отказов имеют следующие характеристики.Большинство отказов ламп относятся к «простому» типу, при котором нить накала просто прожигает, а затем искривляется в самом слабом месте, испаряя местный металл; лампа издает слышимый «звон», когда две половинки поврежденной пружины накаливания расходятся; Обычно дуговой мусор затемняет только конец лампы. Этот тип отказа часто возникает в момент первоначального включения и обычно безвреден для драйверов симистора.
«Рекурсивный» тип отказа лампы можно рассматривать как небольшое количество «простых» отказов, происходящих в быстрой последовательности.В конце первого отказа сломанные, но все еще горячие и вибрирующие концы нити накала ненадолго соприкасаются и свариваются, пропуская выброс тока через оставшуюся (но укороченную) длину нити, которая быстро терпит еще один отказ при следующем слабом токе. точка и так далее. При этом типе неисправности лампа обычно мигает несколько раз, прежде чем окончательно погаснет; внутренняя часть колбы обычно сильно почернеет в результате многократного искрения, возникающего в этом процессе.Этот тип отказа может сопровождаться очень сильным выбросом тока, который может вывести из строя управляющий симистор, который не имеет надлежащих номиналов или не защищен плавким предохранителем.
«Катастрофический» тип отказа лампы — это редкий и очень жестокий тип рекурсивного отказа, при котором внутренняя дуга настолько сильна, что вся внутренняя поверхность лампы и держатели нити накаливания покрываются проводящим испаренным металлом, таким образом происходит короткое замыкание. большая часть нити накала и вызывает очень низкое сопротивление на выводах лампы.Этот тип отказа иногда происходит в грубых диско-дисплеях с мигающими лампами, в которых лампы с симисторным управлением включаются и выключаются в ответ на отфильтрованные амплитуды музыки, часто проходя через тысячи последовательностей включения / выключения (и связанные с ними тяжелые импульсные токи) в час; симисторы нуждаются в особой защите в этом типе применения. В крайних случаях отказа такого типа в симисторе может возникнуть внутреннее короткое замыкание, и затем может перегореть предохранитель, поскольку нить накала лампы самоуничтожится, тем самым разрушив все три компонента в процессе «отказа».
TRIAC BASICS. С точки зрения защиты от перегрузки по току, двумя наиболее важными параметрами симистора являются его базовый среднеквадратичный номинальный ток в открытом состоянии, IT (RMS), и его неповторяющийся пиковый ток в открытом состоянии, превышающий номинальный. период продолжительности одного полного цикла, ITSM. Как правило, ITSM в 10 раз больше, чем IT (RMS) в системах с частотой 60 Гц и в восемь раз больше, чем IT (RMS) в системах с частотой 50 Гц. Таким образом, симистор на 4 А обычно может выдерживать импульсный ток ITSM до 32 А в системе 50 Гц или 40 А в системе 60 Гц.
РИСУНОК 16. Основные данные по выбору симистора и предохранителя для использования при простом включении / выключении лампы и типах регулятора освещенности.
СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ СИГНАЛА. Когда все вышеперечисленные данные собраны вместе, выясняется, что простейшая схема включения / выключения или «диммера» симистора с управлением лампой должна иметь базовую форму, показанную на рис. 16 . Нормальный рабочий ток лампы во включенном состоянии, IL, равен напряжению питания переменного тока, разделенному на номинальную мощность лампы, симистору требуется минимальный номинальный ток 3 x IL, а предохранитель должен быть быстродействующим с номинальным током. 500 мА (абсолютный максимум 1 А) на 100 Вт номинальной мощности лампы в системе 240 В переменного тока или 1 А (максимум 2 А) на 100 Вт номинальной мощности лампы в системах 120 В переменного тока.В идеале, все современные типы симисторных схем с включением-выключением ламп (включая те, которые используются в дисплеях дискотек с мигающими лампами) должны иметь базовую форму, показанную на рис. «нулевое напряжение» симистора (как описано ранее в этой статье), что полностью устраняет все проблемы, связанные с импульсным током при включении.
РИСУНОК 17. В идеале все схемы включения / выключения ламп должны стробироваться через синхронный симистор «нулевого напряжения» с оптопарой, чтобы исключить все проблемы с импульсным током включения. РИСУНОК 18. В крайних случаях, например, в диско-дисплеях с мигающими лампами, главный симистор (Q1) может быть защищен от повреждения в результате «катастрофического» отказа лампы с помощью балластного резистора, подключенного, как показано.
