Puissant stabilisateur de tension AC. Schéma, description

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Stabilisateur de tension AC puissant. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique

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Dans certaines zones, notamment les zones rurales, il arrive souvent que la tension du réseau passe de 220 à 160...170 V pendant la journée.

J'ai eu l'idée de développer un puissant stabilisateur de tension alternative lorsque, en raison d'une telle «stabilité» du réseau, un réfrigérateur est tombé en panne et qu'un four à micro-ondes a refusé de fonctionner à une tension inférieure à 200 V.

Un puissant stabilisateur de tension alternative à gradins est conçu pour maintenir le réseau à un niveau de 220 V ± 10 % lorsque la tension secteur chute à 160...170 V.

Le modèle de base est conçu pour une charge ne dépassant pas 1,3 kW, mais il peut être facilement converti en une charge allant jusqu'à 2 kW ou plus. Le stabilisateur est assemblé à partir de pièces standardisées, peu coûteuses à fabriquer et faciles à installer.

(cliquez pour agrandir)

Considérons le principe de fonctionnement du stabilisateur selon le schéma de principe (voir figure). Lorsque la tension du réseau diminue, le dispositif de contrôle, monté sur la puce LM 324, connecte le transformateur T1, connecté en autotransformateur élévateur, via le triac VS1. La tension de l'enroulement secondaire T1 s'ajoute à la tension du secteur, qui est d'environ 20 V.

Avec une nouvelle diminution de la tension du réseau, le transformateur T2 est connecté, puis T3. Les transformateurs ajoutent au total environ 60 V à la tension secteur.

Ainsi, lorsque la tension secteur est réduite à 160 V, la charge sera d'environ 220 V.

Lorsque la tension secteur augmente de 160 à 220 V, le dispositif de commande éteint séquentiellement T1...T3. La charge maintient une tension de 205...242 V sur toute la plage de régulation.

Le dispositif de contrôle est basé sur un quad-ampli-op de type LM254. Les quatre canaux sont assemblés selon le même circuit, regardons donc le fonctionnement du canal 1.

L'ampli-op DA 1.1 est activé en mode comparateur avec retour positif. La tension du réseau à travers le pont de diodes VD1, le diviseur R3, R4, la diode VD1' et la résistance R3' est fournie à l'entrée non inverseuse de l'amplificateur opérationnel, où elle est comparée à la tension de référence extraite de la diode Zener VD3.

Si la tension Uin prélevée sur le diviseur R3, R4 est inférieure à celle de référence, le relais K1 est éteint et son NC. les contacts K1.1 via le triac VS1 allument le transformateur T1, ajoutant environ 20 V à la tension secteur. Si Uin est supérieur à celui de référence, K1 est déclenché et éteint l'amplificateur de tension.

Avec les valeurs nominales des éléments indiquées sur le schéma, le relais K1 du canal de commande est activé/relâché lorsque la tension du secteur change d'environ 10 V. L'hystérésis peut être modifiée en sélectionnant la résistance de la résistance R4'.

Le canal 4 sert à retarder la connexion de la charge pendant la durée de la fin des processus transitoires dans le stabilisateur lors de la première mise sous tension, ainsi qu'à déconnecter la charge du réseau s'il est impossible de fournir plus de 200 V en sortie du stabilisateur. La capacité du condensateur C1' dans le canal 4 est de 22 µF.

Transformateurs T1...T3 série type TN 60-220/12750 ou tout autre, conçus pour une puissance de 160...250 W avec une tension au secondaire de 20...24 V à un courant de 6.. .10 A. T4 - tout 24 V basse consommation.

Triacs VS1...VS3 type KU208 G, TS 10 et autres pour un courant de 5...10 A et une tension de 400 V. Relais K1...K4 RES-9, RES-6, RES-22 pour un tension d'enroulement de 24 V. Relais K5 - RP21-UHL4A ~ 220 V, les quatre groupes de contacts sont mis en parallèle. Résistances R4, R6, R8, R10 sublinéaires SPZ-1, SPZ-22 ou autres de petite taille, les résistances restantes sont des MLT.

Les connexions de la partie puissance du stabilisateur sont réalisées avec des conducteurs flexibles en cuivre d'une section de 2,5 mm2.

Le stabilisateur est monté dans un boîtier métallique avec des trous de ventilation.

Le capot supérieur est recouvert d'un film autocollant décoratif. Il dispose d'une douille et d'une LED HL1. Les triacs et les relais sont installés à l'intérieur du boîtier sur une plaque en fibre de verre. Pour éliminer les interférences, il est préférable de placer le circuit imprimé du dispositif de commande à l'écart des transformateurs et des fils du circuit d'alimentation.

Lorsque le stabilisateur fonctionne longtemps à la puissance nominale, il est nécessaire d'assurer un refroidissement forcé, par exemple avec un mini-ventilateur provenant d'un ordinateur (le ventilateur n'est pas représenté sur le schéma).

Pour configurer l'appareil, vous avez besoin d'un LATR et d'un voltmètre. Le réseau est connecté au stabilisateur via la sortie réglable du LATR. Une lampe à incandescence de 200...300 W est utilisée comme charge. Le voltmètre est connecté en parallèle avec la charge. Les curseurs de résistance de réglage doivent être réglés en position médiane. Allumez le stabilisateur sans charge.

En tournant le potentiomètre R10 de la voie 4, le relais K5 est activé, et en tournant les potentiomètres R4, R6, R8, les relais K1, K2, K3 sont activés. Connectez la charge et le voltmètre. Utilisez LATR pour abaisser la tension à la charge à 210 V. Faites tourner lentement la résistance R4 jusqu'à ce que T1 s'allume.

Utilisez LATR pour réduire la tension au niveau de la charge à 210 V. Répétez l'opération ci-dessus pour les canaux 2 et 3. Réglez la tension de déconnexion du stabilisateur de la charge par le canal 4 à 200 V.

Répétez le réglage plusieurs fois jusqu'au résultat souhaité.

Note. Si vous le souhaitez, l'un des canaux peut être configuré pour réduire la tension du réseau, pour lequel les contacts du relais de commande sont remplacés par des contacts normalement ouverts, et les extrémités de l'enroulement secondaire du transformateur sont inversées, allumant ainsi le transformateur. un abaisseur.

Auteur : I.A. Malenkov

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