Elektronischer Relais-Spannungsstabilisator, 145-275 / 187-242 Volt. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Überspannungsschutz

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Wenn sich die Netzspannung von 145 auf 275 V ändert, ändert sich die Spannung am Ausgang des Stabilisators im Bereich von 187 ... 242 V (220 V ± 10 ... 15 %), was für die Stromversorgung der meisten Haushaltsstromgeräte akzeptabel ist Haushaltsgeräte. Das Schema des Geräts ist in Abb. dargestellt. 1.

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Der Transformator T1 ist als Spartransformator enthalten. Abhängig von der Stellung der beweglichen Kontakte der Relais K1.1 und K2.1 werden die Sekundärwicklungen II (35 V), III (10 V) und IV (15 V) gleichphasig oder phasenverschoben an die Last angeschlossen Phasengleichheit mit der Netzspannung. Der elektronische Teil wird von der IV-Wicklung gespeist. Seine Spannung richtet die Diodenbrücke VD1 gleich und glättet dann den Kondensator C2.

Die Versorgungsspannung des Elektronikteils wird durch einen integrierten Stabilisator DA1 mit einer Ausgangsspannung von 12 V stabilisiert. Die Spannung der IV-Wicklung dient zur Regelung der Netzspannung. Dazu wird es durch die Diodenbrücke VD2 (deren Ausgangsspannung durch den Kondensator C1 geglättet wird) gleichgerichtet und vom Widerstandsteiler R2 R3 R4 den nichtinvertierenden Eingängen der am Operationsverstärker montierten Komparatoren zugeführt DA2.1 - DA2.3. Der invertierende Eingang des Operationsverstärkers DA2.1 erhält Spannung von einem parametrischen Stabilisator, der auf einem Widerstand R9 und einer Zenerdiode VD3 aufgebaut ist. Der invertierende Eingang des Operationsverstärkers DA2.2 wird vom Spannungsteiler R5R6 mit Spannung versorgt, und der invertierende Eingang des Operationsverstärkers DA2.3 wird vom Spannungsteiler R7R8 mit Spannung versorgt. Im positiven Rückkopplungskreis jedes Operationsverstärkers sind Widerstände (R10-R12) enthalten, die beim Schalten von Komparatoren für eine Hysterese sorgen und dadurch die Störfestigkeit des Geräts erhöhen.

Die LEDs HL1-HL3 zeigen den Zustand der Komparatoren an, bei niedrigem Spannungspegel an ihren Ausgängen leuchten sie. LEDs sind bei der Errichtung notwendig, nach deren Fertigstellung können sie wieder demontiert werden. An die Ausgänge der Operationsverstärker DA2.1 und DA2.2 sind logische Elemente „Exklusiv-ODER“ DD1.1 und DD1.2 angeschlossen, die zusammen mit dem Element DD1.3 und Komparatoren den Algorithmus des Geräts festlegen. Auf den Transistoren VT1, VT2 sind elektronische Schlüssel montiert, die die Relais K1 und K2 mit Spannung versorgen. Die R1C3-Schaltung ist „funkenlöschend“, die Dioden VD4 und VD5 schützen die Transistoren vor der Selbstinduktionsspannung der Relaiswicklungen, die beim Schließen der Transistoren auftritt, und die Kondensatoren C7, C8 erhöhen die Stabilität der Relaisschaltung ( Kontaktprellen verhindern).

Der Betriebsalgorithmus des Geräts und die Spannungswerte an den Ein- und Ausgängen der Komparatoren sind in der Tabelle angegeben. 1.

Tabelle 1, Gerätebetriebsalgorithmus und Spannungswerte an den Ein- und Ausgängen der Komparatoren

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Bei einem Low-Pegel (log. 0) an den Ausgängen der Komparatoren wird die entsprechende LED eingeschaltet. Die Position der Relaiskontakte im Diagramm ist im stromlosen Zustand dargestellt. Das Gerät verfügt über vier Regulierungsstufen. Bei einer Netzspannung von 145 bis 180 V ist die Spannung am Motor des Widerstands R4 und damit am nichtinvertierenden Eingang jedes Operationsverstärkers geringer als an dessen invertierendem Eingang. Daher sind die Ausgänge aller Komparatoren niedrig (alle LEDs leuchten). Der Ausgang des Elements DD1.3 ist ebenfalls niedrig und die Transistoren VT1 und VT2 sind offen. Die Versorgungsspannung wird dem Relais zugeführt, die beweglichen Kontakte der Gruppen K1.1 und K2.1 befinden sich gemäß Diagramm in der unteren Position. Die Spannung an der Last entspricht der Netzspannung plus der „Spannungserhöhungsspannung“ aus den Sekundärwicklungen II, III und IV des T1-Transformators. Im oben genannten Änderungsbereich der Netzspannung an der Last schwankt diese zwischen etwa 187 und 239 V.

Bei einer Netzspannung von 180 ... 197 V am Motor des Widerstands R4 ändert sich die Spannung im Bereich von 4,85 bis 5,3 V, also am nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers DA2.2 größer werden als beim invertierenden und es schaltet um (die HL3-LED erlischt). Am Ausgang der Elemente DD1.2 und DD1.3 wird ein hoher Pegel eingestellt, der Transistor VT2 schließt, das Relais K2 fällt ab und seine Kontakte K2.1 schalten. 8 In diesem Fall ist die Spannung an der Last gleich der Netzspannung plus der „Spannungserhöhungs“-Spannung aus der Wicklung II des Transformators T1, d. h. 205...224 V.

