Opção de regulador de tensão AC. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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O estabilizador de tensão CA Mustek Power Mate 625 falhou. No processo de busca pela causa do mau funcionamento, descobriu-se que o circuito do dispositivo é em muitos aspectos semelhante ao circuito do regulador de relé eletrônico descrito por G. Gadzhiev em [1]. Depois de revisar outras publicações na revista Radio, decidiu-se não consertar o dispositivo com falha, no qual relés eletromagnéticos foram usados ​​​​para comutar os enrolamentos do autotransformador, mas tentar fazer um estabilizador baseado em chaves eletrônicas [2-5]. O dispositivo descrito em [5] foi tomado como base.

Devido à falta de um autotransformador de potência com o mesmo número de taps que o utilizado pelo autor neste aparelho (as saídas que tenho são bem menores), o circuito teve que ser ligeiramente alterado (Fig. 1). Em vez do codificador nos elementos do microcircuito K561LP2, foi usado um codificador importado CD4532B [6], emparelhado com um decodificador da mesma série CD4028B (análogo ao K561ID1). Ele recusou a estabilização adicional da tensão exemplar com a ajuda de um estabilizador paramétrico (no protótipo - R4VD3) - o regulador de tensão integral DA1 (da série 7812) mantém a tensão de saída dentro de limites bastante aceitáveis.

Para um uso mais completo da mudança na amplitude U_x (sem perdas de escala) um diodo zener VD1 é usado. Um dispositivo de limite foi adicionado ao diodo zener VD2 e aos transistores VT1, VT2, que desliga o estabilizador da rede quando o valor de tensão permitido é excedido. Para simplificar o ajuste, os divisores nas entradas dos comparadores, compostos por resistores constantes que requerem seleção, são substituídos por resistores de ajuste multivoltas R7-R10. Os interruptores Triac são complementados com os chamados snubbers (triacs de derivação com circuitos RC seriais), que evitam a ativação incorreta de triacs, que pode ocorrer devido à interferência da rede elétrica. Caso contrário, o esquema não difere daquele descrito em [5].

Arroz. 1. Diagrama do dispositivo (clique para ampliar)

O transformador abaixador T2 que usei tem um enrolamento de rede com duas derivações e dois secundários (44 e 48 V) com derivações do meio. Quatro canais de controle são deixados no estabilizador (isso é o suficiente para a cidade). Antes da montagem final, as características do autotransformador foram medidas com uma carga de 500 W nas opções de rede ou comutação de carga. Os enrolamentos abaixadores foram conectados de acordo com a rede de acordo com o circuito do autotransformador. Na primeira versão do estabilizador, a carga era comutada sem o uso de circuitos de amortecimento. O estabilizador funcionou, mas falhou (o funcionamento desta opção com circuitos de amortecimento não foi testado). Na versão de trabalho, é selecionada a comutação de enrolamentos com uma conexão constante da carga. Devido à sua natureza indutiva, um circuito de amortecimento (R27C7-R30C10) é usado em cada canal.

De acordo com as características técnicas do microcircuito CD4028B, a corrente máxima de saída de um canal é de 10 mA, em conexão com a qual os optotriacos MOS3063 são usados ​​​​com um dreno de ativação não superior a 5 mA.

Para alimentar o dispositivo e receber a tensão de controle U_x um transformador separado T1 com fusível térmico embutido RH01-83 (250 V, 2 A, 83 ^оC), indicado no diagrama como FU2. FU1 é um fusível no circuito primário deste transformador, FU3 é um fusível reinicializável de um estabilizador com falha.

Os tipos de diodos zener VD1 e VD2 dependem dos parâmetros do transformador T1 (principalmente de sua taxa de transformação). Na tensão máxima "funcional" da rede (neste caso, 250 V), a tensão no resistor de ajuste R11 em relação ao fio comum deve ser de cerca de 12 V (tensão de alimentação do microcircuito) e, no mínimo, o diodo zener VD1 deve não saia do modo de estabilização. No dispositivo do autor, com tensão de rede de 250 V, a tensão na saída do retificador VD3 sobe para 32 V, e em 170 V cai para 24 V, portanto, um diodo zener KS1V é usado como VD520 (tensão de estabilização - 19 ... 21 V). Para operar a proteção a uma tensão de 260 V, foi selecionado um diodo zener KS210Zh (tensão de estabilização - 9 ... 11 V).

Os detalhes do dispositivo são montados em três placas de circuito impresso feitas de fibra de vidro. Resistores fixos - qualquer tamanho pequeno, ajuste - fio multivolta (por exemplo, SP5-2), capacitor C2 - KM, C7-C10 - K73-17, o restante - óxido importado. Substituiremos o transistor BC547C por qualquer um da série KT3102 e o BC557C - da série KT3107. Para chavear os enrolamentos do transformador T2, é desejável o uso de triacs da série BTA41, pois todos os seus condutores são isolados do flange de montagem, o que permite que sejam instalados sem isolamento em um dissipador de calor comum, o que é necessário quando a potência de carga é superior a 300 ... 500 W. Juntamente com os transformadores T1, T2, as placas são colocadas no caso do estabilizador Mustek Power Mate 625 com falha (Fig. 2).

Arroz. 2. Estabilizador Mustek Power Mate 625

O estabilizador montado mantém a tensão na carga fornecida dentro do desvio permitido do valor nominal (± 10%) quando a tensão da rede muda de 180 para 250 V. O valor aproximado da tensão da rede é indicado por um dos HL3-HL6 LEDs. Se a tensão ultrapassar os limites especificados, a carga é desligada e um dos LEDs HL1, HL2 acende no painel frontal do dispositivo, mostrando em que direção a tensão mudou (é grande ou pequena, respectivamente) .

Se o transformador permitir, o número de canais de controle pode ser aumentado (aumentando o número de comparadores e células triac de acordo). A operação e configuração do dispositivo basicamente não diferem daquelas descritas no artigo [5].

Literatura

1. Gadzhiev G. Regulador de tensão de relé eletrônico. - Rádio, 2009, n.º 10, p. 23.
2. Godin A. Estabilizador de tensão variável. - Rádio, 2005, n.º 8, p. 33-36.
3. Ozolin M. Unidade de controle aprimorada do estabilizador de tensão CA. - Rádio, 2006, n.º 7, p. 34, 35.
4. Gadzhiev G. Interruptor opto-simistor de carga poderoso. - Rádio, 2010, n.º 10, p. 33.
5. Gadzhiev G. estabilizador de tensão AC. - Rádio, 2013, n.º 2, p. 20,21.
6. Codificador de prioridade CMOS de 8 bits. - URL: ti.com/product/CD4532B/technicaldocuments.

Autor: E. Aksenov

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