Estabilizador de tensão AC de passo poderoso. Esquema, descrição

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Poderoso estabilizador de tensão AC de passo. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Em algumas áreas, especialmente nas áreas rurais, não é incomum que a tensão da rede mude de 220 para 160 ... 170 V durante o dia.

A ideia de desenvolver um poderoso estabilizador de tensão CA surgiu quando, devido a essa "estabilidade" da rede, a geladeira falhou e o forno de microondas se recusou a funcionar com tensão inferior a 200 V.

Um poderoso estabilizador de tensão AC de passo é projetado para manter a rede em um nível de 220 V ± 10% quando a tensão de rede cai para 160...170 V.

O modelo básico é projetado para cargas de até 1,3 kW, mas pode ser facilmente convertido para cargas de até 2 kW ou mais. O estabilizador é montado a partir de peças unificadas, barato de fabricar, fácil de configurar.

(clique para ampliar)

Considere o princípio de operação do estabilizador de acordo com o diagrama esquemático (veja a figura). Quando a tensão da rede cai, o dispositivo de controle, montado no chip LM 324, conecta o transformador T1 através do triac VS1, que é conectado como um autotransformador elevador. A tensão do enrolamento secundário T1, que é de aproximadamente 20 V, é adicionada à tensão da rede.

Com uma diminuição adicional na tensão da rede, o transformador T2 é conectado e depois o T3. Os transformadores adicionam um total de aproximadamente 60 V à tensão de rede.

Assim, quando a tensão da rede for reduzida para 160 V, a carga será de aproximadamente 220 V.

Quando a tensão de rede aumenta de 160 para 220 V, o dispositivo de controle desliga T1 ... T3 em série. Uma tensão de 205...242 V é mantida na carga em toda a faixa de regulagem.

O dispositivo de controle é baseado em um amplificador operacional quádruplo do tipo LM254. Todos os quatro canais são montados de acordo com o mesmo esquema, então vamos considerar a operação do canal 1.

Op-amp DA 1.1 está incluído no modo comparador com feedback positivo. A tensão de rede através da ponte de diodo VD1, o divisor R3, R4, o diodo VD1 ', o resistor R3 ' é alimentado na entrada não inventiva do amplificador operacional, onde é comparado com a tensão de referência retirada do zener diodo VD3.

Se a tensão Uin, tomada do divisor R3, R4, for menor que a referência, o relé K1 é desligado e seu n.c. os contatos K1.1 através do triac VS1 ligam o transformador T1, adicionando cerca de 20 V à tensão da rede.Se Uin for maior que a referência, K1 desarma e desliga o boost de tensão.

Com as classificações dos elementos indicados no diagrama, a operação / liberação do relé K1 do canal de controle ocorre quando a tensão da rede muda em cerca de 10 V. A histerese pode ser alterada selecionando a resistência do resistor R4'.

O canal 4 é usado para atrasar a conexão da carga no momento do fim dos transientes no estabilizador na inicialização inicial, bem como para desconectar a carga da rede se for impossível fornecer mais de 200 V na saída do estabilizador. A capacitância do capacitor C1' no canal 4 é de 22 microfarads.

Transformadores T1 ... T3 tipo serial TN 60-220 / 12750 ou qualquer outro, projetado para uma potência de 160 ... 250 W com uma tensão no enrolamento secundário de 20 ... 24 V a uma corrente de 6 .. . 10 A. T4 - qualquer baixa potência em 24 V.

Triacs VS1 ... VS3 tipo KU208 G, TS 10 e outros para uma corrente de 5 ... 10 A e uma tensão de 400 V. Relés K1 ... K4 RES-9, RES-6, RES-22 para um tensão de enrolamento de 24 V. Relé K5 - RP21-UHL4A ~ 220 V, todos os quatro grupos de contatos são paralelos. Resistores R4, R6, R8, R10 subscritos SPZ-1, SPZ-22 ou outros resistores de tamanho pequeno - MLT.

As conexões da parte de potência do estabilizador devem ser feitas com condutores de cobre flexíveis com seção transversal de 2,5 mm2.

O estabilizador é montado em uma caixa de metal com orifícios de ventilação.

A tampa superior é coberta com um filme autoadesivo decorativo. Possui tomada e LED HL1. Triacs e relés são instalados dentro do invólucro em uma placa de fibra de vidro. Para eliminar a interferência, é melhor colocar a placa de circuito impresso do dispositivo de controle longe de transformadores e fios do circuito de energia.

Durante a operação de longo prazo do estabilizador com potência nominal, é necessário fornecer resfriamento forçado, por exemplo, com um miniventilador de um computador (o ventilador não é mostrado no diagrama).

Para estabelecer o dispositivo, LATR e um voltímetro são necessários. A rede é conectada ao estabilizador através da saída LATR ajustável. Uma lâmpada incandescente de 200 ... 300 W é usada como carga. O voltímetro é conectado em paralelo com a carga. Os controles deslizantes do resistor de corte devem ser ajustados para a posição intermediária. Ligue o estabilizador sem carga.

Girando o potenciômetro R10 do canal 4, o relé K5 é acionado, e girando os potenciômetros R4, R6, R8, os relés K1, K2, K3 são acionados. Conecte a carga e o voltímetro. Abaixe a tensão na carga para 210 V com o LATR, girando lentamente o resistor R4, ligue T1.

Reduza a tensão na carga com LATR para 210 V. Repita a operação acima para os canais 2 e 3. Defina a tensão para desligar o estabilizador da carga pelo canal 4 em 200 V.

Repita a configuração várias vezes até o resultado desejado.

Observação. Se desejado, um dos canais pode ser configurado para diminuir a tensão da rede, para o qual os contatos do relé de controle devem ser substituídos por outros normalmente abertos, e as extremidades do enrolamento secundário do transformador devem ser trocadas, ligando o transformador como um passo para baixo.

Autor: I.A. Malenkov

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