Stabilizatori maiņstrāva, radio amatieri izmanto daudz retāk nekā sprieguma stabilizatorus un jaudas regulatorus. Tas lielā mērā ir saistīts ar tradicionālo strāvas avotu sarežģītākām shēmām. Tomēr objektīva analīze liecina, ka dažos gadījumos ir vēlams izmantot pašreizējos avotus. Galvenā pašreizējā avota priekšrocība ir nejutīgums pret īssavienojums slodzes.
Vismodernākās rullīšu oglekļa sukas palīdz nodrošināt vienmērīgu, ātru reakciju, labu dzesēšanu un neierobežotu izturību. To var izmantot vissmagākajos apstākļos. Tas ir 15 gadus ilgas izpētes, ražošanas un nepārtrauktas uzlabošanas rezultāts.
Pieredze un tehnoloģiskās zināšanas ir radījušas produktu izturību, uzticamību un ekonomiju, kas vislabāk atbilst nozares prasībām. Servo sprieguma regulatori ir paredzēti skarbām vidēm. Sprieguma stabilizatorus var izgatavot ar dažādām funkcijām atbilstoši jūsu vajadzībām. Servo sprieguma stabilizators, kas paredzēts aizsardzībai pret apgaismojumu, augsta sprieguma kritumu, augstu spriegumu, mirgošanu un, ja nepieciešams, harmoniku.
Diezgan bieži ir gadījumi, kad ir nepieciešams uzturēt nemainīgu maiņstrāvas vērtību, piemēram, ieslēdzot jaudīgas kvēlspuldzes. Šāds pasākums vairākas reizes pagarina to kalpošanas laiku. Regulējams stabilizators var sniegt nenovērtējamu palīdzību pašreizējo aizsardzības ierīču testēšanā un uzstādīšanā.
Lasītājiem tiek piedāvāta vienkārša maiņstrāvas stabilizatora ķēde ar iespēju vienmērīgi regulēt tās vērtību. Strāvu var regulēt no dažiem miliampēriem līdz 8 ampēriem. Ar atbilstošu ķēdes elementu izvēli maksimālo stabilizēto strāvu var palielināt līdz 70-80 A.
Servoizturīgais stabilizators saglabā uzstādītā aprīkojuma kalpošanas laiku
Tas aizsargā jebkuru elektronisko ierīci, kas tai pievienota, no bojājumiem. Ļoti labs piemērs ir automātiskais sprieguma stabilizators. Tirgū ir dažādi sprieguma regulatoru veidi. Bet mēs varam tos izgatavot arī mājās atbilstoši savām vajadzībām un prasībām.
Sprieguma stabilizatora svarīgi punkti
Pirms šīs ierīces izveides ņemiet vērā šādus punktus un specifikācijas lai mūsu uzbūvētā ierīce varētu darboties pareizi un sniegt mums vēlamos rezultātus.
Strādā automātiskais sprieguma stabilizators
Mikrokontrolleris ģenerē vadības signālus, un četri tiek izmantoti ar autotransformatoru, lai kontrolētu un pārveidotu spriegumu. Ieejas spriegumu uztver mikrokontrolleris un mēģina noturēt izejas spriegumu starp norādītajiem diapazoniem, pārslēdzot releju.Shēma ir balstīta uz strāvu stabilizējošu divu terminālu tīklu, šis ķēdes risinājums ir zināms jau sen, bet ilgu laiku tas bija tīri teorētisks (atcerieties, kādi bija MOS tranzistori pirms 10-15 gadiem). Situācija mainījās līdz ar lieljaudas MOS tranzistoru (MOSFET) parādīšanos. To izmantošana ļauj izveidot strāvas avotus ar labām īpašībām un ārkārtīgi vienkāršus.
Kad kontrolieris ieslēdzas, tas pārbauda kalibrēšanu. Pēc veiksmīgas kalibrēšanas varam noņemt slēdzi un mainīgais rezistors no shēmas. Slēdzis un mainīgais rezistors var būt vajadzīgs tikai tagad, ja mēs vēlamies pārkalibrēt ķēdi, pretējā gadījumā tie ķēdē vairs nav vajadzīgi.
