Option zum Wechselspannungsstabilisator. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Überspannungsschutz

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Der Wechselspannungsstabilisator Mustek Power Mate 625 ist ausgefallen. Bei der Suche nach der Ursache der Störung stellte sich heraus, dass die Schaltung des Geräts in vielerlei Hinsicht der Schaltung des von G. Gadzhiev beschriebenen elektronischen Relaisreglers ähnelt in 1]. Nach der Lektüre anderer Veröffentlichungen in der Zeitschrift Radio wurde beschlossen, das ausgefallene Gerät, bei dem elektromagnetische Relais zum Schalten der Wicklungen des Spartransformators verwendet wurden, nicht zu reparieren, sondern zu versuchen, einen Stabilisator auf Basis elektronischer Schalter herzustellen [2-5]. Als Basis diente das in [5] beschriebene Gerät.

Aufgrund des Fehlens eines Leistungsspartransformators mit der gleichen Anzahl von Anzapfungen wie der, den der Autor in diesem Gerät verwendet hat (der, den ich habe, hat viel weniger Pins), musste die Schaltung leicht geändert werden (Abb. 1). Anstelle des Encoders auf den Elementen der Mikroschaltung K561LP2 wurde ein importierter Encoder CD4532B [6] verwendet, gepaart mit einem Decoder der gleichen Serie CD4028B (analog zu K561ID1). Auf eine zusätzliche Stabilisierung der Referenzspannung mittels eines parametrischen Stabilisators (im Prototyp - R4VD3) habe ich verzichtet – der integrierte Spannungsstabilisator DA1 (aus der 7812-Serie) hält die Ausgangsspannung in durchaus akzeptablen Grenzen.

Für eine vollständigere Nutzung der Änderung der Amplitude U_x (ohne Skalierungsverluste) Es wird die Zenerdiode VD1 verwendet. An der Zenerdiode VD2 und den Transistoren VT1, VT2 wurde ein Schwellenwertgerät hinzugefügt, das den Stabilisator beim Überschreiten des zulässigen Spannungswerts vom Netzwerk trennt. Um die Einrichtung zu vereinfachen, werden die Teiler an den Eingängen der Komparatoren, die aus auszuwählenden Festwiderständen bestehen, durch Trimmwiderstände R7-R10 mit mehreren Windungen ersetzt. Triac-Schalter werden durch sogenannte Snubber (Kurzschluss-Triacs mit seriellen RC-Schaltungen) ergänzt, die ein fehlerhaftes Einschalten von Triacs verhindern, das durch Netzstörungen entstehen kann. Ansonsten unterscheidet sich das Schema nicht von dem in [5] beschriebenen.

Reis. 1. Gerätediagramm (zum Vergrößern anklicken)

Der von mir verwendete T2-Abwärtstransformator hat eine Netzwicklung mit zwei Anzapfungen und zwei Sekundärwicklungen (44 und 48 V) mit Anzapfungen in der Mitte. Der Stabilisator verfügt über vier Steuerkanäle (das reicht völlig für die Stadt). Vor der Endmontage wurden die Eigenschaften des Spartransformators bei einer Belastung von 500 W im Netz bzw. Lastschaltmöglichkeiten gemessen. Die Abwärtswicklungen wurden netzgemäß über eine Spartransformatorschaltung angeschlossen. Bei der ersten Version des Stabilisators erfolgte die Lastumschaltung ohne den Einsatz von Dämpfungsschaltungen. Der Stabilisator funktionierte, versagte jedoch (der Betrieb dieser Option mit Überspannungsschutzschaltungen wurde nicht getestet). In der Arbeitsversion ist das Schalten von Wicklungen mit festem Lastanschluss ausgewählt. Aufgrund seiner induktiven Natur wird in jedem Kanal ein Dämpfungskreis (R27C7-R30C10) verwendet.

Gemäß den technischen Eigenschaften der Mikroschaltung CD4028B beträgt der maximale Ausgangsstrom eines Kanals 10 mA, daher werden MOS3063-Optosimistoren mit einem Einschaltstrom von nicht mehr als 5 mA verwendet.

