Điều chỉnh điện áp bước

Một bộ điều chỉnh hỗ trợ điện áp lưới trong vòng 190 ... 242 V.

Bộ điều chỉnh điện áp

Được biết, điện áp trong lưới điện trong nước thường vượt quá giới hạn dung sai. Trong thời của TV ống, chất ổn định ferroresonant rất phổ biến. TV hiện đại có thể hoạt động với những thay đổi về điện áp đầu vào trong khoảng 110 ... 260 V.

Điều tương tự cũng có thể nói về máy tính, đầu đĩa CD và nói chung về tất cả các thiết bị sử dụng nguồn điện chuyển đổi. Nhưng đối với thiết bị cung cấp trực tiếp từ mạng, giới hạn thay đổi điện áp nhỏ hơn nhiều.

Một ví dụ nổi bật của kỹ thuật như vậy là tủ lạnh, máy xay cà phê điện, máy chế biến thực phẩm, bàn là hàn và đèn sợi đốt. Tất nhiên, độ chính xác của việc ổn định điện áp như đối với TV ống là không cần thiết đối với các thiết bị như vậy, vì vậy hoàn toàn có thể sử dụng thiết bị điều chỉnh điện áp theo các bước. Một điều chỉnh tương tự sẽ được mô tả trong bài viết này.

Bước điều chỉnh điện áp

Mặc dù thiết kế đơn giản, bộ điều khiển có các dữ liệu sau: khi điện áp nguồn đầu vào thay đổi trong phạm vi 150 ... 260 V, đầu ra được duy trì trong phạm vi 187 ... 242 V. Nhiều thiết bị điện gia dụng đang hoạt động trong phạm vi này. Trong phiên bản hiển thị sơ đồ trong bài viết, công suất của bộ điều chỉnh đạt tới 275 watt, khá đủ cho hoạt động bình thường, ví dụ, tủ lạnh.

Một phương pháp tương tự điều chỉnh điện áp từng bước được sử dụng trong một số mô hình cung cấp điện liên tục cho máy tính: khi nguồn cung cấp điện liên tục hoạt động từ nguồn điện, bạn có thể nghe thấy rơle nhấp vào nó như thế nào. Đây chỉ là một điều chỉnh thô của điện áp đầu ra. Trong chế độ này, máy biến áp không ngắt được sử dụng như một bộ chuyển đổi tự động. Trong trường hợp mất điện, máy biến áp chuyển sang chế độ chuyển đổi và chạy bằng nguồn pin.

Được biết, một máy biến áp có trong chế độ tự động chuyển đổi có thể hoạt động với tải gần gấp năm lần công suất của nó. Trong thiết kế này, một máy biến áp có công suất chỉ 57 watt đã được sử dụng, do đó, nếu cần phải tăng toàn bộ công suất của toàn bộ bộ điều khiển, thì nó đủ để thay thế máy biến áp bằng một máy mạnh hơn.

Tất nhiên, bây giờ ngành công nghiệp sản xuất các bộ ổn định mạng dựa trên LATRA (chúng tôi sẽ không nói về các thiết bị điện tử ở đây). Trong các thiết bị như vậy, một micromotor với bộ giảm tốc, được điều khiển, tất nhiên, bằng một mạch điện tử, điều khiển một tiếp điểm di động.

Độ tin cậy của một thiết bị như vậy có thể sẽ nhỏ. Một ví dụ về một thiết bị như vậy có thể phục vụ như một bộ điều chỉnh điện áp sản xuất Resanta Latvian. Nhận xét về nó có thể được đọc trên Internet.

Sơ đồ của tùy chọn bộ điều chỉnh được đề xuất được hiển thị trong Hình 1.

Hình 1. Sơ đồ ổn áp

Mô tả mạch điện của bộ điều khiển

Cơ sở của bộ điều chỉnh là một biến áp bước xuống thống nhất T1. Nó được bao gồm trong mạch autotransformer. Ngoài máy biến áp, mạch còn có bộ chỉnh lưu để cấp nguồn cho phần điện tử của mạch, hai thiết bị ngưỡng và bộ chuyển đổi điện áp đầu ra. Cái sau cung cấp một số độ trễ trong sự xuất hiện của điện áp ở đầu ra. Điều này là cần thiết để thiết bị vào chế độ hoạt động.

Khi chuyển đổi cuộn dây thứ cấp, nhiễu là không thể tránh khỏi, từ đó các tiếp điểm rơle bị đốt cháy. Để bảo vệ chống lại hiện tượng này, một chuỗi bao gồm điện trở R1 và tụ điện C2 được sử dụng.

Bộ phận điện tử của thiết bị được cung cấp năng lượng bởi bộ chỉnh lưu không ổn định, bao gồm cầu diode VD1 và tụ điện làm mịn C1.Tụ điện C3 và C4 được lắp đặt trong các thiết bị ngưỡng được thiết kế để loại bỏ những thay đổi ngắn hạn (phát thải) của điện áp được chỉnh lưu. Điện áp tương tự được sử dụng để điều khiển điện áp lưới điện.