Sprieguma stabilizatora relejs un transformatora krāns
Iepriekš redzamajā konfigurācijā ir parādīti dažādi transformatora ar releju krāni. Šajā shēmā mēs izmantojām vienkāršu autotransformatoru. Papildu tinumu izmanto ķēdes barošanai, un tiek parādīta arī pagriezienu attiecība. Abas daļas ķēdes shēma automātiskais sprieguma stabilizators ir parādīts zemāk.
Faktiski strāvas stabilizators ir samontēts uz darbības pastiprinātāja (operācijas pastiprinātāja) DA1, tranzistora VT1 un rezistoriem R1, R2, R4. R1-R2 dalītājs ir strāvas "iestatītājs". Šajā gadījumā strāva ampēros ir skaitliski vienāda ar spriegumu uz motora R2, kas reizināts ar 10. Tas ļauj izvēlēties strāvas sensora R4 spriegumu ir ļoti mazs. Lai strādātu ar maiņstrāvu, ķēdē tiek ievadīts diodes tilts, kura viena no diagonālēm ietver strāvu stabilizējošu divu spaiļu tīklu. Šī iekļaušana ir līdzvērtīga seriālais savienojums slodze un divu spaiļu, un tāpēc caur tiem nodrošina tādu pašu strāvu.
Šis spriegums daudz nemainīsies, jo ķēde un relejs darbosies, lai regulētu arī šo spriegumu. Tiek izmantots arī atdalīšanas kondensators, kas atrodas blakus mikrokontrolleram. Bet ne tieši, jo spriegums joprojām ir nedaudz augstāks nominālais spriegums relejs. Tātad mēs izlaižam šo spriegumu caur četrām virknē esošām diodēm, kas samazinās spriegumu par 8 V. Mikrokontrolleris kontrolē releja pārslēgšanu, taču tas nevar nodrošināt releja darbībai nepieciešamo strāvu, tāpēc strāvas vērtības pastiprināšanai izmantojam tranzistorus.
Apsveriet pašreizējo stabilizācijas procesu sīkāk. Tā kā rektificētais spriegums netiek filtrēts, spriegums tranzistora VT1 notecē ir vienpolārs, pulsējošs. Ja drenāžas spriegums (2.A attēls) ir nulle, caur VT1 neplūst strāva, un sprieguma kritums sensora rezistorā R4 arī ir nulle. Tranzistors VT1 ir pilnībā atvērts. Palielinoties spriegumam tīklā, palielinās arī no sensora ņemtais spriegums (proporcionāli plūstošajai strāvai), tuvojoties “iestatītāja” spriegumam. Tranzistors VT1 sāk aizvērties. Ja sensora R4 un “galvenā” R1-R2 spriegumi sakrīt, turpmākais strāvas pieaugums ir ierobežots. Op-amp DA1 uztur to pašu spriegumu savās ieejās, mainot kanāla VT1 pretestību. Tas nodrošina strāvas stabilizāciju. Strāvas forma caur VT1 sakrīt ar spriegumu uz "iestatītāja", un tai ir trapecveida forma (2.B attēls). Tāda pati forma, tikai mainīga, strāva plūst caur slodzi (2.B attēls). Elementi VD1, R3, C1, C2 veido parametru stabilizatoru operētājsistēmas pastiprinātāja barošanai.
Nonākot līdz septiņu segmentu displejam, trīs ķēdē izmantotie septiņu segmentu displeji tiek pārslēgti viens pēc otra, līdz minimumam samazinot to pārvietošanai nepieciešamās tapas. Bet tas notiek tik ātri, ka mēs to nevaram saprast, tikai skatoties uz tiem. Atsvaidzes intensitāte ir 167 Hz, t.i. Displejs tiek atjaunināts 167 reizes sekundē. Lai sasniegtu nepieciešamo spilgtumu, mēs savienojām septiņus tranzistorus ar septiņiem segmentiem.
Mēs izmantojām trīs diagrammā, kas parāda aizkavi, zemu griezumu vai augstu griezumu, vai tikai parasto kontrollera režīmu. Tas bija viss automātiskā sprieguma stabilizatora izveides process mājās. Pareizi izpildot norādītās darbības, mēs ceram, ka varat to izdarīt arī mājās, kā arī varat to pārveidot atbilstoši savām prasībām.
