Kintamosios srovės įtampos stabilizatorius

Stabilizatoriai kintamoji srovė, radijo mėgėjai naudoja daug rečiau nei įtampos stabilizatorius ir galios reguliatorius. Taip yra daugiausia dėl sudėtingesnės tradicinių srovės šaltinių grandinės. Tačiau objektyvi analizė rodo, kad kai kuriais atvejais geriau naudoti esamus šaltinius. Pagrindinis srovės šaltinio pranašumas yra nejautrumas trumpas sujungimas apkrovų.

Šiuolaikiniai ritininiai angliniai šepečiai padeda užtikrinti sklandų, greitą atsaką, gerą aušinimą ir neribotą ilgaamžiškumą. Jis gali būti naudojamas atšiauriausiomis sąlygomis. Tai 15 metų trukusių tyrimų, gamybos ir nuolatinio tobulinimo rezultatas.

Patirtis ir technologinės žinios sukūrė gaminio ilgaamžiškumą, patikimumą ir ekonomiškumą, geriausiai atitinkantį pramonės reikalavimus. Servo įtampos reguliatoriai buvo sukurti atšiaurioms aplinkoms. Įtampos stabilizatoriai gali būti pagaminti su įvairiomis funkcijomis, kad atitiktų jūsų poreikius. Servo įtampos reguliatorius, skirtas apsaugoti nuo apšvietimo, aukštos įtampos kritimo, aukštos įtampos, mirgėjimo ir, jei reikia, harmonikų.

Gana dažnai pasitaiko atvejų, kai reikia palaikyti pastovią kintamosios srovės vertę, pavyzdžiui, įjungiant galingas kaitinamąsias lempas. Tokia priemonė kelis kartus prailgina jų tarnavimo laiką. Reguliuojamas stabilizatorius gali suteikti neįkainojamą pagalbą išbandant ir nustatant esamus apsaugos įrenginius.

Skaitytojams siūloma paprasta kintamosios srovės stabilizatoriaus grandinė su galimybe sklandžiai reguliuoti jos vertę. Srovę galima reguliuoti nuo kelių miliamperų iki 8 amperų. Tinkamai parinkus grandinės elementus, maksimali stabilizuota srovė gali būti padidinta iki 70-80 A.

Servo atsparus stabilizatorius išsaugo sumontuotos įrangos tarnavimo laiką

Jis apsaugo bet kurį prie jo prijungtą elektroninį įrenginį nuo pažeidimų. Labai geras pavyzdys yra automatinis įtampos stabilizatorius. Rinkoje yra įvairių tipų įtampos reguliatorių. Bet galime juos pasigaminti ir namuose pagal savo poreikius ir reikalavimus.

Svarbūs įtampos stabilizatoriaus punktai

Prieš kurdami šį įrenginį, atsižvelkite į šiuos dalykus ir specifikacijas kad mūsų sukurtas įrenginys tinkamai veiktų ir duotų norimus rezultatus.

Veikia automatinis įtampos stabilizatorius

Mikrovaldiklis generuoja valdymo signalus, o keturi naudojami kartu su autotransformatoriumi įtampai valdyti ir konvertuoti. Įvesties įtampą suvokia mikrovaldiklis ir perjungdamas relę bando išlaikyti išėjimo įtampą tarp nurodytų diapazonų.

Grandinė paremta srovę stabilizuojančiu dviejų gnybtų tinklu, šis grandinės sprendimas žinomas seniai, bet ilgą laiką buvo grynai teorinis (prisiminkime, kokie buvo MOS tranzistoriai prieš 10-15 metų). Situacija pasikeitė, kai atsirado didelės galios MOS tranzistoriai (MOSFET). Jų naudojimas leidžia sukurti gerų charakteristikų ir itin paprastus srovės šaltinius.

Kai valdiklis paleidžiamas, jis patikrina kalibravimą. Po sėkmingo kalibravimo galime nuimti jungiklį ir kintamasis rezistorius iš schemos. Jungiklio ir kintamo rezistoriaus dabar gali prireikti tik tuo atveju, jei norime perkalibruoti grandinę, kitaip jie grandinėje nebereikalingi.

