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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Relé estabilizador de tensão. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Protetores contra surtos Muitas vezes, para alimentar, por exemplo, TVs, principalmente em áreas rurais, é necessário um estabilizador que forneça a tensão nominal de saída com uma queda profunda na tensão da rede. Além disso, para alimentar muitos tipos de equipamentos eletrônicos de consumo, é preferível um estabilizador que não introduza distorções na forma senoidal da tensão de saída. O estabilizador possui quatro estágios de regulação da tensão de saída. Isso possibilitou expandir significativamente a zona de estabilização - 160.250 V. Ao mesmo tempo, a tensão de saída permanece dentro dos limites da tensão de alimentação dos receptores de imagens coloridas de televisão. O circuito estabilizador é mostrado na fig. 9.4.
A unidade eletrônica do dispositivo inclui dois interruptores nos transistores VT1 e VT2, relés de comutação K1 e K2 e três dispositivos de limite, cada um dos quais é um divisor de tensão de resistores e um diodo zener. O primeiro dispositivo de limiar é R2, VD3, R3, o segundo é VD5, R4, R6, o terceiro é R5, VD6, R6. A unidade de controle é alimentada por um retificador nos diodos VD1 e VD2 com um capacitor de filtro C2. Os capacitores C3 e C4 eliminam alterações de curto prazo (emissões) da tensão de rede. Resistor R1 e capacitor C1 - circuito "parada de faísca". Os diodos VD4 e VD7 protegem os transistores da tensão de auto-indução dos enrolamentos do relé, que ocorre quando a chave do transistor é fechada. No caso de operação ideal dos dispositivos de limite e do transformador, cada um dos quatro estágios de regulação forneceria uma faixa de tensão de 198 ... e alterando o coeficiente de transferência do transformador ao alterar seu modo de carga. Portanto, para todos os três dispositivos de limite, os intervalos de tensão de saída são selecionados estreitados - de acordo com a tensão de saída de 231 ± 140 V (no caso ideal, 260 ± 215 V), por isso, o intervalo para alterar a tensão da rede é estreitou para 10 ... 215 V ( Fig. 15).
Com uma tensão de rede inferior a 185 V, a tensão do retificador nos diodos VD1 e VD2 não é suficiente para abrir pelo menos um dispositivo de limite - todos os três diodos zener estão fechados e a posição dos contatos do relé corresponde à mostrada na o diagrama. Com uma tensão de rede de entrada de 160 V, a tensão de saída será de 198 V. A tensão na carga é igual à tensão de rede mais o aumento de tensão obtido dos enrolamentos II e III do transformador T1. Na faixa de tensão de rede de 185 ... 205 V, o diodo zener VD5 está aberto. Neste caso, o segundo dispositivo de limite entra em operação. A corrente flui através do enrolamento do relé K1, do diodo zener VD5 e dos resistores R4 e R6. Esta corrente é insuficiente para operar o relé K1. A queda de tensão no resistor R6 abre o transistor VT2 Como resultado, o relé K2 é ativado e os contatos K2.1 comutam os enrolamentos do transformador de modo que agora apenas o enrolamento II sirva como fonte de aumento de tensão. Com uma tensão de rede na faixa de 205 ... 225 V, o diodo zener VD3 abre, ou seja, a corrente flui pelo primeiro dispositivo de limite. O transistor VT1 abre, como resultado do fechamento do segundo dispositivo de limite e, portanto, o transistor VT2, o relé K2 libera a armadura. O relé K1 é ativado e troca os contatos. km. Com esse estado dos contatos do relé, a corrente de carga contorna os enrolamentos II e III do transformador, ou seja, o aumento de tensão é zero. A tensão da rede é repetida na carga - 205 ... 225 V. Na faixa de tensão de rede 225 ... 245 V, o diodo zener VD6 abre. Isso significa que o terceiro dispositivo de limite entra em operação e ambos os interruptores do transistor ficam abertos; ambos os relés estão ligados - K1 e K2. Agora o enrolamento III do transformador T1 está incluído no circuito de corrente de carga, mas em antifase com a tensão de rede (aumento de tensão "menos"). Nesse caso, a carga também terá uma tensão na faixa de 205 ... 225 V. Com uma tensão de rede de 250 V, a tensão de saída do estabilizador aumentará para 230 V, sem ultrapassar o limite permitido de 220 V + 5%. Pode ser visto na descrição anterior que os limites de tensão dos estágios de controle são determinados pela tensão de estabilização dos diodos zener incluídos nos dispositivos de limite. Ao definir os limites das etapas de regulação, é necessário instalar uma seleção de diodos zener, que, como você sabe, se distinguem por uma dispersão significativa na tensão de estabilização. Se não for possível selecionar uma instância adequada, você pode usar a conexão serial de um diodo zener com um ou dois diodos (em conexão direta). Em vez de KS218Zh (VD5), você pode usar o diodo zener KS220Zh. Este diodo zener deve ser de ânodo duplo. O fato é que na faixa de tensão de rede de 225 ... 245 V, quando o diodo zener VD6 abre e os dois interruptores do transistor estão abertos, o circuito R4, VD5 desvia o resistor R6 do dispositivo de limite R5, VD6, R6. Para eliminar a ação de desvio, o diodo zener VD5 deve ser de dois ânodo. A tensão de estabilização do diodo zener VD5 não deve exceder 20 V. O diodo zener VD3 deve ser selecionado da série KS220Zh (a tensão de estabilização é 22 V); você pode usar uma cadeia de dois diodos zener - D810 e D811. O diodo Zener KS222Zh (VD6) - para 24 V - pode ser substituído por uma cadeia de diodos zener D810 e D813. Os transistores no estabilizador podem ser qualquer um da série KT3102. Diodos - também qualquer uma das séries indicadas. Relés K1 e K2 - REN34, passaporte HP4.500.000-01. O transformador é feito no circuito magnético OL50 / 80-25 feito de aço E350 (ou E360), a espessura da fita é de 0,08 mm. O enrolamento I (para uma tensão nominal de 220 V) deve conter 2400 voltas de fio PETV-2-0,355. Os enrolamentos II e III são iguais, 300 voltas de fio PETV-2-0,9 (13,9 V). É necessário ajustar o estabilizador com a carga real ligada para que a resposta do transformador T1 à carga seja levada em consideração, pois o coeficiente de transferência diminui ligeiramente ao passar do modo inativo para o modo de carga total. Quando apenas um enrolamento II estiver operando, o coeficiente de transmissão será menor do que em marcha lenta, e ainda menor quando os enrolamentos II e III operarem simultaneamente. Quando apenas o enrolamento III funciona, o coeficiente de transmissão fica próximo ao modo inativo, pois neste caso as perdas são compensadas devido à corrente "contadora" nele na faixa de valores de tensão de rede225 ... 250 V. A mudança no coeficiente de transmissão causa uma leve mudança - por frações de volt - na tensão de comutação nos dispositivos de limite. Essa pequena mudança, multiplicada pela taxa de transformação do transformador T1, desloca os limites da tensão de saída já em alguns volts. É por isso que é necessário definir os limites das etapas de controle apenas com carga. Autor: Semyan A.P.
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