Схемы стабилизаторов переменного напряжения 220 вольт

Схемы стабилизаторов переменного напряжения 220 вольт

Стабилизатор переменного напряжения для сети 220 вольт.

Данная схема предназначена для поддержания напряжения питания аппаратуры в пределах 200-230 вольт, при изменении входного от 180 до 255 и потребляемой мощности до 1 кВт. Общая схема устройства представлена на рисунке 1.

Принцип работы стабилизатора заключается в коммутации обмоток автотрансформатора, в качестве которого используется трансформатор ТН 61, с помощью 6 симисторов VD 1 — VD 3-2, которые переключаются двумя схемами управления и позволяют получить 4 ступени регулировки: +24, +12, -12, -24 вольта. Мощность стабилизатора определяется максимальным током применяемых симисторов и вторичных обмоток автотрансформатора, в данном случае мощность ограничена максимальным током симисторов КУ208Г — 5 А (около 1 кВт), при их замене более мощными можно получить до 8А (ток вторичных обмоток трансформатора ТН61). Схема управления представлена на рисунке 2.

Обе схемы управления идентичны и отличаются лишь порогами срабатывания компараторов. Питание схемы осуществляется от отдельного трансформатора (ТН 4) переменным напряжением 6,3 вольта, которое выпрямляется диодами D1, D2 и кроме того подается на компаратор IC1, выполненный на микросхеме К140УД6, который совместно с IC4 вырабатывает отрицательные импульсы длительностью 2-3 миллисекунды, необходимые для синхронизации момента коммутации симисторов с моментом перехода сетевого напряжения через 0. Это необходимо для исключения возможности одновременного включения симисторов и возникающих при этом импульсов тока. Выпрямленное напряжение через делители R13, R15 и R14, R16 подается на инвертирующие входы компараторов, выполненных на IC2 и IC3, на вторые входы которых подается напряжение с параметрического стабилизатора на элементах D5, D6, R8. По мере уменьшения сетевого напряжения, уменьшается напряжение на инвертирующих входах компараторов и на выходе IC2, а потом и IC3 появляется положительное напряжение, которое подается на входы дешифратора IC5 К561ИД1. Входной код дешифратора может принимать 3 значения: 00, 10, 11, в соответствии с этим на одном из его выходов 0, 2 или 3 появляется логическая единица, которая через стробируемый повторитель, выполненный на 6 инверторах микросхемы IC6 К561ЛН1 и управляемый импульсами с 9 вывода IC4, подается на один из транзисторных ключей, управляющих работой симисторов. Симисторы открываются отрицательными импульсами, длительностью 2-3 миллисекунды, подаваемыми на управляющие электроды каждый полупериод сетевого напряжения относительно их катодов через транзисторы Т1 – Т3. Резисторы R23, R24, R25 ограничивают ток управления величиной 100 – 120 мА, R26 и R27 увеличивают гистерезис для более четкого срабатывания компараторов. Печатная плата схемы управления имеет размеры 10Х7 см и представлена на рисунках 3 и 4. Симисторы необходимо установить на радиаторы, площадью не менее 50 кв. см.

Читайте также:  Как покрасить пластиковые кашпо

Налаживание стабилизатора заключается в установке порогов срабатывания компараторов: первая схема управления IC 2 – 230 В, IC 3 – 250В, вторая схема управления IC 2 – 190В, IC 3 -205В. Схема стабилизатора проверена практически и надежно работает в течение длительного времени.

Напряжение электросети у потребителей значительно отличается в связи с потерями в линии. Снижение напряжения может достигать значительных величин и вызвать сбой в работе приборов и устройств. Особенно страдают от нестандартного напряжения бытовые приборы оснащённые электродвигателями: холодильники, стиральные машины, пылесосы, водяные насосы и электроинструмент.

Повышенное напряжение электросети ведёт к интенсивному нагреву обмоток электродвигателя и износу коллектора, пробою изоляции. Пониженное напряжение оказывает не лучшее влияние: не запускаются электродвигатели или включаются рывками, что приводит к преждевременному износу пускорегулирующей аппаратуры.