Įtampos stabilizatoriaus relė ir transformatoriaus čiaupas

Aukščiau pateikta konfigūracija rodo skirtingus transformatoriaus čiaupus su rele. Šioje grandinėje mes naudojome paprastą autotransformatorių. Pagalbinė apvija naudojama grandinei maitinti, taip pat rodomas posūkių santykis. Abi dalys grandinės schema Automatinis įtampos stabilizatorius parodytas žemiau.

Tiesą sakant, srovės stabilizatorius yra sumontuotas ant operacinio stiprintuvo (operacinio stiprintuvo) DA1, tranzistoriaus VT1 ir rezistorių R1, R2, R4. R1-R2 daliklis yra srovės „nustatymas“. Šiuo atveju srovė amperais yra skaitine prasme lygi variklio R2 įtampai, padaugintai iš 10. Tai leidžia pasirinkti srovės jutiklio R4 įtampą yra labai maža. Norint dirbti su kintamąja srove, į grandinę įvedamas diodinis tiltelis, kurio vienoje iš įstrižainių yra srovę stabilizuojantis dviejų gnybtų tinklas. Šis įtraukimas yra lygiavertis serijinis ryšys apkrova ir du gnybtai, todėl per juos tiekia tą pačią srovę.

Ši įtampa labai nepasikeis, nes grandinė ir relė taip pat reguliuos šią įtampą. Taip pat naudojamas atjungimo kondensatorius, kuris yra šalia mikrovaldiklio. Bet ne tiesiogiai, nes įtampa vis tiek yra šiek tiek didesnė vardinė įtampa estafetė. Taigi šią įtampą perduodame per keturis nuosekliai išdėstytus diodus, kurie sumažins įtampą 8 V. Mikrovaldiklis valdo relės perjungimą, tačiau jis negali suteikti srovės, reikalingos relei veikti, todėl srovės reikšmei sustiprinti naudojame tranzistorius.

Apsvarstykite dabartinį stabilizavimo procesą išsamiau. Kadangi ištaisyta įtampa nefiltruojama, įtampa prie tranzistoriaus VT1 nutekėjimo yra vienpolė, pulsuojanti. Kai išleidimo įtampa (2A pav.) lygi nuliui, srovė neteka per VT1, o įtampos kritimas jutiklio rezistoriuje R4 taip pat lygus nuliui. Tranzistorius VT1 yra visiškai atidarytas. Didėjant įtampai tinkle, iš jutiklio paimama įtampa taip pat didėja (proporcingai tekančiai srovei), artėjant prie „setter“ įtampos. Tranzistorius VT1 pradeda uždaryti. Jei jutiklio R4 ir „pagrindinio“ R1-R2 įtampos sutampa, tolesnis srovės padidėjimas yra ribotas. Op-amp DA1 palaiko tą pačią įtampą savo įėjimuose, keisdamas kanalo VT1 varžą. Tai užtikrina srovės stabilizavimą. Srovės forma per VT1 sutampa su "setterio" įtampa ir yra trapecijos formos (2B pav.). Per apkrovą teka tos pačios formos, tik kintamoji srovė (2B pav.). Elementai VD1, R3, C1, C2 sudaro parametrinį stabilizatorių operatyviniam stiprintuvui maitinti.

Kalbant apie septynių segmentų ekraną, trys grandinėje naudojami septynių segmentų ekranai perjungiami vienas po kito, sumažinant kaiščių, reikalingų jiems perkelti, skaičių. Bet tai vyksta taip greitai, kad negalime to suprasti vien pažvelgę į juos. Atnaujinimo dažnis yra 167 Hz, t.y. Ekranas atnaujinamas 167 kartus per sekundę. Norint pasiekti reikiamą ryškumą, sujungėme septynis tranzistorius su septyniais segmentais.