Ja jums ir jāmaina stabilizēto strāvu diapazons, jums atbilstoši jāizvēlas tranzistora VT1 veids un diodes VD2-VD5, kā arī jāpielāgo strāvas "kapteiņa" spriegums vai sensora R4 pretestība.
Stabilizācijas strāvu nosaka pēc formulas:
I st. =U dupsis. /R4
Sprieguma stabilizatoru mērķis
Sprieguma stabilizatori nodrošina pastāvīgu elektriskās strāvas daudzumu elektroniskajām ierīcēm, ja mājās vai uzņēmumā, kur atrodas ierīces, svārstās jauda. Spēcīgi pārspriegumi un pēkšņs jaudas kritums var izraisīt nopietnus datoru un citu jutīgu elektronisko ierīču bojājumus. Šie stabilizatori uzglabā un nodrošina enerģiju no savām rezervēm pieslēgtām ierīcēm, kuras neiziet cauri enerģijas svārstībām. Daži no tiem ir iekļauti arī avotā nepārtrauktās barošanas avots, kas ir rezerves akumulatoru sistēma, kas ļauj ierīcēm, piemēram, datoriem, turpināt darbu ierobežotu laiku strāvas padeves pārtraukuma gadījumā.
Ķēdes izveidošana ir saistīta ar "iestatītāja" sprieguma kontroli (lai strāva nepārsniegtu 7 ... 8 A) un vadības elementa (rezistors R2) kalibrēšanu. Vizuālai kontrolei strāvas ķēdē var iekļaut ampērmetru.
OU DA1 derēs jebkurš plašs pielietojums(K140UD6, K140UD7, mA741 utt.). Labāk ir atturēties no ātrgaitas darbības pastiprinātāju izmantošanas ar lauka efekta tranzistoriem, jo ar tiem stabilizators var pašam uzbudināties, kas neizbēgami atspējos darbības pastiprinātāju, VT1 tranzistoru un tilta diodes (tādā veidā autora ķēde reaģēja uz K544UD2 instalāciju). Tranzistors VT1 jāizvēlas, pamatojoties uz maksimālo pieļaujamo drenāžas strāvu un drenāžas avota spriegumu. Zenera diode VD1 - jebkura precizitāte, ar stabilizācijas spriegumu 9 ... 15 V. No tā stabilitātes ir atkarīga "galvenā" sprieguma stabilitāte un, kā rezultātā, stabilizētā strāva.
Standarta sprieguma regulatora darbība
Sīkāka informācija par to, kā sprieguma regulatori darbojas, dažādiem veidiem atšķiras, taču pamatprincipi paliek nemainīgi. Viņš savienojas ar elektrības kontaktligzda, kas uzlādē vairākus kondensatorus vai akumulatoru blokus kondensatorā. Šie kondensatori saglabā uzlādi pat tad, ja svārstās izvadītās elektroenerģijas daudzums. Jebkura ierīce, kas pievienota stabilizatoram, ņem strāvu no kondensatoriem vai baterijām, nevis tiešās izejas. Sprieguma regulators ir savienots tā, lai izeja un ierīces būtu atsevišķās ķēdēs.
Tranzistors VT1 jāuzstāda uz masīva radiatora. Pārējām detaļām nav īpašu prasību. Rezistors R4 ir ērti izgatavots no industriālā šunta mērinstrumentiem. Tas nodrošinās nepieciešamo precizitāti un termisko stabilitāti. Uzstādot to, īpaša uzmanība jāpievērš op-amp un R4 apgrieztās izejas savienojuma uzticamībai. Pārtraukums šajā savienojumā izraisa stabilizatora atteici.
Tā kā ierīce iztukšo jaudu no kondensatoriem, enerģija, kas nāk no izejas, turpinās tos uzlādēt. Stabilizatora ķēdes pretestības dēļ tā jauda ierīcēm ir mazāka par ideālo izejas spriegumu. Tas nozīmē, ka ierīces var darboties nedaudz lēnāk, ja tās ir pievienotas sprieguma regulatoram.