Выход из создавшего положения довольно прост — установить вольтодобавочный трансформатор, суммарное напряжение вторичной обмотки и электросети станет близким к стандартному напряжению питания. Отрицательного влияния на электросеть такое устройство не оказывает. Наличие устройства поддержания напряжения электросети позволяет защитить электроприборы как от повышенного, так и от пониженного значения.

В данном устройстве силовой трансформатор небольшой мощности используется для увеличения напряжения при неизменной мощности потребления. В реальном устройстве достаточно несколько увеличить напряжение электросети вольтодобавкой, а затем стабилизировать. Разница входного и выходного напряжения используется на компенсацию при пониженном напряжении, повышенное напряжение сети снижается транзисторным регулятором.

Характеристики прибора:
Напряжение электросети 160-250 Вольт.
Вторичное напряжение 220 Вольт.
Мощность нагрузки до 2000 Ватт.
Ток нагрузки до 5 Ампер.
Вес 2кг.

Цена прибора в основном состоит из цены силового трансформатора типа ТС180-ТС320 от старых телевизоров и не превышает 500 рублей. Хорошо зарекомендовали трансформаторы типа ТН или ТПП с током вторичных обмоток в 6-8 Ампер при общем напряжении вторичных обмоток 24-36 Вольт. Схема устройства стабилизации напряжения состоит: из силового трансформатора T1, мощного диодного моста VD1 силовой цепи и ключевого транзистора VT1.

Читайте также:  Кладка стен и перегородок из кирпича

Цепи отслеживания напряжения ошибки состоят из диодного моста VD2 и усилителя ошибки на параллельном стабилизаторе DA1.

Повышение напряжения в сети приводит к увеличению напряжения во вторичной обмотке силового трансформатора 3Т1,напряжение на конденсаторе С3 увеличивается, что приводит к открыванию параллельного стабилизатора DA1 и шунтированию напряжения на резисторе R7.Напряжение на затворе полевого транзистора VT1 падает и приводит к его закрытию, что ограничивает вторичное напряжение на клеммах ХТ3, ХТ4.

Пониженное напряжение электросети приводит к обратному процессу — снижению напряжения на вторичных обмотках трансформатора, закрытию параллельного стабилизатора на м/с DA1 и открытию полевого транзистора VT1, что приводит к увеличению напряжения на вторичных обмотках.

Наладка схемы заключается в установке пределов стабилизации выходного напряжения. После включения (желательно на активную нагрузку в виде настольной лампы) резистором R5 выставляется выходное напряжение 225 вольт, подключив более мощную нагрузку в 1-1,5 квт (с соблюдение техники безопасности ) — подкорректировать в пределах 220 Вольт.

Через 5-10 минут работы устройство и нагрузку отключить от электросети, проверить тепловые режимы всех радиодеталей, они не должны быть горячими, в ином случае увеличить радиатор ключевого транзистора.

Ввиду разброса усиления мощного полевого транзистора N-типа, начальное смещение можно подкорректировать подбором сопротивления резистора R4 -тока затвора. Транзистор закрепить на радиаторе 50*50*20мм через слюдяную прокладку.

Печатный монтаж схемы и трансформатор установлены в подходящем корпусе размеры которого зависят от габаритов трансформатора Т1. Индикатор работы устройства HL1 и выключатель сети SA1 с предохранителями FU1, FU2 — расположены сверху и сбоку корпуса.

При использовании металлического корпуса применить сетевую вилку с заземляющим ножом, вывод которого подключить к корпусу.

Радиодетали устройства в основном заводского исполнения, трансформатор используется без переделки: вторичная обмотка 2Т1 состоит из двух параллельных обмоток на 36 вольт, третья обмотка 3Т1 напряжением 6,3 вольта. Резисторы типа МЛТ или С29 .Подстроечные типа СП или СПО.

Читайте также:  Краска для фасада домов фото

Силовые провода, обозначенные на схеме более толстыми линиями выполнить многожильным проводом сечением не менее 4мм., остальные соединения 0,5 мм.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector