Régulateur de tension secteur automatique. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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De profondes fluctuations de tension dans le réseau électrique domestique provoquent généralement des pannes d'appareils électroménagers coûteux. Une tentative pour résoudre ce problème en utilisant le dispositif proposé par A. Kagan dans [1] n'a pas abouti en raison de certaines inexactitudes dans le schéma de circuit et de la faible puissance de la charge connectée.

Le régulateur automatique de tension de ligne (ARSN) proposé, à mon avis, est dépourvu de ces défauts et est une version « fonctionnelle » [1].

Spécifications:

• Déviation de tension à l'entrée АРСН.......140...270 V, 50 Hz
• Tension de sortie АРСН.......200...230 V, 50 Hz
• Courant de charge nominal / puissance ....... 5 A / 1,1 kW
• Courant de démarrage/puissance de démarrage avec durée de démarrage 1 min.......10 A/2,2 kW
• Mode de fonctionnement ....... Continu
• Protection de l'appareil avec la charge.......Fusible pour courant 13 A
• Type de charge connectée ....... Réfrigérateur domestique

Le schéma de principe de l'ARSN est illustré à la Fig.1.

(cliquez pour agrandir)

Une caractéristique distinctive du dispositif proposé est un cinquième étage de régulation supplémentaire, un transformateur plus puissant et des commutateurs électroniques réalisés sur des transistors composites. Le circuit est complété par un indicateur de tension de sortie réalisé sur la LED VD2. Le principe de fonctionnement ne diffère pas de celui décrit dans [1].

Détails et fabrication

La puissance du transformateur élévateur de tension Tp est déterminée à partir des considérations suivantes.

Pour démarrer le réfrigérateur, l'alimentation est nécessaire :

Sn=InUn,

où In - courant de démarrage 10 A; Un - tension secteur nominale 220 V.

Sn=10 Ah220 V=2200 VA.

La tension de suralimentation requise lors du raccordement à un réseau jusqu'à 140 V est déterminée en fonction de la tension minimale admissible à l'entrée du récepteur électrique (réfrigérateur), égale à 198 V :

Uvd=198 Vx140 V=58 V.

Dans ce cas, la puissance du transformateur élévateur de tension est égale à

Str=58 Vx10 A=580 VA.

Étant donné que le mode de démarrage est à court terme, Str peut être sélectionné dans la plage de 400...600 VA.

Le transformateur est constitué d'une bande d'acier électrique enroulée dans un noyau toroïdal ayant les dimensions suivantes : diamètre extérieur 176 mm, diamètre intérieur 120 mm, hauteur du noyau 90 mm, section efficace du circuit magnétique environ 25 cm2.

Les enroulements 1-2 contiennent 370 tours de fil D0,71 mm ; 3-4 55 tours de fil D1,12 mm ; 4-5 et 5-6 - 49 tours de fil D1,12 mm. Tous les enroulements sont enroulés avec du fil PETV-2 ou PEV-2.

Le diamètre du noyau magnétique est choisi de telle sorte que l'enroulement du réseau (1-2) s'insère dans une seule couche, les enroulements restants sont enroulés au-dessus du réseau tour à tour. L'isolation entre les enroulements est réalisée avec une seule couche de tissu verni ou de ruban isolant caoutchouté.

En tant que transformateur Tr, vous pouvez utiliser un transformateur industriel de type TBS 3-0,4UZ, tandis que les enroulements 1-2 contiennent 390 tours de fil D0,63 mm ; 3-4 - 58 tours et 4-5-6 - 53 tours chacun avec fil D1,09...1,12 mm. Le type de fil est le même.

Vous pouvez utiliser deux transformateurs de télévision TS-250 connectés en parallèle en Tr. Dans ce cas, les enroulements du réseau restent les mêmes et les enroulements 3-4-5-6 sont enroulés sur des demi-bobines selon le schéma illustré à la figure 2, qui sont divisées en deux.

Le nombre de tours est déterminé après avoir enroulé l'enroulement de commande. Le diamètre du fil pour les enroulements secondaires est de 1,0...1,03 mm. Dans tous les cas, la tension sur les enroulements 3-4 doit être de 32,5 V, sur les enroulements 4-5, 5-6 - 29,5 V chacun. Un écart de ±0,5 V est autorisé.

Relais K1, K3 type RP-2M003UHL4B, avec 3 groupes de contacts de commutation, résistance d'enroulement 300 Ohm, tension 24 V.

Relais K2 type RP21M-UHL4, avec 4 groupes de contacts de commutation avec une résistance d'enroulement de 250 Ohms, tension également 24 V.

Tous les contacts sont connectés en parallèle pour augmenter la puissance de commutation (Fig. 3). Avant l'installation, les contacts du relais sont ajustés pour assurer une commutation synchrone.

