Opzione regolatore di tensione CA. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Lo stabilizzatore di tensione alternata Mustek Power Mate 625 si è guastato. Nel processo di ricerca della causa del malfunzionamento, si è scoperto che il circuito del dispositivo è per molti versi simile al circuito del regolatore del relè elettronico descritto da G. Gadzhiev in 1]. Dopo aver letto altre pubblicazioni sulla rivista Radio, si è deciso di non riparare il dispositivo guasto, in cui venivano utilizzati relè elettromagnetici per commutare gli avvolgimenti dell'autotrasformatore, ma di provare a produrre uno stabilizzatore basato su interruttori elettronici [2-5]. Come base è stato preso il dispositivo descritto in [5].

A causa della mancanza di un autotrasformatore di potenza con lo stesso numero di prese di quello utilizzato dall'autore in questo dispositivo (quello che ho io ha molti meno pin), il circuito ha dovuto essere leggermente modificato (Fig. 1). Invece dell'encoder sugli elementi del microcircuito K561LP2, è stato utilizzato l'encoder importato CD4532B [6], accoppiato con un decoder della stessa serie CD4028B (analogo a K561ID1). Ho rifiutato un'ulteriore stabilizzazione della tensione di riferimento utilizzando uno stabilizzatore parametrico (nel prototipo - R4VD3): lo stabilizzatore di tensione integrato DA1 (della serie 7812) mantiene la tensione di uscita entro limiti abbastanza accettabili.

Per sfruttare al meglio la variazione di ampiezza U_x (senza perdite di scala) Viene utilizzato il diodo Zener VD1. Sul diodo zener VD2 e sui transistor VT1, VT2 è stato aggiunto un dispositivo di soglia che disconnette lo stabilizzatore dalla rete quando viene superato il valore di tensione consentito. Per semplificare la configurazione, i divisori agli ingressi dei comparatori, costituiti da resistori fissi che richiedono selezione, vengono sostituiti con resistori di regolazione multigiro R7-R10. Gli interruttori triac sono integrati con i cosiddetti snubber (cortocircuitando i triac con circuiti RC seriali), che impediscono l'accensione errata dei triac che può verificarsi a causa di interferenze di rete. Per il resto, lo schema non differisce da quello descritto in [5].

Riso. 1. Schema del dispositivo (clicca per ingrandire)

Il trasformatore step-down T2 che ho utilizzato ha un avvolgimento di rete con due prese e due avvolgimenti secondari (44 e 48 V) con prese centrali. Lo stabilizzatore ha quattro canali di controllo (questo è abbastanza per la città). Prima dell'assemblaggio finale, le caratteristiche dell'autotrasformatore sono state misurate con un carico di 500 W nelle opzioni di commutazione della rete o del carico. Gli avvolgimenti step-down sono stati collegati secondo la rete utilizzando un circuito autotrasformatore. Nella prima versione dello stabilizzatore il carico veniva commutato senza l'utilizzo di circuiti di smorzamento. Lo stabilizzatore ha funzionato, ma non è riuscito (il funzionamento di questa opzione con i circuiti smorzatori non è stato testato). Nella versione funzionante, viene selezionata la commutazione degli avvolgimenti con una connessione di carico permanente. A causa della sua natura induttiva, in ciascun canale viene utilizzato un circuito di smorzamento (R27C7-R30C10).

In conformità con le caratteristiche tecniche del microcircuito CD4028B, la corrente di uscita massima di un canale è 10 mA e pertanto gli optosiltori MOS3063 vengono utilizzati con un consumo di attivazione non superiore a 5 mA.

Per alimentare il dispositivo e ottenere la tensione di controllo U_x un trasformatore separato T1 con fusibile termico incorporato RH01-83 (250 V, 2 A, 83 ^оC), indicato nello schema come FU2. FU1 è un fusibile nel circuito dell'avvolgimento primario di questo trasformatore, FU3 è un fusibile recuperabile per uno stabilizzatore guasto.

I tipi di diodi zener VD1 e VD2 dipendono dai parametri del trasformatore T1 (principalmente dal suo rapporto di trasformazione). Alla massima tensione di rete "operativa" (in questo caso 250 V), la tensione sul resistore di sintonia R11 rispetto al filo comune dovrebbe essere di circa 12 V (tensione di alimentazione dei microcircuiti) e al minimo - diodo zener VD1 non dovrebbe uscire dalla modalità di stabilizzazione. Nel dispositivo dell'autore, a una tensione di rete di 250 V, la tensione all'uscita del raddrizzatore VD3 sale a 32 V, e a 170 V scende a 24 V, quindi come VD1 viene utilizzato un diodo zener KS520V (tensione di stabilizzazione - 19...21 V). Per attivare la protezione con una tensione di rete di 260 V è stato selezionato un diodo zener KS210Zh (tensione di stabilizzazione - 9...11 V).

Le parti del dispositivo sono montate su tre circuiti stampati in fibra di vetro. Resistori fissi - qualsiasi piccoli, trimmer - resistori a filo multigiro (ad esempio SP5-2), condensatore C2 - KM, C7-C10 - K73-17, il resto sono ossido importati. Possiamo sostituire il transistor BC547C con qualsiasi serie KT3102 e BC557C con qualsiasi serie KT3107. Per commutare gli avvolgimenti del trasformatore T2, si consiglia di utilizzare i triac della serie VTA41, poiché tutti i loro terminali sono isolati dalla flangia di montaggio, e questo permette loro di essere installati senza isolamento su un comune dissipatore di calore, necessario per il carico potenza superiore a 300...500 W. Insieme ai trasformatori T1, T2, le schede sono posizionate nell'alloggiamento di uno stabilizzatore Mustek Power Mate 625 guasto (Fig. 2).

Riso. 2. Stabilizzatore Mustek Power Mate 625

Lo stabilizzatore assemblato mantiene la tensione sul carico alimentato entro la deviazione consentita dal valore nominale (±10%) quando la tensione di rete cambia da 180 a 250 V. Il valore approssimativo della tensione di rete è indicato da uno dei simboli HL3-HL6 LED. Se la tensione devia oltre i limiti specificati, il carico viene spento e uno dei LED HL1, HL2 si accende sul pannello frontale del dispositivo, indicando in quale direzione è cambiata la tensione (è alta o bassa, rispettivamente) .

Se il trasformatore lo consente, è possibile aumentare il numero di canali di controllo (aumentando di conseguenza il numero di comparatori e celle triac). Il funzionamento e la configurazione del dispositivo sostanzialmente non differiscono da quelli descritti nell'articolo [5].

Letteratura

1. Gadzhiev G. Regolatore di tensione a relè elettronico. - Radio, 2009, n. 10, pag. 23.
2. Godin A. Stabilizzatore di tensione variabile. - Radio, 2005, n. 8, pag. 33-36.
3. Ozolin M. Unità di controllo migliorata dello stabilizzatore di tensione CA. - Radio, 2006, n. 7, pag. 34, 35.
4. Gadzhiev G. Interruttore optosimistor di carico potente. - Radio, 2010, n. 10, pag. 33.
5. Gadzhiev G. Stabilizzatore di tensione CA. - Radio, 2013, n. 2, pag. 20,21.
6. Encoder prioritario CMOS a 8 bit. - URL: ti.com/product/CD4532B/technicaldocuments.

Autore: E. Aksenov

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