ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Potente stabilizzatore di tensione AC a gradini. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Protettori di sovratensione In alcune zone, soprattutto quelle rurali, si verificano spesso casi in cui la tensione di rete cambia da 220 a 160...170 V durante il giorno. L'idea di sviluppare un potente stabilizzatore di tensione alternata mi è venuta quando, a causa di tale "stabilità" della rete, il frigorifero si è guastato e il forno a microonde si è rifiutato di funzionare a una tensione inferiore a 200 V. Un potente stabilizzatore di tensione AC a gradini è progettato per mantenere la rete a un livello di 220 V ± 10% quando la tensione di rete scende a 160...170 V. Il modello base è progettato per un carico non superiore a 1,3 kW, ma può essere facilmente convertito per un carico fino a 2 kW o più. Lo stabilizzatore è assemblato con parti standardizzate, economiche da produrre e facili da configurare. Consideriamo il principio di funzionamento dello stabilizzatore secondo lo schema (vedi figura). Quando la tensione di rete diminuisce, il dispositivo di controllo, assemblato sul chip LM 324, collega il trasformatore T1, collegato come autotrasformatore step-up, tramite triac VS1. La tensione dell'avvolgimento secondario T1 viene sommata alla tensione di rete, che è di circa 20 V. Con un'ulteriore diminuzione della tensione di rete, viene collegato il trasformatore T2 e quindi T3. I trasformatori aggiungono complessivamente circa 60 V alla tensione di rete. Pertanto, quando la tensione di rete viene ridotta a 160 V, il carico sarà di circa 220 V. Quando la tensione di rete aumenta da 160 a 220 V, il dispositivo di controllo spegne in sequenza T1...T3. Il carico mantiene una tensione di 205...242 V su tutto il campo di regolazione. Il dispositivo di controllo si basa su un quad-amp operazionale tipo LM254. Tutti e quattro i canali sono assemblati secondo lo stesso circuito, quindi diamo un'occhiata al funzionamento del canale 1. L'amplificatore operazionale DA 1.1 è attivato in modalità comparatore con feedback positivo. La tensione di rete attraverso il ponte a diodi VD1, il divisore R3, R4, il diodo VD1', il resistore R3' viene fornita all'ingresso non invertente dell'amplificatore operazionale, dove viene confrontata con la tensione di riferimento prelevata dal diodo zener VD3. Se la tensione Uin prelevata dal partitore R3, R4 è inferiore a quella di riferimento, il relè K1 è spento ed è NC. i contatti K1.1 tramite il triac VS1 accende il trasformatore T1, aggiungendo alla tensione di rete circa 20 V. Se Uin è superiore a quella di riferimento, K1 interviene e spegne l'amplificatore di tensione. Con i valori nominali degli elementi indicati nel diagramma, il relè K1 del canale di controllo viene attivato/rilasciato quando la tensione di rete cambia di circa 10 V. L'isteresi può essere modificata selezionando la resistenza del resistore R4'. Il canale 4 serve a ritardare la connessione del carico per la durata della fine dei processi transitori nello stabilizzatore durante l'accensione iniziale, nonché a disconnettere il carico dalla rete se è impossibile fornire più di 200 V in uscita dello stabilizzatore. La capacità del condensatore C1' nel canale 4 è 22 μF. Trasformatori T1...T3 seriale tipo TN 60-220/12750 o qualsiasi altro, progettati per una potenza di 160...250 W con una tensione sul secondario di 20...24 V con una corrente di 6... .10 A. T4 - qualsiasi 24 V a bassa potenza. Triac VS1...VS3 tipo KU208 G, TS 10 e altri per una corrente di 5...10 A e una tensione di 400 V. Relè K1...K4 RES-9, RES-6, RES-22 per un tensione dell'avvolgimento di 24 V. Relè K5 - RP21-UHL4A ~ 220 V, tutti e quattro i gruppi di contatti sono in parallelo. Resistori R4, R6, R8, R10 sublineari SPZ-1, SPZ-22 o altri di piccole dimensioni, i restanti resistori sono MLT. I collegamenti della parte di potenza dello stabilizzatore sono realizzati con conduttori flessibili in rame con sezione di 2,5 mm2. Lo stabilizzatore è montato in una custodia di metallo con fori di ventilazione. La copertura superiore è ricoperta da una pellicola autoadesiva decorativa. Ha una presa e un LED HL1. Triac e relè sono installati all'interno dell'alloggiamento su una piastra in fibra di vetro. Per eliminare le interferenze è meglio posizionare il circuito stampato del dispositivo di controllo lontano da trasformatori e cavi del circuito di potenza. Quando lo stabilizzatore funziona a lungo alla potenza nominale, è necessario fornire un raffreddamento forzato, ad esempio con un mini-ventilatore di un computer (il ventilatore non è mostrato nello schema). Per configurare il dispositivo sono necessari un LATR e un voltmetro. La rete è collegata allo stabilizzatore tramite l'uscita regolabile di LATR. Come carico viene utilizzata una lampada a incandescenza da 200...300 W. Il voltmetro è collegato in parallelo al carico. I cursori del resistore del trimmer devono essere impostati sulla posizione centrale. Accendere lo stabilizzatore senza carico. Ruotando il potenziometro R10 del canale 4, viene attivato il relè K5 e ruotando i potenziometri R4, R6, R8, vengono attivati i relè K1, K2, K3. Collegare il carico e il voltmetro. Utilizzare LATR per abbassare la tensione sul carico a 210 V. Ruotare lentamente il resistore R4 finché T1 non si accende. Utilizzare LATR per ridurre la tensione sul carico a 210 V. Ripetere l'operazione precedente per i canali 2 e 3. Impostare la tensione per scollegare lo stabilizzatore dal carico tramite il canale 4 su 200 V. Ripetere l'impostazione più volte fino al risultato desiderato. Nota. Se lo si desidera, uno dei canali può essere configurato per ridurre la tensione di rete, per la quale i contatti del relè di controllo vengono sostituiti con quelli normalmente aperti e le estremità dell'avvolgimento secondario del trasformatore vengono scambiate, accendendo il trasformatore come un quello discendente. Autore: IA Malenkov Vedi altri articoli sezione Protettori di sovratensione. Leggere e scrivere utile commenti su questo articolo. Ultime notizie di scienza e tecnologia, nuova elettronica: Un nuovo modo di controllare e manipolare i segnali ottici
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