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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Estabilizador de tensão de relé eletrônico, 145-275 / 187-242 volts. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Protetores contra surtos Quando a tensão da rede elétrica muda de 145 para 275 V, a tensão na saída do estabilizador muda na faixa de 187 ... 242 V (220 V ± 10 ... 15%), o que é aceitável para alimentar a maioria dos aparelhos elétricos domésticos. aparelhos. O esquema do dispositivo é mostrado na fig. 1.
O transformador T1 está incluído como um autotransformador. Dependendo da posição dos contatos móveis dos relés K1.1 e K2.1, os enrolamentos secundários II (35 V), III (10 V) e IV (15 V) serão conectados à carga em fase ou fora de fase com a tensão da rede. A parte eletrônica é alimentada pelo enrolamento IV. Sua tensão retifica a ponte de diodos VD1 e depois suaviza o capacitor C2. A tensão de alimentação da parte eletrônica é estabilizada por um estabilizador integral DA1 com uma tensão de saída de 12 V. A tensão do enrolamento IV é usada para controlar a tensão da rede. Para fazer isso, é retificado pela ponte de diodo VD2 (cuja tensão de saída é suavizada pelo capacitor C1) e do divisor resistivo R2 R3 R4 é fornecido às entradas não inversoras dos comparadores montados no amplificador operacional DA2.1 - DA2.3. A entrada inversora do amplificador operacional DA2.1 recebe tensão de um estabilizador paramétrico montado em um resistor R9 e um diodo zener VD3. A entrada inversora do amplificador operacional DA2.2 é fornecida com tensão do divisor de tensão R5R6, e a entrada inversora do amplificador operacional DA2.3 é fornecida do divisor R7R8. Os resistores (R10-R12) estão incluídos no circuito de feedback positivo de cada amplificador operacional, que fornecem histerese ao alternar os comparadores e, assim, aumentam a imunidade a ruído do dispositivo. Os LEDs HL1-HL3 indicam o estado dos comparadores, em um nível de baixa tensão em suas saídas eles brilham. Os LEDs são necessários no processo de estabelecimento, após sua conclusão podem ser desmontados. Para as saídas do op-amp DA2.1 e DA2.2 conectados elementos lógicos "exclusivo OU" DD1.1 e DD1.2, que juntamente com o elemento DD1.3 e comparadores definem o algoritmo do dispositivo. Nos transistores VT1, VT2, são montadas chaves eletrônicas que fornecem tensão aos relés K1 e K2. O circuito R1C3 é "pára faíscas", os diodos VD4 e VD5 protegem os transistores da tensão de auto-indução dos enrolamentos do relé, que ocorre quando os transistores estão fechados, e os capacitores C7, C8 aumentam a estabilidade da comutação do relé ( eliminar ressalto de contato). O algoritmo de operação do dispositivo e os valores de tensão nas entradas e saídas dos comparadores são fornecidos na Tabela. 1. Tabela 1, algoritmo de operação do dispositivo e valores de tensão nas entradas e saídas dos comparadores
Em um nível baixo (log. 0) nas saídas dos comparadores, o LED correspondente será ligado. A posição dos contatos do relé no diagrama é mostrada em um estado desenergizado. O aparelho possui quatro níveis de regulagem. Com uma tensão de rede de 145 a 180, V, a tensão no motor do resistor R4 e, portanto, na entrada não inversora de cada amplificador operacional, é menor do que na entrada inversora. Portanto, as saídas de todos os comparadores são baixas (todos os LEDs estão acesos). A saída do elemento DD1.3 também está baixa e os transistores VT1 e VT2 estão abertos. A tensão de alimentação é fornecida ao relé, os contatos móveis dos grupos K1.1 e K2.1 estão na posição inferior de acordo com o diagrama. A tensão na carga é igual à tensão da rede mais a tensão "aumento de tensão" retirada dos enrolamentos secundários II, III e IV do transformador T1. Na faixa de mudanças acima na tensão de rede na carga, ela variará de cerca de 187 a 239 V. Com uma tensão de rede de 180 ... 197 V no motor do resistor R4, a tensão muda na faixa de 4,85 a 5,3 V, portanto, na entrada não inversora do amplificador operacional DA2.2, ele irá ficará maior que no inversor e ele irá comutar (o LED HL3 irá apagar). Um nível alto será definido na saída dos elementos DD1.2 e DD1.3, o transistor VT2 fechará, o relé K2 será desenergizado e seus contatos K2.1 serão trocados. 