Sprieguma stabilizatori ar pastiprinātājiem
Lai kompensētu mazāko jaudu, ko nodrošina sprieguma regulators, dažos ir iekļauts pastiprinātājs. Tas palielina ieejas spriegumu, kas uzlādē kondensatorus vai akumulatorus, nodrošinot, ka tie necieš no pārmērīgas jaudas aizplūšanas no ierīcēm, kad galvenā jauda svārstās. Daudzās ierīcēs pastiprinātājs paliek izslēgts, ja izejas spriegums ir stabils; spriegumam jāsāk kristies, bet pastiprinātājs ir ieslēgts, lai uzturētu D.C. uz kondensatoriem.
Pašreizējos stabilizatorus radioamatieri izmanto daudz retāk nekā Pārsprieguma aizsargi un jaudas regulatori. Tas lielā mērā ir saistīts ar tradicionālo strāvas avotu sarežģītākām shēmām. Tomēr objektīva analīze liecina, ka dažos gadījumos ir vēlams izmantot pašreizējos avotus. Strāvas avota galvenā priekšrocība ir tā nejutīgums pret slodzes īssavienojumu.
Tas ļauj ierīcēm iztukšot vairāk enerģijas no kondensatoriem vai baterijām. Lai gan tas uzlabo sprieguma regulatora un elektronisko ierīču veiktspēju, pastiprinātāji palielina ierīces izmaksas un kopējo izmēru. Tirgū visizplatītākās ir atsevišķas un interaktīvas līnijas.
Ir vairāki tiešsaistes piederumi, parasti daudz dārgāki modeļi, kas paredzēti rūpnieciskai lietošanai vai papildus lineārajai pastiprināšanai, kas ietver kaut kādu iekšējo stabilizatoru. Tajos akumulatori tiek nepārtraukti uzlādēti, un invertors nepārtraukti darbojas, atņemot no akumulatoriem strāvu un apgādājot aprīkojumu. Šis izkārtojums padara iekārtu patiesi izolētu no elektrotīkla, ieejas ķēdēm un akumulatoriem absorbējot visas iespējas.
Diezgan bieži ir gadījumi, kad ir nepieciešams uzturēt nemainīgu maiņstrāvas vērtību, piemēram, ieslēdzot jaudīgas kvēlspuldzes. Šāds pasākums vairākas reizes pagarina to kalpošanas laiku. Regulējams stabilizators var sniegt nenovērtējamu palīdzību pašreizējo aizsardzības ierīču testēšanā un iestatīšanā.
Lasītāji tiek aicināti uz vienkāršu Maiņstrāvas stabilizatora ķēde ar vienmērīgu tā izmēra regulēšanu. Strāva regulējama no dažiem miliamperiem līdz 8 A. Ar atbilstošu ķēdes elementu izvēli maksimālo stabilizēto strāvu var palielināt līdz 70 ... 80 A.
Problēma ir tā, ka tiešsaistes obligācijas ir ļoti dārgas un tāpēc neparastas, rezervētas serveriem un rūpnieciskām lietojumprogrammām. Papildus cenu problēmai tiešsaistes investoriem ir zema energoefektivitāte dubultās konversijas dēļ. Lai uzlabotu efektivitāti, daudzi ražotāji izmanto hibrīda izkārtojumus, kur ķēde uzrauga tīkla strāvu un ātri pārslēdzas uz tiešsaistes režīmu tikai tad, ja tajā ir izmaiņas vai trokšņu līmenis pārsniedz noteikto vērtību.
Viņos elektrība tiek filtrēts un piegādāts tieši iekārtā, tāpat kā in-line filtrs. Paralēli mums ir baterijas un invertors, kas ātri tiek uzņemti strāvas padeves pārtraukuma gadījumā. Komutācijas shēmai ir nepieciešamas dažas milisekundes, lai pamanītu elektrotīkla kritumu un iedarbinātu invertoru, tāpēc notiek īslaicīgs iekārtas padeves pārtraukums, ko strāvas ķēdes nepamana.
Stabilizatora ķēde ir parādīta 1. att. Tas ir balstīts uz strāvu stabilizējošu divu terminālu tīklu, kas detalizēti aprakstīts. Šis ķēdes risinājums ir zināms jau ilgu laiku, taču ilgu laiku tas bija tīri teorētisks (atcerieties, kādi MOSFET bija pirms 10 ... 15 gadiem). Situācija mainījās līdz ar spēcīgu spēku parādīšanos MOSFET(MOSFET; firmas Intersil un International Rectifiei. To izmantošana ļauj izveidot strāvas avotus ar labām īpašībām un maksimālu vienkāršas diagrammas(un aprēķinu sakritība ar praksi patīkami pārsteidza autoru).