В очень крайних случаях, особенно в диско-дисплеях с мигающими лампами, указанная выше схема может быть изменена для обеспечения дополнительной защиты главного симистора от повреждения в результате «катастрофического» отказа лампы путем подключения балластного резистора последовательно с нагрузка, как показано в Рисунок 18 ; этот резистор должен быть проволочного типа с сопротивлением, равным не менее 5% от горячего сопротивления лампы, и с номинальной мощностью, равной, по крайней мере, тому же проценту от номинальной мощности лампы.Если в лампе происходит почти короткое замыкание во время катастрофического отказа, этот балластный резистор ограничивает импульсный ток до значения, при котором предохранитель перегорает, но не повреждает симистор; балластный резистор дает небольшое снижение яркости лампы при нормальных условиях работы. NV
Беспроводные системы домашней автоматизации с использованием Интернета вещей и его работа
Автор: Никки Кумари
Я знаю, что вы не можете справиться с кучей проводов; они просто бесят тебя.Вы тот, кто очень серьезно относится к домашнему декору? Но эти связки проводов становятся бельмом на глазу, и вы не находите способа их спрятать.
Даже не найду способа скрыть это. Интересно, почему? Устройства системы домашней автоматизации можно устанавливать без проводов благодаря Интернету вещей. Да, вы все поняли! Без сомнения, Интернет вещей творит чудеса повсюду, тогда как он может уйти отсюда? Выберите беспроводную домашнюю автоматизацию, и вы придадите своему дому стильный вид. Хотите узнать как? Затем давайте кратко обсудим систему домашней автоматизации с использованием Интернета вещей.
Система домашней автоматизации — не новая концепция для мира. С момента его появления прошло около 40 лет. Все мы мечтаем иметь дом, в котором мы могли бы управлять своими устройствами прямо с места. Что ж, теперь вы можете воплотить это в реальность.
Система домашней автоматизации — это система управления всеми вашими устройствами с помощью различных устройств, таких как смартфон. Некоторые системы домашней автоматизации даже работают автоматически, просто изучая ваше поведение в течение нескольких дней. Устройства в вашем доме, такие как свет, вентилятор, кровать, духовка, термостат и многое другое, и всем можно управлять с помощью умных продуктов, где бы вы ни находились.
Так что теперь вам не нужно беспокоиться о том, что вам придется вставать с кровати и выключать свет. Вы можете выключить его одним касанием; Теперь вы можете расслабиться на диване и насладиться любимыми шоу. Свет проникает в ваш дом через жалюзи, но вы не хотите вставать с кровати и выключать его. Вы можете находиться на своей кровати и использовать различные умные устройства; Вы можете сделать это за секунду. Вам не обязательно мешать засыпать.
Как создать беспроводную систему домашней автоматизации с использованием Интернета вещей?
Беспроводная домашняя автоматизация больше не просто мечта; теперь каждый может получить к нему доступ по-настоящему.Благодаря технологии IoT, которая предоставляет множество возможностей для создания умного дома. Что же тогда такое IoT? IoT — это концепция, в которой физические устройства подключаются к программному обеспечению, датчикам и многим технологическим средствам для обмена данными через Интернет. Это касается автоматизации умного дома. В статье ниже мы шаг за шагом обсудим, как это сделать.
Списки компонентов и материалов, необходимых для создания умного дома. Автоматизация
Прежде чем вы отправитесь покупать эти материалы, очевидно, что вы не получите все на рынке.Таким образом, вы можете посетить множество онлайн-платформ, чтобы купить эти комплекты для умного дома. Ниже приведен список необходимых материалов и компонентов, необходимых для построения беспроводных систем автоматизации умного дома с использованием IoT:
Конденсаторы
Диод
Резисторы
Модуль Wi-Fi
TRIAC
Оптопара
Нагрузки
Регулятор
Должны потребоваться блоки для системы домашней автоматизации с использованием IoT
Для построения беспроводной системы домашней автоматизации с использованием Интернета вещей требуются некоторые блоки, а именно:
Источник питания
Оптопара
Модуль Wi-Fi
TRIAC
Регулятор напряжения
Импульсный источник питания (SMPS)
Нагрузка
Познакомьтесь с проектированием устройств для беспроводной системы домашней автоматизации
Система домашней автоматизации представляет собой комплекс способ установки на первых порах.Но тогда не совсем. Как вы можете его построить, ваш DIY. В любом случае вам по-прежнему требуются некоторые компоненты, необходимые для беспроводной системы домашней автоматизации, такие как TRIAC, регулятор напряжения, оптопара, модуль Wi-Fi и многие другие. Ниже мы кратко обсудим:
1. Регулятор напряжения
Что такое регулятор напряжения? Все мы, должно быть, усвоили, что регулятор напряжения — это устройство, используемое для изменения или регулирования напряжения в блоке питания. Есть два типа регуляторов напряжения, такие как линейные регуляторы напряжения и импульсные регуляторы напряжения.
