Estabilizador de tensão CA. Esquema, descrição

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Ao alimentar equipamentos eletrônicos da rede elétrica, muitas vezes é necessário estabilizar a tensão CA. Uma grande dificuldade em projetar tais estabilizadores é obter uma tensão de saída senoidal com baixa distorção não linear. Do ponto de vista da implementação prática desse requisito, além de aumentar a velocidade e o coeficiente de estabilização, os estabilizadores com um elemento de controle de transistor são os mais preferíveis.

No estabilizador descrito (Fig. 9.1), o elemento de controle é composto pelos transistores VT1 e VT2, diodos VD2, VD3 e resistores R1 ... R5. Quando o valor da corrente contínua que flui pela diagonal da ponte retificadora VD1 muda, o valor da corrente alternada que flui pela seção 1.1 do enrolamento do autotransformador muda. Como resultado, o valor da tensão alternada na seção 1.2 do enrolamento muda. Esta inclusão do elemento regulador reduz sua influência na forma da senóide da tensão de saída. Os resistores R1...R4, desviando o elemento de controle, reduzem a potência dissipada pelos transistores VT1, VT2.

(clique para ampliar)

As principais características técnicas do estabilizador:

tensão de alimentação, V.....220 ±22;
Tensão de saída CA, V....220;
potência de carga, W.....130.....220;
instabilidade da tensão de saída com as mudanças especificadas na tensão de rede e potência de carga,%, não mais que ..... 0,5;
coeficiente de distorções não lineares, %, não mais.....6.

O transformador T2 serve para alimentar o amplificador DC e ao mesmo tempo entra no circuito de feedback negativo. A tensão do enrolamento II, retificada pela ponte de diodos VD5, é fornecida ao divisor R12 ... R14. Com um aumento na tensão da rede ou uma diminuição na corrente de carga conectada à saída do estabilizador, a tensão na base do transistor VT5 aumenta e, portanto, sua corrente de coletor. Aproximadamente na mesma medida, a corrente do coletor do transistor VT4 também diminui.

A queda de tensão no resistor R10 permanece praticamente inalterada, pois a tensão na base do transistor VT4 é estabilizada. Nesse caso, a tensão no coletor VT4 aumenta e a corrente que flui pelo transistor VT3 diminui. Devido a uma diminuição da tensão na base do transistor VT2, ele começa a fechar, a tensão em seu coletor aumenta. Isso leva ao fechamento do transistor VT1, pois a tensão em sua base é fixada pelo divisor R1, R2, R3, R4, VD2, R5. O diodo VD3 exclui a influência deste divisor na base do transistor VT2.

Como resultado do aumento da resistência dos transistores VT1, VT2 do elemento regulador, a corrente contínua na diagonal da ponte retificadora VD1 diminui e, conseqüentemente, a corrente alternada na seção 1.1 do enrolamento do autotransformador T1, que é equivalente a um aumento na queda de tensão na seção 1.2. Portanto, a tensão de saída mantém seu valor original. Quando a tensão da rede diminui ou a corrente de carga aumenta, a corrente através do transistor VT3 aumenta e os transistores VT1 e VT2, ao contrário, abrem ainda mais. O diodo VD2, neste caso, é fechado pela tensão do resistor R7. O diodo VD3 fornece abertura total do transistor VT1.

O transistor VT6, o resistor R11 e o capacitor C2 formam um filtro eletrônico que atrasa a tensão de alimentação do amplificador CC. O atraso é necessário para eliminar o surto de tensão de saída no momento em que o estabilizador é ligado. A limitação da potência mínima de carga a 130 W deve-se ao fato de que em uma potência mais baixa e uma tensão de rede superior a 220 ... 225 V, a tensão inicial sobe acima da tolerância estabelecida devido a uma diminuição na queda de tensão através da resistência indutiva da seção 1.2 do transformador de rede.

Retificador. KTS405A (VD1) pode ser substituído por quatro diodos com uma tensão reversa de pelo menos 600 V e uma corrente retificada de 1 A; KD906A (VD5) - diodos com corrente contínua de pelo menos 30 mA; transistores KT809A (VT1, VT2) - semelhantes a eles, por exemplo, KT812A, KT812B.

Os transistores VT3.VT6 podem ser qualquer estrutura correspondente de baixa potência. Os resistores R1...R4 são montados em uma placa separada, localizada sob a chave SB1. A potência dissipada por cada um dos transistores VT1, VT2 é de 8 W, portanto, eles são instalados em dissipadores de calor separados com uma área de superfície de 500 cm2. A potência total do autotransformador T1 é de cerca de 22 watts. Você pode usar um autotransformador do gravador Mayak-202 (circuito magnético ShL20x20, seção de enrolamento 1.1 contém 1364 voltas do fio PEV-2-0,31, seção 1.2 - 193 voltas do fio PEV-2-0,63). O transformador T2 é feito em um circuito magnético. SHL16x16. O enrolamento I contém 2560 voltas de fio PEV-0,1, o enrolamento II - 350 voltas de fio PEV-2-0,2 com uma derivação da 70ª volta (para alimentar a lâmpada indicadora HL1).

O invólucro do estabilizador é melhor feito de material isolante. Aberturas de ventilação devem ser fornecidas nos painéis de revestimento. Se o invólucro for de metal, deve-se tomar cuidado para isolar de maneira confiável todas as peças e fios condutores de corrente.

Ao estabelecer, primeiro selecionando o resistor R11, uma tensão de 12 V é definida no emissor do transistor VT6 (o terminal negativo da ponte de diodo VD5 serve como fio comum do dispositivo). Ao mesmo tempo, uma tensão de cerca de 4 V deve ser estabelecida com base no transistor VT 8. Uma carga é conectada à saída do estabilizador. Pode servir como uma lâmpada incandescente com potência de 150 ... 200 watts. Uma tensão de 220 V é fornecida do autotransformador de laboratório para a entrada do estabilizador, e a tensão nominal de rede de 13 V é ajustada na saída com o resistor R220.

A queda de tensão em cada um dos transistores do elemento regulador deve ser de 80....100 V. Quando a tensão de entrada muda em ±22 V, a tensão na saída do estabilizador deve permanecer praticamente inalterada. A falta de estabilização indica um erro na instalação ou mau funcionamento de uma ou outra parte. A excitação do estabilizador é eliminada selecionando o capacitor C1. A potência do estabilizador pode ser aumentada para 450 W se o seu elemento regulador for montado de acordo com o esquema mostrado na fig. 9.2. Para este caso, o autotransformador T1 deve ser executado no circuito magnético. SHL20x25. A seção de enrolamento 1.1 deve conter 1300 voltas de fio PEV-2-0,36, seção 1.2 - 180 voltas de fio PEV-2-0,9.

Estabilizador de tensão CA

As vantagens mais importantes do estabilizador descrito em comparação com um ferrorressonante são uma pequena distorção não linear da tensão de saída e a ausência quase completa de um campo magnético que afeta negativamente a operação de TVs coloridas.

Autor: Semyan A.P.

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