|
О ветряках---->
Статьи и небольшие публикации о ветряках и других источниках энергии.
Простой стабилизатор переменного напряжения.
А.ИЛЬИН, г. С.-Петербург,
Схема стабилизатора приведена на рис.1. Особенностью схемы является использование в качестве двухпороговых компараторов логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (DD1, DD2).
При изменении напряжения сети от 190 В до 250 В выходное напряжение на обмотке III трансформатора Т1 изменяется от 19 В до 25 В. Напряжение с обмотки III подается на резисторы делителей напряжения R36...R42.
В зависимости от напряжения на резисторах R36...R42 срабатывает соответствующий элемент микросхем DD1, DD2. На выходе этого элемента появляется уровень логической "1" (на всех остальных выходах — логический "0"). Логическая "1" открывает один из ключей (VT1...VT7), в результате чего включается соответствующий симистор
VS1...VS7 и подключает к сети связанный с ним отвод обмотки I. При номинальном напряжении сети 220 В открыт симистор VS4.
Соответствие напряжения срабатывания компараторов напряжению сети и соответствующих открытых тиристоров приведено в табл.1.
Соответствие средних значений Uсети и ширины контролируемой зоны приведено в табл.2.
Напряжение питания микросхем стабилизировано на уровне 12 В.
Настройка стабилизатора заключается в установке порогов срабатывания компараторов.
Рассмотрим подробнее настройку двухпорогового компаратора на элементе ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (рис.2). В табл.3 приведена его таблица истинности.
При номинальном входном напряжении резистором R2 устанавливают на входе 1 напряжение, больше порогового, а резистором R3 на входе 2 — напряжение меньше порогового. При этом элемент воспринимает напряжение, большее порогового, как высокий уровень, а меньшее порогового — как низкий. На выходе элемента — высокий уровень. Если входное напряжение, увеличиваясь, становится больше порогового, или уменьшаясь, становится меньше порогового, на выходе элемента устанавливается низкий уровень (табл.3).
Резистор R1 определяет среднее значение контролируемой зоны напряжения, a R2, R3 — ширину зоны (рис.2). Значение сопротивления R1 определяют по формуле:
при R2=R3, где Uпит — напряжение питания микросхемы, Uвх — среднее значение контролируемого напряжения, т.е.
где Uв и Uн — верхнее и нижнее значения контролируемой зоны напряжения соответственно.
Для настройки компараторов (рис.1) от любого внешнего источника питания в точку А подают напряжение 19 В.
На выходе 3 DD1.1 должен появиться уровень логической "1", а на всех остальных выходах — уровень логического "0". Далее, с блока питания подаем на входы компараторов поочередно напряжения меньше и больше 19 В. Каждый раз вращением движков резисторов R22, R23 добиваемся уровня логической "1" на выходе 3 DD1.1. Постепенно, последовательной регулировкой резистором R22 в сторону уменьшения порога срабатывания и резистором R23 в сторону увеличения, доводим зону контролируемого напряжения до 18,5...19,5 В.
Регулировка остальных компараторов аналогична. Разница лишь в средних значениях контролируемых зон напряжения и ширине этих зон (табл. 1 и 2).
При окончательной настройке необходим ЛАТР. Вход стабилизатора подключают к ЛАТРу и устанавливают входное напряжение 185...190 В, затем ЛАТРом устанавливают входное напряжение 250...255 В. При этом напряжение на обмотке II (выходе) должно оставаться в пределах 220 В±5% (216...225 В).
Для большей точности поддержания выходного напряжения можно увеличить количество компараторов и, соответственно, симисторов, уменьшив тем самым зоны контролируемого напряжения и их ширину.
Детали стабилизатора.
Все резисторы — МЛТ 0,125, МЛТ0,25. Номиналы резисторов R36...R42 рассчитаны для напряжения питания микросхем 12 В. При других напряжениях питания DD1, DD2 резисторы R36...R42 необходимо пересчитать.
Микросхемы: DDI, DD2 — К176ЛП2, можно заменить на К561ЛП2;
Транзисторы VT1...VT7 — КТ315.
Диоды VD1...VD4 могут быть КЦ402.
Конденсаторы С1, С2 — от 100 до 500 мкФ на напряжение 30 В.
Трансформатор Т1 — любой. Главное, чтобы он был удобен в разборке и перемотке, например ТСА-270 от телевизоров "Рубин-714".
Обмотки с трансформатора аккуратно сматывают, оставив только сетевую обмотку.
Далее наматывают 10 витков провода на трансформатор, собирают его и, включив в сеть U=220 В, определяют количество витков на вольт, измерив напряжение на обмотке из 10 витков.
Зная число витков на вольт, наматывают обмотку на 190 В (первый снизу отвод к симистору VS7) проводом ПЭВ-2 диаметром 1,0 мм. Далее, определив количество витков на 200 В, вычитаем из него число витков на 190 В и разницу доматываем до второго снизу отвода к симистору VS6.
Аналогично рассчитываем количество витков для остальных отводов к симисторам VS5...VS1, каждый раз доматывая количество витков, равное разнице между предыдущим и рассчитываемым количеством витков. Для того чтобы увеличить мощность стабилизатора, симисторы VS1...VS7 можно заменить встречно-параллельно включенными тиристорами КУ202.
При этом мощность, коммутируемая тиристорами, увеличивается в два раза, и стабилизатор работает с нагрузками мощностью до 4 кВт.
Чертеж печатной платы стабилизатора приведен на рис.3. Выводы 14 микросхем DD1 и DD2 соединены между собой и с коллекторами VT1...VT7 проводными перемычками.
Литература
1. Радио. — 1992. — N5. — С.36-38.
2. Радио. — 1992. — N11. — С. 19-20.
Радиолюбитель 8/97
|
