주 전압 안정기. 계획, 설명

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가정용 전기 네트워크의 전압은 표준(220V + 10%)과 다른 경우가 많습니다. 전압 손실이나 서지는 상당한 값에 도달하여 가전 제품의 오작동을 일으킬 수 있습니다. 최신 TV 및 라디오 장비에는 160~230V의 주 전압에서 정상적인 작동을 보장하는 스위칭 전원 공급 장치가 장착되어 있지만 이전에 생산된 장치에는 보다 안정적인 주 전압이 필요합니다.

주전원 전압 안정기

전기 모터가 장착된 가전제품(냉장고, 세탁기, 진공청소기, 전동 공구 등)은 특히 불안정한 전압에 취약합니다.

네트워크 전압이 증가하면 전기 모터 권선이 심하게 가열되고 정류자가 마모되며 절연 파괴가 발생할 수 있습니다. 전압이 낮으면 전기 모터가 시동되지 않거나 갑자기 시동되지 않아 안정기가 조기 마모됩니다. 방을 밝힐 때 백열등은 희미하게 빛나고 전력을 높여야 하므로 네트워크 전압이 더욱 낮아집니다.

이 상황을 해결하는 방법은 매우 간단합니다. 부스터 변압기를 설치하면 XNUMX차 권선의 전압이 주 전압에 추가되어 표준 전압에 더 가까워집니다. 이러한 장치는 전기 네트워크에 부정적인 영향을 미치지 않습니다.

주전원 전압을 유지하기 위한 범용 장치가 있으면 고전압과 저전압 모두로부터 전기 제품을 보호할 수 있습니다.

입력 전압에 따라 전기 드라이브가 토로이드형 자동 변압기의 슬라이딩 접점 위치를 변경하는 전기 기계식 안정기를 사용하여 전압 안정화를 달성할 수 있습니다. 이 솔루션의 단점: 롤러와의 접촉 손실로 인한 권선 소손, 전체 부하 전력이 자동 변압기를 통해 전달되기 때문에 안정 장치의 큰 질량, 높은 가격.

제안된 장치에서는 저전력 변압기를 사용하여 전압을 높이는데, 그 전력은 부하 전력의 10%를 넘지 않는다.

전압을 안정화하려면 변압기의 XNUMX차 권선 회로에 주요 조정기(충분한 전력의 전계 효과 트랜지스터)를 설치하는 것으로 충분합니다.

안정기의 매개변수는 주로 사용되는 변압기에 따라 결정됩니다. 장치는 전력 변압기를 사용할 수 있습니다. 오래된 TV의 TS180...TS320. 총 전압 59...6V에서 8차 권선의 허용 전류가 24...36A인 TN-XNUMX 또는 TPP 유형의 변압기는 그 자체로 잘 입증되었습니다.

안정기 회로는 그림 1에 나와 있습니다. 장치에는 다음이 포함됩니다.

전압 안정화 장치 - 변압기 T1, 강력한 다이오드 브리지 VD1 및 주요 트랜지스터 VT1;
오류 전압 절연 장치 - 다이오드 브리지 VD2 및 RC 모드 설정 회로가 있는 옵토커플러 VU1:
입력 간섭 방지 필터 - 커패시터 C1;
회로 차단기-SA1.

주전원 전압 안정기

주전원 전압이 터미널에 공급됩니다. XT3은 전압 부스터 변압기 T1의 4차 권선을 통해 XT1 단자에 직접 부하를 가합니다. 변압기의 1차 권선은 다이오드 브리지 VD4을 통해 네트워크에서 전원을 공급받으며, 작동 모드는 주요 트랜지스터 VT1의 상태에 따라 달라집니다. 열려 있으면 단자 ХТЗ, ХТ3의 전압이 최대입니다. 저항 R1과 커패시터 C1은 브리지 VDXNUMX과 트랜지스터 VTXNUMX의 다이오드를 스위칭할 때 과도 프로세스를 촉진합니다.

변압기 T1의 XNUMX차 권선에 전압이 없거나 회로에 오작동이 발생하면 부스터 전압이 없어지고, 그렇지 않으면 부하가 이전과 같이 작동합니다. 분리된 변압기의 XNUMX차 권선을 통과하는 부하 전류로 인한 작은 전압 강하(몇 볼트)는 연결된 전기 장비의 작동에 큰 영향을 미치지 않습니다.

오류 전압은 변압기의 2차 권선 절반에서 제거되고 다이오드 브리지 VD3에 의해 정류되며 저항 R4, R1를 통해 옵토커플러 VUXNUMX의 LED에 공급됩니다.

커패시터 C2는 출력 전압의 급격한 강하를 줄여줍니다.

주전원 전압이 증가하면 옵토커플러 LED 전류가 증가하고 포토 트랜지스터가 열리고 설치 회로 R6-R8을 통해 키 트랜지스터 VT1의 게이트에서 바이어스 전압이 분류됩니다. 트랜지스터가 꺼지고 부하 전압이 감소합니다. 초기 순간에 트랜지스터 VT1은 저항 R5를 통해 게이트에 공급되는 드레인의 전압에 의해 열립니다.

커패시터 C3은 다이오드 브리지 VD1에서 켜고 충전할 때 저항이 낮아서 몇 밀리초 후에 증가하므로 안정 장치를 시작한 후 표준 스위치로 부하를 켜는 것이 좋습니다.

