Stufenspannungsregler

Ein Regler, der die Netzspannung innerhalb von 190 ... 242 V unterstützt.

Netzspannungsregler

Es ist bekannt, dass die Spannung in Haushaltsstromnetzen häufig die Toleranzgrenzen überschreitet. In den Tagen der Röhrenfernseher waren Ferroresonanzstabilisatoren sehr verbreitet. Moderne Fernseher können mit Änderungen der Eingangsspannung innerhalb von 110 ... 260 V betrieben werden.

Gleiches gilt für Computer, CD-Player und allgemein für alle Geräte, in denen Schaltnetzteile verwendet werden. Bei Geräten, die direkt aus dem Netzwerk gespeist werden, sind die Grenzen der Spannungsänderung jedoch viel kleiner.

Ein markantes Beispiel für eine solche Technik ist ein Kühlschrank, eine elektrische Kaffeemühle, eine Küchenmaschine, ein Lötkolben und eine Glühlampe. Natürlich ist eine solche Genauigkeit der Spannungsstabilisierung wie bei Röhrenfernsehern für solche Geräte nicht erforderlich, so dass es durchaus möglich ist, ein Spannungsregelgerät schrittweise zu verwenden. Ein ähnlicher Regler wird in diesem Artikel beschrieben.

Stufenspannungsregelung

Trotz der Einfachheit des Aufbaus verfügt die Steuerung über die folgenden Daten: Wenn sich die Eingangsnetzspannung im Bereich von 150 ... 260 V ändert, wird der Ausgang im Bereich von 187 ... 242 V gehalten. Viele elektrische Haushaltsgeräte sind in diesem Bereich in Betrieb. In der Version, in der das Schema in dem Artikel gezeigt wird, erreicht die Leistung des Reglers 275 Watt, was für den normalen Betrieb, beispielsweise eines Kühlschranks, völlig ausreicht.

Eine ähnliche Methode zur schrittweisen Spannungsregelung wird bei einigen Modellen unterbrechungsfreier Stromversorgungen für Computer verwendet: Wenn die unterbrechungsfreie Stromversorgung über das Netzwerk funktioniert, können Sie hören, wie das Relais darauf klickt. Dies ist nur eine grobe Einstellung der Ausgangsspannung. In diesem Modus wird der unterbrechungsfreie Transformator als Spartransformator verwendet. Bei einem Stromausfall schaltet der Transformator in den Wandlermodus und wird mit Batteriestrom betrieben.

Es ist bekannt, dass ein im Spartransformatormodus enthaltener Transformator mit einer Last betrieben werden kann, die fast das Fünffache seiner Leistung beträgt. Bei dieser Konstruktion wurde ein Transformator mit einer Leistung von nur 57 Watt verwendet. Wenn also die Leistung des gesamten Reglers insgesamt erhöht werden muss, reicht es aus, den Transformator durch einen leistungsstärkeren zu ersetzen.

Natürlich produziert die Industrie jetzt Netzwerkstabilisatoren auf der Basis von LATRA (wir werden hier nicht über elektronische sprechen). In solchen Vorrichtungen treibt ein Mikromotor mit einem Reduzierstück, das natürlich von einer elektronischen Schaltung gesteuert wird, einen beweglichen Kontakt an.

Die Zuverlässigkeit eines solchen Geräts wird wahrscheinlich gering sein. Ein Beispiel für ein solches Gerät kann als Spannungsregler für die Produktion von Resanta Latvian dienen. Bewertungen dazu können im Internet gelesen werden.

Das Schema der vorgeschlagenen Regulierungsoption ist in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1. Spannungsregler-Diagramm

Beschreibung des Stromkreises der Steuerung

Basis des Reglers ist ein einheitlicher Abwärtstransformator T1. Es ist in der Spartransformatorschaltung enthalten. Zusätzlich zum Transformator enthält die Schaltung einen Gleichrichter zur Versorgung des elektronischen Teils der Schaltung, zwei Schwellenwertvorrichtungen und eine Ausgangsspannungsschalteinheit. Letzteres sorgt für eine gewisse Verzögerung beim Auftreten von Spannung am Ausgang. Dies ist erforderlich, damit das Gerät in den Betriebsmodus wechselt.

Beim Schalten der Sekundärwicklungen sind Störungen unvermeidlich, durch die die Relaiskontakte verbrannt werden. Zum Schutz gegen dieses Phänomen wird eine Kette verwendet, die aus einem Widerstand R1 und einem Kondensator C2 besteht.

Der elektronische Teil der Vorrichtung wird von einem nicht stabilisierten Gleichrichter gespeist, der aus einer Diodenbrücke VD1 und einem Glättungskondensator C1 besteht.Die in Schwellengeräten installierten Kondensatoren C3 und C4 sind so ausgelegt, dass kurzfristige Änderungen (Emissionen) der gleichgerichteten Spannung vermieden werden. Die gleiche Spannung wird zur Steuerung der Netzspannung verwendet.

