電源電圧安定器。スキーム、説明

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主電源電圧安定器。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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家庭用電気ネットワークの電圧は標準 (220 V + 10%) と異なることがよくあります。電圧損失またはサージは重大な値に達し、家庭用電化製品に誤動作を引き起こす可能性があります。最新のテレビおよびラジオ機器にはスイッチング電源が装備されており、160 ～ 230 V の主電源電圧で通常の動作が保証されていますが、以前に製造されたデバイスはより安定した主電源電圧を必要とします。

主電源電圧安定器

冷蔵庫、洗濯機、掃除機、電動工具など、電気モーターを備えた家庭用電化製品は特に不安定な電圧に悩まされます。

ネットワーク電圧が上昇すると、電動モーターの巻線が激しく加熱され、整流子の磨耗が発生し、絶縁破壊が発生する可能性があります。電圧が低いと、電気モーターが始動しないか、ぎくしゃくして始動し、安定器の早期摩耗につながります。部屋を照らす場合、白熱灯は薄暗く点灯するため、電力を増やす必要があり、これによりネットワーク電圧がさらに低下します。

この状況から抜け出す方法は非常に簡単です。昇圧変圧器を設置し、その二次巻線の電圧を主電源電圧に加えて標準電圧に近づけます。このようなデバイスは、電気ネットワークに悪影響を及ぼしません。

主電源電圧を維持するためのユニバーサルデバイスの存在により、電気製品を高電圧と低電圧の両方から保護することができます。

電圧の安定化は、入力電圧に応じて電気駆動装置がトロイダル単巻変圧器の滑り接点の位置を変更する電気機械安定装置を使用して実現できます。この解決策の欠点: ローラーとの接触喪失による巻線の焼損、全負荷電力が単巻変圧器を介して伝送されるためスタビライザーの質量が大きい、価格が高い。

提案されたデバイスでは、電圧を高めるために低電力変圧器が使用されており、その電力は負荷電力の 10% 以下です。

電圧を安定させるには、変圧器の一次巻線の回路に重要なレギュレータ（十分な電力の電界効果トランジスタ）を設置するだけで十分です。

スタビライザーのパラメータは主に使用するトランスによって決まります。このデバイスは電源変圧器を使用できます。古いテレビのTS180...TS320。合計電圧 59 ～ 6 V で二次巻線の許容電流が 8 ～ 24 A である TN-36 または TPP タイプの変圧器は、十分に実証されています。

スタビライザー回路を図1に示します。デバイスには以下が含まれます：

電圧安定化ユニット - トランス T1、強力なダイオードブリッジ VD1、キートランジスタ VT1。
エラー電圧分離ユニット - RC モード設定回路を備えたダイオードブリッジ VD2 およびフォトカプラ VU1:
入力干渉防止フィルタ - コンデンサ C1;
サーキットブレーカ-SA1。

主電源電圧安定器

主電源電圧が端子に供給されます。 XT3 負荷は、昇圧トランス T1 の 4 次巻線を介して XT1 端子に直接接続されます。変圧器の一次巻線には、ダイオードブリッジ VD1 を介してネットワークから電力が供給され、その動作モードはキートランジスタ VT4 の状態によって決まります。オープンの場合、端子 ХТЗ、ХТ1 の電圧は最大になります。抵抗 R3 とコンデンサ C1 は、ブリッジ VD1 とトランジスタ VTXNUMX のダイオードを切り替える際の過渡プロセスを容易にします。

変圧器 T1 の一次巻線に電圧が存在しない場合、または回路に故障がある場合は、ブースター電圧が存在しません。そうでない場合、負荷は以前と同様に動作します。切断された変圧器の二次巻線を流れる負荷電流によるわずかな電圧降下 (数ボルト) は、接続された電気機器の動作に大きな影響を与えません。

誤差電圧はトランスの二次巻線の半分から除去され、ダイオードブリッジ VD2 によって整流され、抵抗 R3、R4 を介してフォトカプラ VU1 の LED に供給されます。

コンデンサ C2 は、出力電圧の突然の低下を軽減します。

主電源電圧が増加すると、フォトカプラ LED 電流が増加し、フォトトランジスタが開き、設置回路 R6 ～ R8 を介してキートランジスタ VT1 のゲートでバイアス電圧を分路します。トランジスタがオフになり、負荷電圧が低下します。最初の瞬間、トランジスタ VT1 は、抵抗器 R5 を介してゲートに供給されるドレインからの電圧によって開きます。

コンデンサ C3 は、オンになってダイオードブリッジ VD1 から充電されると抵抗が低く、数ミリ秒後に増加するため、スタビライザの起動後に標準スイッチを使用して負荷をオンにすることをお勧めします。

LED HL1 は、トランジスタ VT1 が開いているときに二次電圧の存在を示します。ツェナーダイオード VD3 は、電界効果トランジスタのゲートが許容値を超えるバイアス電圧を超えないように保護します。

このデバイスはプリント基板上に組み立てられており、その図を図2に示します。

主電源電圧安定器

トランジスタは、50x50x10 mmの寸法のラジエーターに取り付けられています。 1 つの同一のトランジスタの並列接続が許可されます。ボードと変圧器は適切なハウジングに取り付けられ、その寸法は変圧器T1のサイズに依存し、デバイス動作インジケータHL1とヒューズFU1、FU2を備えたネットワークスイッチSA1がハウジングの上部と側面にあります。金属ハウジングを使用する場合は、接地接点付きの電源プラグが必要で、接地線は変圧器ハウジングに接続されます。図（図4）に太線で示されている電源線は、断面積が少なくとも2 mm0,5、残りが2 mmXNUMXのより線で作られています。

スタビライザーは、MLT または S29 などの定抵抗器と、SP または SPO のトリマーを使用します。トランジスタ VT1 (動作電圧 - 少なくとも 400 V、電流 - 3 A 以上) を交換するには、表のデータを使用できます。

トランスフォーマーシリーズ。デバイスで使用する TS を改善する必要があります。これを行うには、それらを分解する必要があります。まずはタイロッドを取り外します。 6,3 つの一次巻線の接続は、ピンを再描画して維持する必要があります。 U 字型コアの分解された半分を交換しないでください。交換すると、組み立て後に変圧器からノイズが発生します。コアの端は工場で組み立てるときに着色されており、分解するときに分離するのが難しいため、半分の一方の端をハンマーで軽くたたくことができます。接合部の古い塗装をナイフで取り除きます。二次巻線は取り外されます。フィラメント巻き（1,78V）では、事前に巻き数を再計算し、そのデータに基づいて、取り外した巻き線の代わりに2～XNUMXmmのPEL線をフィラメントのXNUMX倍の巻き数で新たに巻き付けます。 XNUMXつ。

変圧器は逆の順序で組み立てられます（前と同様に、一次巻線のリード線は片側にある必要があります）。巻線を備えたフレームは U 字型のコアに取り付けられ、コアの半分の端は増粘塗料 (ニトロ塗料を除く) で「塗装」されます。 12分後、上半分をフレームに挿入し、タイロッドを取り付けて締めます。完全な組み立て後、一次巻線は電気ネットワークに接続され（安全規制に従って）、二次巻線の電圧はAC電圧計で測定されます（それぞれ18～24 V以内である必要があります）。 36 つの直列接続された XNUMX 次巻線の合計電圧は XNUMX ～ XNUMX V です。組み立てられた変圧器がうなり音を立てる場合は、木製ハンマーのハンドルで叩いて固定を「固定」し、アイロンで所定の位置に固定することをお勧めします。

TN や TPP などの変圧器を使用する場合は、二次巻線が直列に接続されているため、改造は必要ありません。

主電源電圧よりも高い二次電圧を得るために、一次巻線 T1 のピン 1 が二次巻線の外側のピン 7 と直列に接続されます。 T6 のピン 1 と二次巻線の自由端 9 の間の電圧は、主電源電圧よりも二次巻線の合計電圧の分だけ高くなければなりません。

回路のセットアップには、出力電圧を安定させるための制限の設定が含まれます。

(テーブルランプなどの能動負荷を使用して) スイッチをオンにした後、最小抵抗値 R8 の抵抗器 R3 によって出力電圧が 225 V に設定されます。より強力な負荷 (1...1,5 kW) を接続すると、出力電圧は抵抗R3により調整されます(約215V)。 5 ～ 10 分間の動作後、デバイスと負荷がネットワークから切断され、すべての無線コンポーネントの熱状態がチェックされます。主要なトランジスタが過熱した場合は、ヒートシンクを増やす必要があります。

強力な電界効果トランジスタのパラメータは変化するため、その初期バイアスは抵抗 R5 を選択することで調整できます。 R8 スライダーを上の位置にすると、トランジスタのドレイン電流は約 1,2 A になります。

著者のバージョンでは、コンピュータファンと10Aの制限を持つ電流計が追加で取り付けられていますが、これらの「過剰」は請求されていないことが判明しました。

著者: V.コノバロフ

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