Sarakstā ir iekļauti interaktīvie līniju modeļi, kas ir bezsaistes darba evolūcija. Pašlaik ir ceturtā kategorija, kas ir līderis insultu zīmju ražošanā, kas ir populārā interaktīvā interaktīvā saskarne.
Ja spriegums nokrītas zem noteiktas robežas, invertors tiek aktivizēts un baterijas beidzot tiek izmantotas. Daudzos modeļos tiek izmantoti daudzpakāpju transformatori, kas nodrošina daudz vienmērīgāku vājināšanos. Lineārā paātrinājuma tehnoloģija ir daudz lētāka nekā line-interaktīvā tehnoloģija, tāpēc ražotāji to izmanto lielākajā daļā modeļu. Lai gan tos sauc arī par "interaktīviem-interaktīviem", "interaktīviem" vai pat "tiešsaistes regulējuma neizdevās", tie atšķiras no interaktīviem vai interaktīviem interaktīviem.
Faktiski strāvas stabilizators ir samontēts uz op-amp DA1, tranzistora VT1 un rezistoriem R1, R2, R4. Dalītājs R1-R2 ir strāvas ģenerators. Šajā gadījumā strāva ampēros ir skaitliski vienāda ar spriegumu uz motora R2, kas reizināts ar 10. Tas ļauj izvēlēties strāvas sensora R4 spriegumu ir ļoti mazs. Lai strādātu ar maiņstrāvu, ķēdē tiek ievadīts diodes tilts, kura viena no diagonālēm ietver strāvu stabilizējošu divu spaiļu tīklu. Šāda iekļaušana ir līdzvērtīga slodzes un divu terminālu tīkla virknes savienojumam, un tāpēc caur tiem nodrošina tādu pašu strāvu.
Mikroprocesoru izmantošana un dizaina uzlabojumi ir padarījuši tos daudz uzticamākus par vecākiem modeļiem, tādējādi praksē atšķirība ir daudz mazāka. Pārveidotāja piedziņa ir paātrinājusies, un kondensatoru un citu ķēžu izmantošana samazina laiku, lai nokristu tuvu nullei. Arī efektivitāte ir ievērojami uzlabojusies. Daudzi mūsdienu modeļi darbojas ar 95% efektivitāti.
Tie atrodas piramīdas pamatnē, taču tie ir lēti un tāpēc nemaz nav slikti, ja zināt, kā tikt galā ar ierobežojumiem. Šis ir parasts atsevišķs UPS, kas nemēģina stabilizēt izejas spriegumu. Lai gan pārslēgšanas laiks ir ilgs un jauda ir pārāk maza, tam ir neliela priekšrocība, ka tas patērē maz enerģijas. Tas padara to par sliktu iespēju tiem, kuri vēlas tikai līnijas filtru ar akumulatora rezerves rezerves daļu, lai novērstu mikro izslēgšanos, mirgojot gaismai.
1. att. Maiņstrāvas stabilizatora shēma
Apsveriet pašreizējo stabilizācijas procesu sīkāk. Tā kā rektificētais spriegums netiek filtrēts, spriegums pie VT1 notekas ir vienpolārs, pulsējošs. Kad drenāžas spriegums (2.a att.)ir nulle, caur VT1 neplūst strāva, un sprieguma kritums uz sensora rezistora R4 arī ir 0. Tranzistors VT1 ir pilnībā atvērts. Palielinoties spriegumam tīklā, palielinās arī no sensora ņemtais spriegums (proporcionāli plūstošajai strāvai), tuvojoties uzdotās vērtības spriegumam. Tranzistors VT1 sāk aizvērties.