Линейные регуляторы напряжения снова делятся на последовательные регуляторы напряжения и шунтирующие регуляторы напряжения. Импульсные регуляторы напряжения подразделяются на понижающий регулятор напряжения и повышающий регулятор напряжения. В этом проекте от импульсного источника питания (SMPS) 5 В, только 3,3 В регулятора напряжения обеспечивают питание модуля Wi-Fi.
2. Модуль Wi-Fi
Модуль Wi-Fi — это технология подключения к различным устройствам через Интернет.Обычно он использует микроконтроллер для доступа к вашей сети Wi-Fi. Тем не менее, в этой программе нагрузка активируется через оптрон и TRIAC с написанной на нем встроенной программой. Таким образом, здесь нет микроконтроллеров для управления нагрузками.
Между тем, существует также множество модулей Wi-Fi, таких как Wi-Fi 802.11n, 802.11a, 802.11b и 802.11g. Следовательно, вам больше не нужен кабель или провод для передачи данных.
3. Оптопара
Оптопара — это полупроводниковое устройство, которое использует свет для передачи сигналов между двумя изолированными цепями.Существует четыре типа оптопар, таких как фотодарлингтон, фото-SCR, фото-симистор и фототранзистор.
В этом проекте TRIAC и оптопара будут использовать для управления нагрузкой сигналы, полученные модулем Wi-Fi. Эта оптопара будет играть важную роль в строительных блоках для систем домашней автоматизации.
Подключение системы домашней автоматизации с помощью IoT
В этом проекте у нас есть лампочка в качестве нагрузки и комплект «сделай сам», который состоит из одного комплекта блока питания, контроллера Wi-Fi, который работает на 3.3V, так как у нас есть регулятор напряжения 3.3V. Затем у нас есть резистор для управления нагрузкой и микросхема оптопары, связывающая цепи постоянного и переменного тока. Как уже упоминалось, в модуле Wi-Fi не используются микроконтроллеры; вместо этого в него закодирована встроенная программа. Вся система будет управляться через веб-страницу, и питание будет подаваться через Wi-Fi на модуль Wi-Fi.
Таким образом, теперь лампочка будет управляться не ведьмой, а программой, которая была закодирована. Интернет вещей делает это; если вы разобрались в проекте, вы можете построить себе умный дом.См. Схему для подключения проводов из указанных материалов.
ВЫ ТАКЖЕ МОЖЕТЕ ЗНАТЬ:
Лучшие интеллектуальные термостаты, доступные в настоящее время на 2021 год
Что делает пульт дистанционного управления Alexa Voice?
Создание настоящего автоматизированного роскошного дома
cmchospitalhisar.com Полупроводниковые продукты Промышленное электрооборудование BTA10-400C TRIAC 400V 10A TO-220AB INS BTA10 10-400 5PCS
cmchospitalhisar.com Полупроводниковые продукты Industrial Electrical BTA10-400C TRIAC 400V 10A TO -10 220AB INS 10-400 5 шт.
Дом
Промышленное электрооборудование
Полупроводниковые изделия
Компоненты сигналов
Усилители
Видео
BTA10-400C TRIAC 400V 10A TO-220AB INS BTA10 10-400 5PCS
Voltage — Off, RMS Состояние: 400 В, ток — триггер затвора, 5 шт.,: 2 мА,: 1, Макс,: 2 мА, BTA10-400C TRIAC 400V 10A TO-220AB INS BTA10 10-400: Industrial & Scientific, Current — Non Rep, BTA10-400C TRIAC 400V 10A TO-220AB INS BTA10 10-400: Промышленные и научные.Макс., Тип монтажа: Сквозное отверстие, Напряжение — Запуск затвора,: 100 А, Igt, Itsm, В, 0 Гц, Vgt, Тип симистора: Стандартный, Поставщик :, Конфигурация: Одиночный, Корпус: TO-220AB, Описание: TRIAC 400V 10A TO -220AB INS, 10A, Surge 0, Комплект устройств поставщика: TO-220AB, Ih, Current — Hold, Part NO,: 10A, Current — On State, 5PCS,: BTA10-400C, Макс.