Mes panaudojome tris diagramoje, kuri rodo delsą, žemą pjovimą arba aukštą pjūvį arba tiesiog įprastą valdiklio režimą. Tai buvo visas automatinio įtampos stabilizatoriaus kūrimo namuose procesas. Tikimės, kad teisingai atlikę veiksmus galėsite tai padaryti ir namuose, o taip pat galėsite modifikuoti pagal savo poreikius.

Jei reikia pakeisti stabilizuotų srovių diapazoną, turėtumėte tinkamai pasirinkti tranzistoriaus VT1 tipą ir diodus VD2-VD5, taip pat sureguliuoti srovės „nustatymo“ įtampą arba jutiklio R4 varžą.

Stabilizavimo srovė nustatoma pagal formulę:
I šv. =U asilas. /R4

Įtampos stabilizatorių paskirtis

Įtampos stabilizatoriai užtikrina nuolatinį elektros srovės kiekį elektroniniams įrenginiams, kai namuose ar įmonėje, kur yra įrenginiai, svyruoja maitinimas. Stiprūs šuoliai ir staigūs energijos kritimai gali rimtai sugadinti kompiuterius ir kitus jautrius elektroninius prietaisus. Šie stabilizatoriai kaupia ir tiekia energiją iš savo atsargų prijungtiems įrenginiams, kurie nepatiria energijos svyravimų. Kai kurie iš jų taip pat įtraukti į šaltinį Nepertraukiamo maitinimo šaltinis, kuri yra akumuliatoriaus atsarginės kopijos sistema, leidžianti tokiems įrenginiams, kaip kompiuteriai, toliau dirbti ribotą laiką dingus maitinimui.

Grandinės sukūrimas susijęs su „nustatymo“ įtampos valdymu (kad srovė neviršytų 7 ... 8 A) ir valdymo elemento (rezistoriaus R2) kalibravimu. Vizualiniam valdymui į srovės grandinę galima įtraukti ampermetrą.

OS DA1 tiks bet kas platus pritaikymas(K140UD6, K140UD7, mA741 ir kt.). Geriau nenaudoti didelės spartos operatyvinių stiprintuvų su lauko efekto tranzistoriais, nes su jais stabilizatorius gali savaime sužadinti, o tai neišvengiamai išjungs operatyvinį stiprintuvą, VT1 tranzistorių ir tilto diodus (taip autoriaus grandinė sureagavo į K544UD2 instaliaciją). Tranzistorius VT1 turėtų būti parenkamas atsižvelgiant į didžiausią leistiną nutekėjimo srovę ir nutekėjimo šaltinio įtampą. Zenerio diodas VD1 - bet koks tikslumas, kurio stabilizavimo įtampa yra 9 ... 15 V. "Pagrindinės" įtampos stabilumas ir dėl to stabilizuota srovė priklauso nuo jo stabilumo.

Standartinio įtampos reguliatoriaus veikimas

Išsami informacija apie tai, kaip veikia įtampos reguliatoriai, skiriasi priklausomai nuo tipo, tačiau pagrindai išlieka tie patys. Jis jungiasi prie elektros rozetė, kuriuo įkraunama eilė kondensatorių arba akumuliatorių blokų kondensatoriuje. Šie kondensatoriai palaiko įkrovą, net jei elektros energijos kiekis svyruoja. Bet kuris prietaisas, prijungtas prie stabilizatoriaus, gauna energiją iš kondensatorių arba baterijų, o ne tiesioginio išėjimo. Įtampos reguliatorius yra prijungtas taip, kad išėjimas ir įrenginiai būtų atskirose grandinėse.

Tranzistorius VT1 turėtų būti sumontuotas ant masyvaus radiatoriaus. Likusioms detalėms specialių reikalavimų nėra. Rezistorius R4 yra patogiai pagamintas iš pramoninio šunto matavimo prietaisams. Tai užtikrins reikiamą tikslumą ir šiluminį stabilumą. Montuojant jį reikia atkreipti ypatingą dėmesį į apverstos op-amp ir R4 išvesties prijungimo patikimumą. Dėl šio ryšio pertraukos stabilizatorius sugenda.