Ja sensora R4 un ģeneratora R1-R2 spriegumi sakrīt, turpmākais strāvas pieaugums ir ierobežots. Op-amp DA1 uztur to pašu spriegumu savās ieejās, mainot kanāla VT1 pretestību. Tas nodrošina strāvas stabilizāciju. Strāvas forma caur VT1 sakrīt ar spriegumu uz ģeneratora un ir trapecveida forma (2.b att.).Tāda pati forma, tikai mainīga, strāva plūst caur slodzi (2.c att.).Elementi VD1, R3, C1, C2 veido parametru stabilizatoru operētājsistēmas pastiprinātāja barošanai.
Izvades formāts: Vēl viena svarīga iezīme ir invertora izvades formāts. Ja UPS izmanto akumulatorus, pārveidotājam ir jāpārveido akumulatoru līdzstrāva maiņstrāvā. Būtībā līdzstrāva ir taisna un nemainīga līnija, savukārt maiņstrāva ir analogais vilnis, kas svārstās 60 reizes sekundē.
Tie ir nedaudz bīstami, jo var sabojāt jutīgas ierīces vai pat mikro barošanas avotu, ja ir bieži strāvas padeves pārtraukumi. Jaunākie lētie modeļi izmanto gandrīz sinusoidālu pusviļņu, kur variācijas tiek veiktas lielos intervālos, piedāvājot kaut ko tuvāk analogajam vilnim. Visbeidzot, mums ir visdārgākie modeļi, kas ģenerē "tīrus" sinusoidālos viļņus, tas ir, gandrīz identiskus tiem, ko nodrošina elektrotīkls. Tie, protams, ir vislabākie priekšmetā.
Ja nepieciešams mainīt stabilizēto strāvu diapazonu, attiecīgi jāizvēlas tranzistora VT1 un diodes VD2 ... VD5 veids, kā arī jāpielāgo strāvas ģeneratora spriegums (U komplekts) vai sensora R4 pretestība.
Stabilizācijas strāvu nosaka pēc formulas:
Šo ķēdi var arī pārveidot par aktīvu maiņstrāvas slodzi, kā to izdarīt, ir detalizēti aprakstīts.
Rīsi. 2 Signālu diagramma
Ķēdes izveidošana ir saistīta ar iestatītāja sprieguma kontroli (lai strāva nepārsniegtu 7 ... 8 A) un vadības elementa (rezistors R2) kalibrēšanu. Vizuālai kontrolei strāvas ķēdē var iekļaut ampērmetru.
Op-amp DA1 ir piemērots jebkuram plašam pielietojumam (K140UD6, K140UD7, mA741 utt.). Labāk ir atturēties no ātrgaitas darbības pastiprinātāju izmantošanas ar lauka efekta tranzistoriem, jo stabilizators var paši uzbudināties ar tiem, kas neizbēgami atspējos darbības pastiprinātāju, VT1 tranzistoru un tilta diodes (tādā veidā autora ķēde reaģēja uz K544UD2 instalāciju). Tranzistors VT1 jāizvēlas no iepriekš minēto uzņēmumu klāsta, koncentrējoties uz maksimālo pieļaujamo drenāžas strāvu un drenāžas avota spriegumu. Zenera diode VD1 ir jebkura precīza, ar stabilizācijas spriegumu 9 ... 15 V. No tā stabilitātes ir atkarīga ģeneratora sprieguma stabilitāte un līdz ar to arī stabilizētā strāva.
Tranzistors VT1 jāuzstāda uz masīva radiatora. Pārējām detaļām nav īpašu prasību. Rezistors R4 ir ērti izgatavots no industriālā šunta mērinstrumentiem. Tas nodrošinās nepieciešamo precizitāti un termisko stabilitāti. Uzstādot to, īpaša uzmanība jāpievērš op-amp un R4 apgrieztās izejas savienojuma uzticamībai. Pārtraukums šajā savienojumā izraisa stabilizatora atteici.
A. Uvarovs
Literatūra
1. Uvarovs A.S. Pretestības slodze - strāvas avots. - Radioamatieris, 2001, N1, 14.lpp.
2. Ivanovs P., Semuškins S. Stabilas strāvas avoti un to pielietojums radioiekārtās. - Lai palīdzētu radioamatierim. Izdevums. 104. - M.: DOSAAF, 1989. gads.
3. http://www.intersil.com
4. Jaudīgi lauka efekta komutācijas tranzistori no International Rectifier. - Radio, 2001, N5, 45.lpp.