Trên bóng bán dẫn VT3 và các yếu tố trễ hẹn giờ lắp ráp C5 và R6. Thiết bị này cũng chứa hai thiết bị ngưỡng, thiết kế tương tự nhau.

Thiết bị ngưỡng đầu tiên được chế tạo trên bóng bán dẫn VT1, điện trở R2, R3, điốt zener VD2, VD3 và tụ điện C3. Rơle K1 được bao gồm trong mạch thu của bóng bán dẫn VT1. Để bảo vệ bóng bán dẫn khỏi điện áp tự cảm ứng, cuộn dây rơle được tắt bởi diode VD4.

Các tiếp điểm của rơle K1 chuyển đổi cuộn dây của máy biến áp T1 khi thiết bị ngưỡng được kích hoạt. Tụ điện C3 được thiết kế để làm mịn gợn của điện áp được chỉnh lưu, cũng như loại bỏ nhiễu. Thiết bị ngưỡng thứ hai được lắp ráp theo cùng một cách. Nó bao gồm các yếu tố VT2, VD4, VD5, R4, R5, C4, rơle K2.

Ổn áp

Hoạt động của bộ điều chỉnh là thuận tiện để xem xét trong các bộ phận. Khi thiết bị được bật, một điện áp xuất hiện trên tụ C1, bắt đầu sạc tụ điện C5. Với độ trễ khoảng hai giây, bóng bán dẫn VT3 mở ra, rơle K3 bật và điện áp được đặt vào tải.

Điện áp giảm

Trong trường hợp khi điện áp lưới điện nhỏ hơn 190 V, không có thiết bị ngưỡng nào hoạt động và các tiếp điểm của rơle K1 và K2 nằm ở vị trí đó, như thể hiện trong sơ đồ. Trong trường hợp này, điện áp lưới sẽ được đặt vào tải và cộng với điện áp từ cuộn dây III và VI. Nếu điện áp nguồn tại thời điểm này là 150 V, tải sẽ có ít nhất 190 V.

Điện áp nguồn gần như bình thường

Nếu điện áp nguồn nằm trong khoảng 190 ... 220 V, điện áp đầu ra của bộ chỉnh lưu đủ để mở các điốt Zener VD2, VD3, sẽ dẫn đến việc mở bóng bán dẫn VT1, do đó rơle K1 sẽ ngắt. Nếu bạn làm theo sơ đồ, bạn có thể thấy rằng trong trường hợp này, cuộn dây III và IV được kết nối.

Điện áp tăng

Trong trường hợp điện áp lưới điện vượt quá 220 V, rơle K2 sẽ hoạt động, nó sẽ kết nối các cuộn dây V và IV với các tiếp điểm của nó. Các cuộn dây này lệch pha, do đó điện áp đầu ra sẽ giảm.

Chi tiết và thiết kế của bộ điều chỉnh điện áp

Hầu như tất cả các bộ phận có thể được gắn trên bảng in bằng cách gắn dây. Trong thiết kế, bạn có thể sử dụng các điện trở như MLT hoặc nhập khẩu. Tụ oxit cũng được nhập khẩu tốt hơn, bây giờ có lẽ chúng dễ mua hơn so với trong nước. Và chất lượng của họ là tốt hơn. Cầu diode có thể được thay thế bằng các điốt rời rạc, ví dụ 1N4007. Các bóng bán dẫn phù hợp với bất kỳ công suất thấp nào có điện áp cực đại thu ít nhất 30 V và dòng điện đủ để kích hoạt rơle. Ngoài những chỉ định trên sơ đồ, KT645, KT503, KT972 với bất kỳ chỉ số chữ cái nào cũng phù hợp.

Thay vì điốt hai zener được chỉ định trên sơ đồ, D810 ... D814 thông thường có thể được sử dụng. Trước khi cài đặt, chúng nên được chọn theo điện áp theo sơ đồ.

Tốt hơn là sử dụng rơle nhập khẩu (Tianbo, Trl, Trk và tương tự, giờ đây chúng cũng dễ mua hơn và rẻ hơn) với cuộn dây 24 V. Các tiếp điểm rơle phải được đánh giá cho dòng điện ít nhất 1,5 A. Nhiều rơle này, ở mức rất nhỏ kích thước, có các tiếp điểm được thiết kế cho dòng điện 10 ... 16 A.

Một TPP270 - 127/220 - 50 thống nhất được sử dụng làm máy biến áp. Công suất định mức của máy biến áp này là 57 watt.

Thiết lập thiết bị

Để điều chỉnh, bộ điều chỉnh được kết nối với đầu ra LATR. Để tính đến phản ứng của máy biến áp với tải, cái sau được kết nối với đầu ra của thiết bị. Bằng cách thay đổi điện áp ở đầu vào của bộ điều chỉnh, cần phải cấu hình các thiết bị ngưỡng. Điều này nên được thực hiện bằng cách chọn một diode zener với điện áp ổn định khác nhau. Để điều chỉnh chính xác hơn trong chuỗi với điốt zener, bạn có thể bật điốt silicon hoặc gecmani. Cần nhớ rằng điện áp trực tiếp của điốt silicon là khoảng 0,7 V và của Germanium 0,4 V.

Boris Aladyshkin