AC 電圧安定器、135...270/197...242 ボルト 5 キロワット。スキーム、説明

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AC 電圧安定装置、135...270/197...242 ボルト 5 キロワット。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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著者は、実用に耐えうる技術特性を維持しながら、交流電圧安定化装置の制御ユニットと電源モジュールを簡素化することに成功しました。

情報源 [1、2] とインターネット上の多くのサイトを調べて、記事 [1] で説明されている AC 電圧安定化装置を簡略化しました。超小型回路の数は 1 つに減り、オプトシミスタスイッチの数は XNUMX つに減りました。スタビライザーの動作原理は試作機 [XNUMX] と同じです。

主な技術的特徴

入力電圧、V .....135...270
出力電圧、V。。。 .197 ... 242
最大負荷電力、kW ..........5
負荷の切り替えまたは切断時間、ミリ秒....... 10

米。 1（クリックで拡大）

提案するスタビライザの概略図を図に示しますが、この装置はパワーモジュールとコントロールユニットで構成されています。電源モジュールには、図の一点鎖線で囲まれた強力な単巻変圧器 T2 と 2.1 つの AC スイッチが含まれています。残りの部品は制御ユニットを構成します。 5 つのしきい値デバイスが含まれています: I - DA11 R17 R2.2 R6、II - DA12 R18 R2.3 R7、III - DA13 R19 R2.4 R8、IV - DA14 R20 R3 R1、V - DA9 15 R21 R3.2 R10、 VI - DA16 R22 R3.3 R23、VII - DA2 R1。 DD8 デコーダの出力の XNUMX つに高レベル電圧があり、対応する LED (HLXNUMX ～ HLXNUMX の XNUMX つ) が点灯します。

強力な単巻変圧器 T2 の接続はプロトタイプとは異なり、主電源電圧は巻線タップの 1 つまたはトライアック VS6 ～ VSXNUMX の XNUMX つを介して巻線全体に供給され、負荷は同じタップに接続されます。この接続により、単巻変圧器の巻線で消費されるワイヤが少なくなります。

トランス T1 の巻線 II の電圧は、ダイオード VD1、VD2 によって整流され、コンデンサ C1 によって平滑化されます。整流された電圧は入力電圧に比例します。これは、制御ユニットへの電力供給と入力ネットワーク電圧の測定の両方に使用されます。この目的のために、それは分周器 R1 ～ R3 に供給されます。トリマー抵抗器エンジン R2 は、オペアンプ DA2.1 ～ DA2.4、DA3.1 ～ DA3.3 の非反転入力に接続されます。これらのオペアンプは電圧コンパレータとして使用され、抵抗 R17 ～ R23 はコンパレータのスイッチングヒステリシスを作成します。

AC電圧安定器、135 ... 270/197...242ボルト5キロワット

この表は、ヒステリシスを考慮せずに、UBX 入力電圧に応じて出力電圧の変化の限界と、オペアンプの出力と DD2 デコーダーの入力における論理電圧レベル、および点灯する LED を示しています。

DA1 マイクロ回路は、残りのマイクロ回路に電力を供給するために 12 V の安定した電圧を生成します。ツェナーダイオード VD3 は 9 V の基準電圧を生成します。これはオペアンプ DA3.3 の反転入力に供給されます。この電圧は、抵抗 R5 ～ R16 の分圧器を介して他のオペアンプの反転入力に供給されます。

主電源電圧が 135 V より低い場合、抵抗 R2 のモーターの電圧、つまりオペアンプの非反転入力の電圧は、反転入力の電圧よりも低くなります。したがって、すべてのオペアンプの出力は低くなります。 DD1 チップのすべての出力も Low です。この場合、DD0 デコーダの出力 3 (ピン 2) に High レベルが現れます。 HL1 LED が点灯し、主電源電圧が低すぎることを示します。すべてのオプトシミスタとトライアックは閉じられています。負荷に電圧が供給されません。

ネットワーク電圧が 135 ～ 155 V の場合、抵抗 R2 のモーターの電圧は DA2.1 の反転入力よりも大きいため、その出力レベルは高くなります。要素 DD1.1 の出力も High です。この場合、DD1 デコーダの出力 14 (ピン 2) にハイレベルが表示されます (表を参照)。 LED HL1 が消灯します。 LED HL2 がオンになり、フォトカプラ U6 の発光ダイオードに電流が流れ、その結果、このフォトカプラのオプトシミスタが開きます。オープントライアック VS6 を介して、ネットワーク電圧は単巻変圧器 T6 の巻線の開始点 (ピン 7) に対して回路の下側のタップ (ピン 2) に供給されます。負荷電圧は主電源電圧より 64 ～ 71 V 高くなります。

ネットワーク電圧がさらに上昇すると、回路内の単巻変圧器 T2 の次の出力に切り替わります。特に、205 ～ 235 V の主電源電圧は、オープントライアック VS2 を介して負荷に直接供給されるほか、単巻変圧器 T1 の端子 7 ～ 2 にも供給されます。

ネットワーク電圧が 235 ～ 270 V の場合、DA3.3 を除くすべてのオペアンプの出力が High になり、電流が HL7 LED と発光ダイオード U1.2 を流れます。ネットワーク電圧は、オープントライアック VS1 を介して単巻変圧器 T2 の巻線全体に接続されます。負荷電圧は主電源電圧より 24 V 低くなります。

主電源電圧が 270 V を超えると、すべてのオペアンプの出力が High になり、HL8 LED に電流が流れ、主電源電圧が高すぎることを示します。すべてのオプトシミスタとトライアックは閉じられています。負荷に電圧が供給されません。

低電力トランス T1 は、二次巻線が中間からタップされた 1400 巻を含むことを除いて、プロトタイプで使用されたものと同様です。強力な単巻変圧器 T2 - 産業用安定器 VOTO 5000 W に対応。二次巻線と一次巻線の一部をほどいた後、巻線の開始点 (ピン 7) から数えて、6 回目の巻線 (215 V) からピン 150、5 回目の巻線 (236 V) からピン 165 という新しいタップを作成しました。 4 ターン目からピン 257 (180 V)、3 ターン目からピン 286 (200 V)、2 ターン目からピン 314 (220 V)。巻線全体 (ピン 1 ～ 7) は 350 巻 (245 V) です。

固定抵抗 - C2-23 および OM/IT、トリミング抵抗 R2 - C5-2VB。コンデンサ C1 - C3 - K50-35、K50-20。ダイオード 1 N4002 (VD1、VD2) は、1 N4003-1 N4007、KD243B-KD243Zh と置き換えることができます。

チップ 7812 は国内の類似品 KR1157EN12A、KR1157EN12B に置き換えることができます。

調整はLATRを用いて行われ、まずスイッチング閾値を設定します。取り付け精度を高めるため、ヒステリシスを発生させる抵抗器R17～R23は取り付けず、強力な単巻トランスT2も接続しません。デバイスは LATR 経由でネットワークに接続されています。 LATR 出力の電圧は 270 V に設定されます。HL2 LED が点灯するまで、回路に従ってトリマ抵抗 R8 スライダーを下から上に動かします。次に、LATR 出力の電圧は 135 V に設定されます。抵抗 R5オペアンプ DA2 の反転入力 (ピン 2.1) の電圧が非反転入力 (ピン 3) の電圧と等しくなるように選択されます。

次に、抵抗 R6...R10 が順番に選択され、155 V、170 V、185 V、205 V、235 V のスイッチングしきい値を設定し、テーブルで論理レベルを確認します。この後、抵抗 R17 ～ R23 が取り付けられます。必要に応じて、必要なヒステリシスループの幅を設定して抵抗を選択します。抵抗が大きいほど、ループ幅は小さくなります。スイッチングしきい値を設定したら、強力な単巻変圧器 T2 とそれに負荷（たとえば、電力 100 ～ 200 W の白熱灯）を接続します。スイッチングしきい値を確認し、負荷の両端の電圧を測定します。調整後、HL2 ～ HL7 LED をジャンパに置き換えることで取り外すことができます。

文学

Godin A. 可変電圧安定器。 - ラジオ、2005 年、第 8 号、p. 33-36。
Ozolin M. AC 電圧安定化装置の制御ユニットが改良されました。 - ラジオ、2006 年、第 7 号、p. 34、35。

著者：G。ガジエフ

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