LED HL1은 트랜지스터 VT1이 열릴 때 3차 전압이 있음을 나타내며 제너 다이오드 VDXNUMX은 전계 효과 트랜지스터의 게이트가 허용 값 이상의 바이어스 전압을 초과하지 않도록 보호합니다.

장치는 인쇄 회로 기판에 조립되며 그 그림은 그림 2에 나와 있습니다.

주전원 전압 안정기

트랜지스터는 50x50x10mm 크기의 라디에이터에 장착됩니다. 두 개의 동일한 트랜지스터의 병렬 연결이 허용됩니다. 보드와 변압기는 적합한 하우징에 설치되며 그 크기는 변압기 T1의 크기에 따라 달라지며 장치 작동 표시기 HL1 및 퓨즈 FU1, FU1가 있는 네트워크 스위치 SA2은 하우징 상단과 측면에 있습니다. 금속 하우징을 사용하는 경우 접지 접점이 있는 전원 플러그가 필요하며 접지선은 변압기 하우징에 연결됩니다. 다이어그램 (그림 1)에 두꺼운 선으로 표시된 전원 전선은 단면적이 4mm2 이상이고 나머지는 0,5mm2 인 연선으로 만들어집니다.

안정 장치는 MLT 또는 S29와 같은 일정한 저항과 트리머(SP 또는 SPO)를 사용합니다. 트랜지스터 VT1(작동 전압 - 최소 400V, 전류 - 3A 이상)을 교체하려면 표의 데이터를 사용할 수 있습니다.

트랜스포머 시리즈. 장치에 사용하기 위한 TS는 개선이 필요합니다. 이렇게 하려면 분해해야 합니다. 먼저 타이로드를 제거합니다. 핀을 다시 그려서 6,3차측 두 권선의 연결을 유지해야 합니다. U자형 코어의 분해된 절반을 교체해서는 안 됩니다. 이렇게 하면 조립 후 변압기에서 윙윙거리는 소리가 발생할 수 있습니다. 심선의 끝부분은 공장 조립 시 착색되어 분해 시 분리가 어려우므로 반쪽 끝 부분을 망치로 가볍게 두드리면 됩니다. 오래된 페인트는 칼로 관절에서 제거됩니다. 1,78차 권선이 제거됩니다. 필라멘트 권선(2V)에서 권선 수는 사전에 다시 계산되며, 이 데이터를 기반으로 새 권선은 제거된 권선 대신 XNUMX...XNUMXmm PEL 와이어로 권선되며 권선 수는 필라멘트보다 XNUMX배 더 큽니다. 하나.

변압기는 역순으로 조립됩니다(12차 권선의 리드는 이전과 같이 한쪽에 있어야 함). 권선이 있는 프레임은 U자형 코어에 설치되고 코어 절반의 끝은 두꺼운 페인트(니트로 페인트 제외)로 "도장"됩니다. 18분 후에 상단 절반을 프레임에 삽입하고 타이 로드를 설치하고 조입니다. 조립이 완료되면 24차 권선이 전기 네트워크에 연결되고(안전 규정 준수) 36차 권선의 전압은 AC 전압계로 측정됩니다(각각 XNUMX~XNUMXV 이내여야 함). 직렬로 연결된 두 개의 XNUMX차 권선의 총 전압은 XNUMX...XNUMXV입니다. 조립된 변압기에서 윙윙거리는 소리가 나면 나무 망치 손잡이로 두드려 고정 장치와 철분을 제자리에 고정하는 것이 좋습니다.

TN 또는 TPP와 같은 변압기를 사용하는 경우 수정이 필요하지 않으며 XNUMX차 권선이 직렬로 연결됩니다.

주전원 전압보다 높은 1차 전압을 얻기 위해 1차 권선 T7의 핀 6이 1차 권선의 외부 핀 9과 직렬로 연결됩니다. TXNUMX의 핀 XNUMX과 XNUMX차 권선의 자유단 XNUMX 사이의 전압은 XNUMX차 권선의 총 전압만큼 주전원 전압보다 높아야 합니다.

회로 설정에는 출력 전압 안정화를 위한 제한 설정이 포함됩니다.

스위치를 켠 후(예: 테이블 램프와 같은 능동 부하 사용 시) 최소 저항 R8을 갖는 저항 R3은 출력 전압을 225V로 설정합니다. 더 강력한 부하(1~1,5kW)를 연결하면 출력 전압은 저항 R3(약 215V)에 의해 조정됩니다. 작동 후 5~10분 후에 장치와 부하가 네트워크에서 분리되고 모든 무선 구성 요소의 열 상태가 확인됩니다. 주요 트랜지스터가 과열되면 방열판을 늘려야 합니다.

강력한 전계 효과 트랜지스터의 매개변수 변화로 인해 저항 R5를 선택하여 초기 바이어스를 조정할 수 있습니다. R8 슬라이더가 위쪽에 있는 경우 트랜지스터 드레인 전류는 약 1,2A여야 합니다.

저자 버전에서는 컴퓨터 팬과 10A 제한의 전류계가 추가로 설치되었지만 이러한 "초과"는 주장되지 않은 것으로 나타났습니다.

저자: V.Konovalov

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