Auf dem Transistor VT3 und den Elementen C5 und R6 montierte Timer-Verzögerungsverzögerung. Das Gerät enthält auch zwei Schwellenwertgeräte, deren Design ähnlich ist.

Die erste Schwellenwertvorrichtung wird an dem Transistor VT1, den Widerständen R2, R3, den Zenerdioden VD2, VD3 und dem Kondensator C3 hergestellt. Das Relais K1 ist in der Kollektorschaltung des Transistors VT1 enthalten. Um den Transistor vor der Selbstinduktionsspannung zu schützen, wird die Relaisspule von der VD4-Diode überbrückt.

Die Kontakte des Relais K1 schalten die Wicklungen des Transformators T1, wenn das Schwellenwertgerät ausgelöst wird. Der Kondensator C3 wurde entwickelt, um die Welligkeit der gleichgerichteten Spannung zu glätten und Störungen zu beseitigen. Das zweite Schwellenwertgerät wird auf die gleiche Weise zusammengebaut. Es besteht aus den Elementen VT2, VD4, VD5, R4, R5, C4, Relais K2.

Spannungsregler

Die Bedienung des Reglers ist in Teilen bequem zu berücksichtigen. Beim Einschalten des Geräts erscheint am Kondensator C1 eine Spannung, die den Kondensator C5 auflädt. Mit einer Verzögerung von ungefähr zwei Sekunden öffnet der VT3-Transistor, das K3-Relais schaltet sich ein und die Last wird mit Spannung versorgt.

Netzspannung reduziert

In dem Fall, wenn Netzspannung Bei weniger als 190 V funktioniert kein Schwellenwertgerät und die Kontakte der Relais K1 und K2 befinden sich in dieser Position, wie in der Abbildung gezeigt. In diesem Fall wird die Netzspannung an die Last und die Plus-Spannung von den Wicklungen III und VI angelegt. Wenn die Netzspannung zu diesem Zeitpunkt 150 V beträgt, beträgt die Last mindestens 190 V.

Die Netzspannung ist fast normal

Wenn die Netzspannung im Bereich von 190 ... 220 V liegt, reicht die Ausgangsspannung des Gleichrichters aus, um die Zenerdioden VD2, VD3 zu öffnen, was zum Öffnen des Transistors VT1 führt, sodass das Relais K1 auslöst. Wenn Sie dem Schema folgen, können Sie sehen, dass in diesem Fall die Wicklungen III und IV verbunden sind.

Netzspannung erhöht

Falls die Netzspannung 220 V überschreitet, arbeitet das K2-Relais, das die V- und IV-Wicklungen mit seinen Kontakten verbindet. Diese Wicklungen sind phasenverschoben, sodass die Ausgangsspannung abnimmt.

Details und Aufbau des Spannungsreglers

Fast alle Teile können durch Drahtmontage auf einem bedruckten Steckbrett montiert werden. Im Design können Sie Widerstände wie MLT verwenden oder importieren. Oxidkondensatoren werden auch besser importiert, jetzt sind sie wahrscheinlich einfacher zu kaufen als inländische. Und ihre Qualität ist besser. Die Diodenbrücke kann durch diskrete Dioden ersetzt werden, beispielsweise 1N4007. Transistoren eignen sich für alle Niedrigleistungen mit einer Kollektor-Emitter-Spannung von mindestens 30 V und einem Strom, der ausreicht, um das Relais zu betreiben. Zusätzlich zu den im Diagramm angegebenen sind KT645, KT503, KT972 mit einem beliebigen Buchstabenindex geeignet.

Anstelle der im Diagramm angegebenen Zwei-Zener-Dioden kann der übliche D810 ... D814 verwendet werden. Vor der Installation sollten sie gemäß der Spannung gemäß den Diagrammen ausgewählt werden.

Es ist besser, importierte Relais (Tianbo, Trl, Trk und dergleichen, sie sind jetzt auch einfacher und billiger zu kaufen) mit einer 24-V-Spule zu verwenden. Relaiskontakte müssen für einen Strom von mindestens 1,5 A ausgelegt sein. Viele dieser Relais sind sehr klein Abmessungen, Kontakte für einen Strom von 10 ... 16 A ausgelegt.

Als Transformator wird ein einheitliches TPP270 - 127/220 - 50 verwendet. Die Nennleistung eines solchen Transformators beträgt 57 Watt.

Geräteeinrichtung

Zur Einstellung wird der Regler an den LATR-Ausgang angeschlossen. Um das Verhalten des Transformators auf die Last zu berücksichtigen, wird dieser an den Ausgang des Geräts angeschlossen. Durch Ändern der Spannung am Eingang des Reglers müssen Schwellenwerte eingestellt werden. Dies sollte mit einer Auswahl von Zenerdioden mit unterschiedlichen Stabilisierungsspannungen erfolgen. Für eine genauere Abstimmung in Reihe mit Zenerdioden können Sie Silizium- oder Germaniumdioden einschalten. Es ist zu beachten, dass die Gleichspannung von Siliziumdioden etwa 0,7 V und von Germanium 0,4 V beträgt.

Boris Aladyshkin