Įrenginiui išeikvinus kondensatorių energiją, iš išėjimo gaunama energija ir toliau juos įkraus. Dėl pasipriešinimo stabilizatoriaus grandinėje jo galia įrenginiuose yra mažesnė nei ideali išėjimo įtampa. Tai reiškia, kad prijungus prie įtampos reguliatoriaus įrenginiai gali veikti šiek tiek lėčiau.

Įtampos stabilizatoriai su stiprintuvais

Siekiant kompensuoti mažesnę įtampos reguliatoriaus teikiamą galią, kai kuriuose yra stiprintuvas. Tai padidina įvesties įtampą, kuria įkraunami kondensatoriai arba baterijos, ir užtikrina, kad jie nenukentėtų nuo pernelyg didelio įrenginių energijos nutekėjimo, kai svyruoja pagrindinė maitinimo srovė. Daugelyje įrenginių stiprintuvas lieka išjungtas, kai išėjimo įtampa yra stabili; įtampa turėtų pradėti kristi, bet stiprintuvas įjungiamas, kad išlaikytų D.C. ant kondensatorių.

Dabartinius stabilizatorius radijo mėgėjai naudoja daug rečiau nei Apsaugos nuo viršįtampių ir galios reguliatoriai. Taip yra daugiausia dėl sudėtingesnės tradicinių srovės šaltinių grandinės. Tačiau objektyvi analizė rodo, kad kai kuriais atvejais geriau naudoti esamus šaltinius. Pagrindinis srovės šaltinio pranašumas yra jo nejautrumas trumpajam apkrovos jungimui.

Tai leidžia įrenginiams išeikvoti daugiau energijos iš kondensatorių ar baterijų. Nors tai pagerina įtampos reguliatoriaus ir elektroninių prietaisų veikimą, stiprintuvai padidina išlaidas ir bendrą įrenginio dydį. Dažniausiai rinkoje yra atskiros ir interaktyvios linijos.

Yra keletas internetinių priedų, dažniausiai daug brangesnių modelių, skirtų pramoniniam naudojimui arba be linijinio stiprinimo, kuriuose yra tam tikras vidinis stabilizatorius. Juose akumuliatoriai nuolat kraunami, o keitiklis nuolat veikia, atimdamas maitinimą iš baterijų ir tiekdamas įrangą. Dėl tokio išdėstymo įranga tikrai atskirta nuo elektros tinklo, o įvesties grandinės ir baterijos sugeria visas galimybes.

Skaitytojai kviečiami į paprastą Kintamosios srovės stabilizatoriaus grandinė sklandžiai reguliuojant jo dydį. Srovė reguliuojama nuo kelių miliamperų iki 8 A. Tinkamai parinkus grandinės elementus maksimali stabilizuota srovė gali būti padidinta iki 70 ... 80 A.

Problema ta, kad internetinės obligacijos yra labai brangios, todėl jos yra neįprastos, skirtos serveriams ir pramoninėms reikmėms. Be kainų problemos, dėl dvigubos konversijos internetiniai investuotojai turi prastą energijos vartojimo efektyvumą. Siekiant pagerinti efektyvumą, daugelis gamintojų naudoja hibridinius išdėstymus, kai grandinė stebi tinklo srovę ir greitai persijungia tik tada, kai pasikeičia arba triukšmo lygis viršija nurodytą vertę.

Juose elektros filtruojamas ir pristatomas tiesiai į įrangą, kaip ir įtaisytas filtras. Lygiagrečiai turime baterijas ir keitiklį, kurie greitai paimami dingus elektrai. Perjungimo grandinė užtrunka keletą milisekundžių, kad pastebėtų elektros tinklo kritimą ir įjungtų keitiklį, todėl įvyksta trumpas įrangos tiekimo pertrūkis, kurio nepastebi maitinimo grandinės.