Le circuit imprimé est réalisé de quelque manière que ce soit (Fig. 4), la disposition des éléments est représentée sur la Fig. 5.

Une option d'assemblage de la conception est illustrée à la figure 6, tandis que les groupes de diodes Zener VD5, VD7, VD9, VD10 ne sont pas installés sur la carte.

Réglage L'entrée de l'ARCH est connectée à un LATR de 9 ampères ; de plus, des voltmètres AC avec une échelle de 0...300 V, classe de précision 0,5 ou 1,0 sont connectés à l'entrée et à la sortie de l'ARCH. Les voltmètres sont mieux utilisés avec une échelle à cadran. Le premier groupe de diodes Zener (VD5), composé de KS527A + KD521, est soudé dans le circuit (ce dernier est allumé dans le sens direct). La tension au LATR est augmentée à partir de zéro. Lorsque la tension à l'entrée ARCH est de 140 V, la sortie ne doit pas être inférieure à 198 V. Avec une nouvelle augmentation de la tension à l'entrée ARCH (environ 162 V), la diode Zener VD5 devrait éclater, provoquant la commutation du relais K1. fonctionner. Dans ce cas, la tension de sortie avant le fonctionnement du relais K1 doit être de 230 V, après le fonctionnement - d'au moins 200 V. Ces valeurs peuvent être corrigées en incluant des diodes au silicium dans le 1er groupe de diodes Zener dans le sens direct . Après cela, l'ensemble VD5 est fixé sur la carte.

Le 2ème groupe de diodes Zener (VD9) composé de KS527A + KS133A est soudé dans le circuit. Monter la tension sur le LATR jusqu'à activer le relais K1, puis le relais K3. Vérifiez les tensions : avant le déclenchement du relais K3, la tension de sortie doit être de 230 V, après déclenchement elle doit être d'au moins 200 V. Ces valeurs sont réglées de la même manière que le groupe 1.

Le 3ème groupe de diodes Zener (VD7) composé de KS527A + KS175A + KD521 est soudé dans le circuit. En augmentant la tension sur le LATR, K1, K3, puis K2 sont activés en séquence (lorsque K2 est activé, le relais K3 doit s'éteindre). Lorsque K2 est déclenché, la tension à la sortie ARCH doit changer de la même manière que le relais K3.

Enfin, le 4ème groupe de diodes Zener (VD10) composé de KS527A + D814D + KD521 est soudé. En augmentant la tension sur le LATR à partir de zéro, vérifiez la séquence de fonctionnement des relais K1, K3, K2 (K3 est éteint). Le fonctionnement répété du K3 doit se produire à une tension à la sortie d'ARCH 236...240 V, après fonctionnement - 200 V. Le réglage est effectué de la même manière que ci-dessus.

Tensions approximatives à l'entrée de l'ARCH, provoquant le fonctionnement du relais, et les groupes correspondants de diodes Zener : 162,4 V - K1, VD5 ; 181,4 V - K3, VD9 ; 202,8 V-K2, K3, VD7 ; 236 V-K3, VD10.

Vérifiez les performances de l’ARCH sous charge. La charge peut être un radiateur électrique standard d'une puissance de 1,25 kW. La tension est modifiée à l'entrée en utilisant le même LATR (courant de charge 5,7 A). L'écart de tension en charge par rapport à la tension réglée ne doit pas dépasser 3 % (pour un transformateur à noyau toroïdal).

Pièces et leurs remplacements possibles Fusible. - Un panneau de fibres de type 4 est utilisé, le conducteur existant est retiré du fusible (de n'importe quelle valeur) et un fil de cuivre D0,25 mm est soudé à la place. Le courant de fonctionnement d'un tel fusible doit être de 13 A. Les pièces restantes peuvent être de tout type conformément aux exigences suivantes : VD1 - Ipr = 0,5...1 A, UbP = 500 V ; VD2 - LED de tout type, couleur au choix ; VDЗ, VD4 - Ipr=0,5...1 A, Ubr=100 V ; VD6, VD8, VD11 - impulsion KD509A, KD510A, KD513A.

Pour régler les groupes de diodes Zener VD5, VD7, VD9, VD10, vous pouvez utiliser n'importe quel type de diodes silicium.

Le corps est en tôle d'acier ou en aluminium d'une épaisseur de 1,5...2 mm. Pour connecter la charge, utilisez une prise pour câblage caché (Fig. 6).

Lors de la mise sous tension, vous devez suivre la séquence : allumer d'abord l'ARCH, puis y connecter la charge. De plus, il est conseillé de revoir le réseau d'alimentation - pour connecter l'ARSN, il est préférable d'installer une « prise Euro », et la section des conducteurs d'alimentation doit être d'au moins 2,5 mm2.

Littérature

1. Kagan A. Stabilisateur de tension de relais électronique//Radio. - 1991. N°8. - P.35.

Auteur : D.G. Bogaditsa

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