##
BTA10-400C TRIAC 400V 10A TO-220AB INS BTA10 10-400 5PCS
Датчик давления кондиционера XtremeAmazing для грузовика International Navistar 4200 4300 4400, дневной свет 6500K G10Q 4-контактный цоколь 1600 люмен Luxrite LR20585 FC12T9 / D 32-ваттная 12-дюймовая люминесцентная круглая лампа T9, 1 шт. В упаковке.Программируемый модуль A-Star 32U4 Mini Lv, фитнес-робот DIY Kids Circuit Building Engineering STEM Toys Электродвигатель Giggleway Наборы для робототехники Научный проект Экспериментальные наборы для детей — Ходячий робот. 220 В переменного тока 4000 Вт SCR Регулятор электрического напряжения Стабилизатор выходного напряжения Переключатель трансформатора Диммер Температура Регулятор скорости двигателя с вентилятором. 1 шт. / Лот IHW30N120R3 h40R1203 IHW30N120R2 h40R1202 IHW30N120R h40R120 TO-247 30A 1200V Power IGBT транзистор, BANNER ENGINEERING. BTA10-400C TRIAC 400V 10A TO-220AB INS BTA10 10-400 5PCS .Промышленный 532nm-50 Dot 12V 40x21mm Зеленый луч лазерный диодный модуль со стеклянной линзой. Быстродействующий предохранитель малого размера шины Cooper Bussmann GBC-30, датчик температуры DC24V PT100, передатчик 0-10V 0 ~ 200 градусов, модель 5, женские туники KANGMOON на Рождество, Хэллоуин, милые топы-туники с принтом, футболки с длинным рукавом, платье, толстовка, пуловер, джемпер с карманами-A. 2 отверстия 1/2 дюйма шпилька Panduit LCD500-12H-6 Код Медный компрессионный наконечник для проводника Угол изгиба 45 ° 500 км / мил. XJS Вал с накаткой Диаметр 6 мм Ручка регулировки громкости потенциометра 100 шт.РЕЛЕЙНАЯ РОЗЕТКА OMRON INDUSTRIAL AUTOMATION P2RF-05-E, 5 шт. BTA10-400C TRIAC 400V 10A TO-220AB INS BTA10 10-400 5PCS . 1/40 л.с.
BTA10-400C TRIAC 400V 10A TO-220AB INS BTA10 10-400 5PCS
BTA10-400C TRIAC 400V 10A TO-220AB INS BTA10 10-400 5PCS
10-400 5PCS BTA10-400C TRIAC 400V 10A TO-220AB INS BTA10, (5PCS) BTA10-400C TRIAC 400V 10A TO-220AB INS BTA10 10-400: Industrial & Scientific, Вот ваша самая идеальная цена, глобальная торговля начинается здесь , Получите лучшие новые стили для отдыха на выходных.TRIAC 400V 10A TO-220AB INS BTA10 10-400 5PCS BTA10-400C, BTA10-400C TRIAC 400V 10A TO-220AB INS BTA10 10-400 5PCS.
Схема регулятора
220 в — pleuracanthea.netcraft.site
1. · Обсуждаемая схема регулятора напряжения V, V может использоваться для управления или регулировки всех входов высокого уровня напряжения, таких как V или V, простым изменением пары резисторов Pleuracanthea.netcraft.siteted Время чтения: 3 мин.
1. · Цепь регулятора вентилятора V Последнее обновление: 10 января, администратором. Оставить комментарий Предлагаемая схема может использоваться для изменения скорости одного или нескольких вентиляторов или ламп накаливания до максимальной мощности в ваттах путем изменения уровня мощности. прикладываемый из груза паре escolar maua.Симисторы используются в этой схеме в качестве диммера, поскольку они просты в проектировании и управлении, а также очень экономичны из-за их высокой эффективности и низких затрат на покупку.
Принципиальная схема регулятора освещенности
В переменного тока / Схема цепи регулятора вентилятора Это простейшая принципиальная схема регулятора света или регулятора вентилятора. 4. 2.
· 2. Схема регулируемого регулятора напряжения — выходное напряжение может выбираться цифровым способом. Эта схема представляет собой не что иное, как простую модификацию обычной схемы регулятора напряжения с использованием LM. Здесь вместо потенциометра параллельно подключены 4 резистора, которые активируются только связанной плевракантеей.netcraft.sites: 7.
5. 8. · Схема автоматического регулятора напряжения достаточно хорошо используется там, где напряжение питания составляет только переменный ток. Многие устройства могут хорошо работать при переменном токе, поэтому регулировка напряжения — это Pleuracanthea.netcraft.sites: 2.
· Эта схема регулятора скорости V AC на основе симистора предназначена для управления скоростью небольших бытовых двигателей, таких как сверлильные станки. Скорость двигателя можно контролировать, изменяя настройку P1.

Настройка P1 определяет фазу триггерного импульса, вызывающего плевракантею.netcraft.sites: · Как работает схема. Предлагаемая схема регулятора AC V PWM с использованием IC дает вам простое решение, снабжая симистор постоянным током затвора, чтобы гарантировать плавное управление нагрузками с номинальной мощностью в 1 Вт.