Stabilizatoriaus grandinė parodyta 1 pav. Jis pagrįstas srovę stabilizuojančiu dviejų terminalų tinklu, išsamiai aprašytu. Šis grandinės dizaino sprendimas buvo žinomas seniai, tačiau ilgą laiką jis buvo grynai teorinis (prisiminkime, kas buvo MOSFET prieš 10 ... 15 metų). Padėtis pasikeitė atsiradus galingiesiems MOSFET(MOSFET; firmos Intersil ir International Rectifiei. Jų naudojimas leidžia sukurti gerų charakteristikų ir maksimalių srovės šaltinių paprastos diagramos(o skaičiavimų sutapimas su praktika autorių maloniai nustebino).

Sąraše yra interaktyvūs linijiniai modeliai, kurie yra darbo neprisijungus evoliucija. Šiuo metu yra ketvirtoji kategorija, kuri yra lyderė potėpių, kurie yra populiari interaktyvios interaktyvios sąsajos versija, gamyboje.

Jei įtampa nukrenta žemiau tam tikros ribos, keitiklis įjungiamas ir baterijos pagaliau naudojamos. Daugelyje modelių naudojami daugiapakopiai transformatoriai, siūlantys daug sklandesnį slopinimą. Linijinio pagreičio technologija yra daug pigesnė nei interaktyvi linija, todėl gamintojai ją naudoja daugumoje modelių. Nors jie taip pat vadinami „interaktyviais-interaktyviais“, „interaktyviais“ ar net „nepavyko taikyti internetinio reguliavimo“, jie skiriasi nuo interaktyvių ar interaktyvių interaktyvių.

Tiesą sakant, srovės stabilizatorius yra sumontuotas ant op-amp DA1, tranzistoriaus VT1 ir rezistorių R1, R2, R4. Daliklis R1-R2 yra srovės generatorius. Šiuo atveju srovė amperais yra skaitine prasme lygi variklio R2 įtampai, padaugintai iš 10. Tai leidžia pasirinkti srovės jutiklio R4 įtampą yra labai maža. Norint dirbti su kintamąja srove, į grandinę įvedamas diodinis tiltelis, kurio vienoje iš įstrižainių yra srovę stabilizuojantis dviejų gnybtų tinklas. Toks įtraukimas prilygsta nuosekliam apkrovos ir dviejų gnybtų tinklo sujungimui, todėl per juos tiekiama tokia pati srovė.

Dėl mikroprocesorių naudojimo ir dizaino patobulinimų jie tapo daug patikimesni nei senesni modeliai, o tai labai sumažina skirtumą praktikoje. Keitiklio pavara pagreitėjo, o kondensatorių ir kitų grandinių naudojimas sumažina laiką, kai jis artėja prie nulio. Efektyvumas taip pat žymiai pagerėjo. Daugelis šiuolaikinių modelių veikia su 95% efektyvumu.

Jie yra piramidės papėdėje, bet yra pigūs ir todėl visai neblogi, jei žinote, kaip susitvarkyti su apribojimais. Tai įprastas atskiras UPS, kuris nebando stabilizuoti išėjimo įtampos. Nors perjungimo laikas ilgas, o galia per maža, jis turi šiokį tokį pranašumą, kad sunaudoja mažai energijos. Tai nėra blogas pasirinkimas tiems, kurie nori tik linijos filtro su atsargine baterija, kad būtų išvengta mikro išjungimo mirksint bet kokiai lemputei.

1 pav. Kintamosios srovės stabilizatoriaus schema

Apsvarstykite dabartinį stabilizavimo procesą išsamiau. Kadangi ištaisyta įtampa nefiltruojama, įtampa VT1 nutekėjime yra vienpolė, pulsuojanti. Kai nutekėjimo įtampa (2a pav.)yra lygus nuliui, srovė neteka per VT1, o įtampos kritimas jutiklio rezistoriuje R4 taip pat lygus 0. Tranzistorius VT1 yra visiškai atidarytas. Didėjant įtampai tinkle, didėja ir iš jutiklio paimama įtampa (proporcingai tekančiai srovei), artėjant prie nustatytosios vertės įtampos. Tranzistorius VT1 pradeda uždaryti.
Jei jutiklio R4 ir generatoriaus R1-R2 įtampa sutampa, tolesnis srovės padidėjimas yra ribotas. Op-amp DA1 palaiko tą pačią įtampą savo įėjimuose, keisdamas kanalo VT1 varžą. Tai užtikrina srovės stabilizavimą. Srovės per VT1 forma sutampa su generatoriaus įtampa ir yra trapecijos formos (2b pav.).Tokios pat formos, tik kintamos, srovė teka per apkrovą (2c pav.).Elementai VD1, R3, C1, C2 sudaro parametrinį stabilizatorių operatyviniam stiprintuvui maitinti.