Wenn die Netzspannung im Bereich von 198 ... 230 V liegt, kann die Spannung am Motor des Widerstands R4 zwischen 5,31 und 6,2 V variieren, was mehr ist als am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers DA2.3. Der Komparator dieses Operationsverstärkers schaltet (die HL1-LED erlischt) und am Ausgang des DD1.3-Elements wird ein hoher Pegel eingestellt.

Daher wird der Transistor VT1 geschlossen, VT2 wird geöffnet. Relais K2 ist eingeschaltet und K1 ist ausgeschaltet. In diesem Fall wird die Netzspannung unter Umgehung der Sekundärwicklungen des Transformators T1 direkt der Last zugeführt.

Wenn die Netzspannung am Motor des Widerstands R231 auf 275 ... 4 V ansteigt, überschreitet sie 6,2 V, der Komparator am Operationsverstärker DA2.1 schaltet (die HL2-LED erlischt), was führt auf einen hohen Pegel am Ausgang des Elements DD1.3. Beide Transistoren sind geschlossen und die Relais sind abgefallen. Daher ist die Spannung an der Last gleich der Netzspannung abzüglich der Spannung der Wicklungen III und IV des Transformators T1, d.h. 198 ... 224 V.

Die meisten Teile des Stabilisators werden mithilfe von Kabeln auf einer Steckplatine montiert. Es werden Widerstände MLT, S2-23, Oxidkondensatoren - K50-35 oder importiert, Kondensator C3 - K73-17 verwendet. Diodenbrücken. KTS407A kann durch jede Serie ersetzt werden. KTs410, KTs412 oder DB107. LEDs – jede Leuchtfarbe, die bei einem Strom von 10 mA für die erforderliche Leuchthelligkeit sorgen. Der Netzschalter muss für das Schalten von Netzspannung und -strom von mindestens 5 6 ausgelegt sein, geeignet sind die Schalter B1201, 31202. Das Relais sollte aus der TR90-Serie (z. B. TR90-12VDC-FB-C), TR91 ( B. TR91 (F) -12VDC-FB-C), sind auch andere mit einer Schaltspannung von 12 V und Wechslerkontakten geeignet, die zum Schalten einer Wechselspannung von mindestens 250 V und einem Laststrom von mindestens 5 A ausgelegt sind.

In der Version des Autors ist der Transformator auf einen Ringmagnetkreis mit einem Außendurchmesser von 176 mm und einem Innendurchmesser von 120 mm gewickelt. Höhe - 90 mm aus Elektrostahl. Alle Wicklungen sind mit Draht umwickelt. PETV-2 oder PEV-2, primär – mit einem Draht mit einem Durchmesser von 0,7 mm, sekundär – 1,2 ... 1,5 mm. Wicklung I enthält 370 Windungen und Wicklungen II, III und IV – 60, 18 bzw. 26 Windungen. Es ist möglich, einen einheitlichen Transformator TPP-322 zu verwenden, sein Anschlussplan ist in Abb. dargestellt. 2.

Um einen Stabilisator einzurichten, benötigen Sie einen LATR und ein Multimeter.

Die Justierung erfolgt in der folgenden Reihenfolge. Schließen Sie das Gerät ohne Last an das Netzwerk an und überprüfen Sie die Leistung der integrierten und parametrischen Spannungsstabilisatoren. An den Eingängen der Komparatoren wird die Spannung voreingestellt. An den invertierenden Eingängen der Operationsverstärker DA5 und DA7 werden entsprechend der Tabelle Trimmerwiderstände R2.1, R2.3 eingestellt. Liegt die Netzspannung im Normalbereich, stellt der Widerstand R4 am Kondensator C4 eine Spannung von ca. 6 V ein.

Anschließend wird eine reale Last an den Ausgang des Geräts angeschlossen, so dass die Reaktion des Transformators T1 darauf berücksichtigt wird, und der Eingang des Geräts wird mit dem Ausgang des LATRA verbunden. An seinem Ausgang wird eine Spannung von 230 V eingestellt.

Durch die sanfte Drehung des Motors des Widerstands R4 wird der Betriebsmoment des Komparators am Operationsverstärker DA2.1 erreicht – alle LEDs sollten erlöschen. Als nächstes auf dem Weg nach draußen. LATRA stellt die Spannung auf 180 ... 181 V ein und alle LEDs sollten aufleuchten. Der Trimmerwiderstand R5 dient zum Schalten des Komparators DA2.2 (Verlöschen der HL3-LED). Durch Einstellen einer Spannung von 197 ... 198 V am LATRA-Ausgang erreicht der Trimmwiderstand R7 das Schalten des DA2.3-Komparators (die HL1-LED erlischt). Die Schaltschwellen sollten erneut überprüft und ggf. die Anpassung wiederholt werden.

Die Platine und der Transformator werden in einem Gehäuse mit geeigneten Abmessungen installiert.

Auf der Rückseite sind ein Sicherungshalter und eine Steckdose zum Anschluss der Last angebracht, auf der Vorderseite ist ein Netzschalter angebracht. Wenn die Funktion des Stabilisators angezeigt werden soll, können auf der Frontplatte auch LEDs angebracht werden, die in diesem Fall eine andere Leuchtfarbe haben können.

Autor: Gadzhiev G.

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