Um das Gerät zu versorgen und die Steuerspannung U zu erhalten_x ein separater Transformator T1 mit eingebauter Thermosicherung RH01-83 (250 V, 2 A, 83). ^оC), im Diagramm als FU2 bezeichnet. FU1 ist ein Sicherungseinsatz im Stromkreis der Primärwicklung dieses Transformators, FU3 ist eine wiederherstellbare Sicherung für einen ausgefallenen Stabilisator.

Die Typen der Zenerdioden VD1 und VD2 hängen von den Parametern des Transformators T1 ab (hauptsächlich von seinem Übersetzungsverhältnis). Bei der maximalen „Betriebs“-Netzwerkspannung (in diesem Fall 250 V) sollte die Spannung am Abstimmwiderstand R11 relativ zum gemeinsamen Draht etwa 12 V (Versorgungsspannung der Mikroschaltungen) und mindestens die Zenerdiode VD1 betragen sollte den Stabilisierungsmodus nicht verlassen. Im Gerät des Autors steigt bei einer Netzspannung von 250 V die Spannung am Ausgang des Gleichrichters VD3 auf 32 V und bei 170 V sinkt sie auf 24 V, daher wird als VD1 eine KS520V-Zenerdiode verwendet (Stabilisierungsspannung - 19...21 V). Um den Schutz bei einer Netzspannung von 260 V auszulösen, wurde eine Zenerdiode KS210Zh ausgewählt (Stabilisierungsspannung - 9...11 V).

Die Geräteteile sind auf drei Leiterplatten aus Folienfiberglas montiert. Feste Widerstände – alle kleinen, Trimmer – mehrgängige Drahtwiderstände (z. B. SP5-2), Kondensator C2 – KM, C7-C10 – K73-17, der Rest sind importierte Oxidwiderstände. Wir können den Transistor BC547C durch jeden der KT3102-Serie und den BC557C durch jeden der KT3107-Serie ersetzen. Zum Schalten der Wicklungen des Transformators T2 empfiehlt sich der Einsatz von Triacs der Serie VTA41, da deren Anschlüsse alle vom Montageflansch isoliert sind und somit eine isolierte Montage auf einem gemeinsamen Kühlkörper möglich ist, was für die Belastung notwendig ist Leistung von mehr als 300...500 W. Zusammen mit den Transformatoren T1, T2 werden die Platinen im Gehäuse eines ausgefallenen Mustek Power Mate 625-Stabilisators untergebracht (Abb. 2).

Reis. 2. Stabilisator Mustek Power Mate 625

Der zusammengebaute Stabilisator hält die Spannung an der versorgten Last innerhalb der zulässigen Abweichung vom Nennwert (±10 %), wenn sich die Netzspannung von 180 auf 250 V ändert. Der ungefähre Wert der Netzspannung wird von einem der HL3-HL6 angezeigt LEDs. Wenn die Spannung über die angegebenen Grenzen hinaus abweicht, wird die Last abgeschaltet und eine der LEDs HL1, HL2 auf der Vorderseite des Geräts leuchtet auf und zeigt an, in welche Richtung sich die Spannung geändert hat (hoch bzw. niedrig). .

Wenn der Transformator dies zulässt, kann die Anzahl der Steuerkanäle erhöht werden (durch entsprechende Erhöhung der Anzahl der Komparatoren und Triac-Zellen). Die Bedienung und Konfiguration des Gerätes unterscheidet sich grundsätzlich nicht von den im Artikel [5] beschriebenen.

Literatur

1. Gadzhiev G. Elektronischer Relais-Spannungsregler. – Radio, 2009, Nr. 10, S. 23.
2. Godin A. Wechselspannungsstabilisator. – Radio, 2005, Nr. 8, S. 33-36.
3. Ozolin M. Verbesserte Steuereinheit für Wechselspannungsstabilisator. – Radio, 2006, Nr. 7, S. 34, 35.
4. Gadzhiev G. Optosimistorschalter mit starker Last. – Radio, 2010, Nr. 10, S. 33.
5. Gadzhiev G. Wechselspannungsstabilisator. - Radio, 2013, Nr. 2, S. 20,21.
6. CMOS 8-Bit-Prioritätskodierer. - URL: ti.com/product/CD4532B/technicaldocuments.

Autor: E. Aksenov

Siehe andere Artikel Abschnitt Überspannungsschutz.

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