Išvesties formatas: Kita svarbi savybė yra keitiklio išvesties formatas. Kai UPS naudoja baterijas, keitiklis turi konvertuoti akumuliatorių nuolatinę srovę į kintamosios srovės srovę. Iš esmės DC yra tiesi ir pastovi linija, o kintamoji srovė yra analoginė banga, kuri svyruoja 60 kartų per sekundę.

Jie yra šiek tiek pavojingi, nes gali sugadinti jautrius įrenginius ar net mikro maitinimo šaltinį, jei dažnai nutrūksta elektra. Naujausiuose pigiuose modeliuose naudojama beveik sinusinė, pusiau banga, kur variacijos atliekamos dideliais intervalais, pasiūlant kažką artimesnio analoginei bangai. Galiausiai turime brangiausius modelius, generuojančius „grynas“ sinusines bangas, ty beveik identiškas tiems, kuriuos teikia elektros tinklas. Jie natūraliai yra geriausi dalyke.

Jei reikia keisti stabilizuotų srovių diapazoną, atitinkamai reikėtų pasirinkti tranzistoriaus VT1 tipą ir diodus VD2 ... VD5, taip pat sureguliuoti srovės generatoriaus įtampą (U set) arba jutiklio R4 varžą.

Stabilizavimo srovė nustatoma pagal formulę:

Šią grandinę taip pat galima konvertuoti į aktyvią kintamosios srovės apkrovą, kaip tai padaryti, išsamiai aprašyta.

Ryžiai. 2 Signalo diagrama

Grandinės sukūrimas priklauso nuo nustatymo įtaiso įtampos valdymo (kad srovė neviršytų 7 ... 8 A) ir valdymo elemento (rezistoriaus R2) kalibravimo. Vizualiniam valdymui į srovės grandinę galima įtraukti ampermetrą.

Op-amp DA1 tinka bet kokiam plačiam pritaikymui (K140UD6, K140UD7, mA741 ir kt.). Geriau nenaudoti didelės spartos operatyvinių stiprintuvų su lauko efekto tranzistoriais, nes su jais stabilizatorius gali savaime sužadinti, o tai neišvengiamai išjungs operatyvinį stiprintuvą, VT1 tranzistorių ir tilto diodus (taip autoriaus grandinė sureagavo į K544UD2 instaliaciją). Tranzistorius VT1 turėtų būti pasirinktas iš pirmiau minėtų įmonių asortimento, sutelkiant dėmesį į didžiausią leistiną nutekėjimo srovę ir nutekėjimo šaltinio įtampą. Zenerio diodas VD1 yra bet koks tikslumas, kurio stabilizavimo įtampa yra 9 ... 15 V. Nuo jo stabilumo priklauso generatoriaus įtampos stabilumas ir dėl to stabilizuota srovė.

A. Uvarovas

Literatūra

1. Uvarovas A.S. Varžinė apkrova – srovės šaltinis. - Radijo mėgėjas, 2001, N1, p.14.

2. Ivanovas P., Semuškinas S. Stabilios srovės šaltiniai ir jų taikymas radijo įrenginiuose. - Padėti radijo mėgėjui. Sutrikimas. 104. - M.: DOSAAF, 1989 m.

3. http://www.intersil.com

4. Galingi lauko efekto perjungimo tranzistoriai iš International Rectifier. - Radijas, 2001, N5, p.45.