8 Nesse caso, a tensão na carga será igual à tensão da rede mais a tensão "aumento de tensão" retirada do enrolamento II do transformador T1, ou seja, 205...224 V. Quando a tensão da rede está na faixa de 198 ... 230 V, a tensão no motor do resistor R4 pode variar de 5,31 a 6,2 V, o que é mais do que na entrada inversora do amplificador operacional DA2.3. O comparador neste amplificador operacional mudará (o LED HL1 apagará) e um nível alto será definido na saída do elemento DD1.3. Portanto, o transistor VT1 fechará, o VT2 abrirá. O relé K2 está ligado e o K1 está desligado. Nesse caso, a tensão da rede é fornecida, desviando os enrolamentos secundários do transformador T1 diretamente para a carga. Quando a tensão da rede aumentar para 231 ... 275 V no motor do resistor R4, ela excederá 6,2 V, o comparador no amplificador operacional DA2.1 será alterado (o LED HL2 será desligado), o que levará para um nível alto na saída do elemento DD1.3. Ambos os transistores estão fechados e os relés estão desenergizados. Portanto, a tensão na carga será igual à tensão da rede menos a tensão dos enrolamentos III e IV do transformador T1, ou seja, 198 ... 224 V. A maioria das partes do estabilizador é montada em uma PCB protoboard usando fiação com fio. São usados resistores MLT, S2-23, capacitores de óxido - K50-35 ou importados, capacitor C3 - K73-17. pontes de diodo. KTS407A pode ser substituído por qualquer uma das séries. KTs410, KTs412 ou DB107. LEDs - qualquer cor de brilho, que fornece o brilho necessário do brilho a uma corrente de 10 mA. O interruptor de energia deve ser projetado para comutar tensão e corrente de pelo menos 5 6, e os interruptores B1201, 31202 são adequados. O relé deve ser selecionado da série TR90 (por exemplo, TR90-12VDC-FB-C), TR91 ( por exemplo, TR91 (F) -12VDC-FB-C), outros com uma tensão de comutação de 12 V e contatos reversíveis projetados para comutar uma tensão alternada de pelo menos 250 V e uma corrente de carga de pelo menos 5 A também são adequados. Na versão do autor, o transformador é enrolado em um circuito magnético em anel com diâmetro externo de 176 mm e diâmetro interno de 120 mm. altura - 90 mm de aço elétrico. Todos os enrolamentos são enrolados com fio. PETV-2 ou PEV-2, primário - com fio de 0,7 mm de diâmetro, secundário - 1,2 ... 1,5 mm. O enrolamento I contém 370 voltas e os enrolamentos II, III e IV - 60, 18 e 26 voltas, respectivamente. É possível usar um transformador unificado TPP-322, seu diagrama de conexão é mostrado na fig. 2.
Para estabelecer um estabilizador, você precisará de um LATR e um multímetro. O ajuste é realizado na seguinte sequência. Conecte o dispositivo à rede sem carga e verifique o desempenho dos estabilizadores de tensão integrais e paramétricos. A tensão é pré-definida nas entradas dos comparadores. Os resistores trimmer R5, R7 são ajustados nas entradas inversoras da tensão DA2.1 e DA2.3 do amplificador operacional de acordo com a tabela. Se a tensão da rede estiver dentro dos limites normais, o resistor R4 define uma tensão de cerca de 4 V no capacitor C6. Em seguida, uma carga real é conectada à saída do dispositivo para que a reação do transformador T1 a ela seja levada em consideração e a entrada do dispositivo seja conectada à saída do LATRA. Uma tensão de 230 V é ajustada em sua saída. Pela rotação suave do motor do resistor R4, o momento de operação do comparador no amplificador operacional DA2.1 é alcançado - todos os LEDs devem apagar. Em seguida na saída. LATRA define a tensão para 180 ... 181 V e todos os LEDs devem acender. O resistor trimmer R5 é usado para conseguir a comutação do comparador DA2.2 (extinção do LED HL3). Ao definir uma tensão de 197 ... 198 V na saída LATRA, o resistor de compensação R7 consegue a comutação do comparador DA2.3 (o LED HL1 apaga). Os limites de comutação devem ser verificados novamente e, se necessário, o ajuste deve ser repetido. A placa e o transformador são instalados em uma caixa de dimensões adequadas. Um porta-fusível e um soquete para conectar a carga são montados no painel traseiro e um interruptor de energia é montado no painel frontal. Caso seja necessário indicar o funcionamento do estabilizador, também podem ser colocados LEDs no painel frontal; neste caso, eles podem ter uma cor de brilho diferente. Autor: Gadzhiev G.
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