Stabilisateur de tension de relais. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Souvent, pour alimenter, par exemple, les téléviseurs, en particulier dans les zones rurales, un stabilisateur est nécessaire pour fournir la tension de sortie nominale lors d'une forte diminution de la tension du réseau. De plus, pour alimenter de nombreux types d'équipements électroniques domestiques, un stabilisateur qui ne déforme pas la forme sinusoïdale de la tension de sortie est préférable. Le stabilisateur comporte quatre étapes de régulation de la tension de sortie. Cela a permis d'élargir considérablement la zone de stabilisation - 160.250 V. Dans le même temps, la tension de sortie reste dans les limites des normes de tension d'alimentation pour les récepteurs de télévision couleur.

Le circuit stabilisateur est illustré à la fig. 9.4.

L'unité électronique de l'appareil comprend deux interrupteurs sur les transistors VT1 et VT2, des relais de commutation K1 et K2 et trois dispositifs à seuil, chacun étant un diviseur de tension composé de résistances et d'une diode Zener. Le premier dispositif de seuil est R2, VD3, R3, le deuxième est VD5, R4, R6, le troisième est R5, VD6, R6. L'unité de commande est alimentée par un redresseur utilisant les diodes VD1 et VD2 avec un condensateur de filtrage C2. Les condensateurs C3 et C4 éliminent les changements à court terme (surtensions) de la tension secteur. La résistance R1 et le condensateur C1 constituent le circuit « pare-étincelles ». Les diodes VD4 et VD7 protègent les transistors de la tension d'auto-induction des enroulements du relais, qui se produit lorsque l'interrupteur du transistor est fermé.

Dans le cas d'un fonctionnement idéal des dispositifs à seuil et du transformateur, chacun des quatre niveaux de régulation fournirait une plage de tension de 198...231 V, et la tension secteur admissible pourrait être comprise entre 140 et 260 V. Cependant , en pratique, il est nécessaire de prendre en compte la dispersion des paramètres des pièces et composants et une modification du coefficient de transmission du transformateur lorsque son mode de charge change. Par conséquent, pour les trois dispositifs à seuil, les intervalles de tension de sortie sont choisis pour être rétrécis - la tension de sortie est de 215 ± 10 V (idéalement 215 ± 15 V), de ce fait, l'intervalle de modification de la tension secteur est réduit en conséquence à 160 ...250 V ( Fig. 9.5).

Lorsque la tension secteur est inférieure à 185 V, la tension du redresseur sur les diodes VD1 et VD2 n'est pas suffisante pour ouvrir au moins un dispositif à seuil - les trois diodes Zener sont fermées et la position des contacts du relais correspond à celle indiquée dans Le diagramme. Avec une tension secteur d'entrée de 160 V, la tension de sortie sera de 198 V. La tension de charge est égale à la tension secteur plus la tension de suralimentation prélevée sur les enroulements II et III du transformateur T1. Dans la plage de tension secteur de 185... 205 V, la diode Zener VD5 est ouverte. Dans ce cas, le deuxième dispositif à seuil entre en fonctionnement. Le courant circule à travers l'enroulement du relais K1, la diode Zener VD5 et les résistances R4 et R6. Ce courant n'est pas suffisant pour déclencher le relais K1.

La chute de tension aux bornes de la résistance R6 ouvre le transistor VT2. En conséquence, le relais K2 est activé et les contacts K2.1 commutent les enroulements du transformateur de sorte que seul l'enroulement II sert désormais de source d'augmentation de tension. Lorsque la tension secteur est comprise entre 205 et 225 V, la diode Zener VD3 s'ouvre, c'est-à-dire que le courant traverse le premier dispositif à seuil. Le transistor VT1 s'ouvre, ce qui entraîne la fermeture du deuxième dispositif à seuil, et donc le transistor VT2, le relais K2 libère l'armature. Le relais K1 est activé et commute les contacts. KM. Dans cet état des contacts du relais, le courant de charge contourne les enroulements II et III du transformateur, c'est-à-dire que l'augmentation de tension est nulle. La tension du secteur est répétée sur la charge - 205...225 V.

Dans la plage de tension secteur 225...245 V, la diode Zener VD6 s'ouvre. Cela signifie que le troisième dispositif à seuil entre en fonctionnement et que les deux interrupteurs à transistor sont ouverts ; Les deux relais K1 et K2 sont activés. Désormais, l'enroulement III du transformateur T1 est inclus dans le circuit de courant de charge, mais en antiphase avec la tension du secteur (surtension « négative »). Dans ce cas, la tension de charge sera également comprise entre 205 et 225 V. À une tension secteur de 250 V, la tension de sortie du stabilisateur augmentera jusqu'à 230 V, sans dépasser la limite autorisée de 220 V + 5%.

D'après la description précédente, il ressort clairement que les limites de tension des étages de commande sont déterminées par la tension de stabilisation des diodes Zener incluses dans les dispositifs à seuil. Lors de l'établissement des limites des étages de contrôle, il est nécessaire d'établir une sélection de diodes Zener qui, comme on le sait, se caractérisent par un écart important de tension de stabilisation. S'il s'avère qu'il n'est pas possible de sélectionner un échantillon approprié, vous pouvez utiliser une connexion séquentielle d'une diode Zener avec une ou deux diodes (en connexion directe). Au lieu du KS218Zh (VD5), vous pouvez utiliser une diode Zener KS220Zh. Cette diode Zener doit être une diode à deux anodes. Le fait est que dans la plage de tension secteur de 225...245 V, lorsque la diode Zener VD6 s'ouvre et que les deux interrupteurs à transistor sont ouverts, le circuit R4, VD5 contourne la résistance R6 du dispositif à seuil R5, VD6, R6.

Pour éliminer l'effet de shunt, la diode Zener VD5 doit être à double anode. La tension de stabilisation de la diode Zener VD5 ne doit pas dépasser 20 V. La diode Zener VD3 doit être sélectionnée dans la série KS220Zh (la tension de stabilisation est de 22 V) ; vous pouvez utiliser un circuit de deux diodes Zener - D810 et D811. La diode Zener KS222Zh (VD6) - 24 V - peut être remplacée par un circuit de diodes Zener D810 et D813. Les transistors du stabilisateur peuvent appartenir à n'importe lequel de la série KT3102. Diodes - également l'une des séries indiquées. Relais K1 et K2 - REN34, passeport HP4.500.000-01.

Le transformateur est réalisé sur un noyau magnétique OL50/80-25 en acier E350 (ou E360), l'épaisseur du ruban est de 0,08 mm. L'enroulement I (pour une tension nominale de 220 V) doit contenir 2400 tours de fil PETV-2-0,355. Les enroulements II et III sont les mêmes, 300 tours de fil PETV-2-0,9 (13,9 V). Il est nécessaire d'ajuster le stabilisateur lorsque la charge réelle est activée, afin que la réponse du transformateur T1 à la charge soit prise en compte, car le coefficient de transmission diminue légèrement lors du passage du mode veille au mode pleine charge.

Lorsqu'un seul enroulement II fonctionne, le coefficient de transmission sera moindre qu'au ralenti, et encore moins lorsque les enroulements II et III fonctionnent simultanément. Lorsque seul l'enroulement III fonctionne, le coefficient de transmission est proche du mode à vide, puisque dans ce cas les pertes dues au « contre-courant » qu'il contient sont compensées dans la plage de valeurs de tension secteur de 225...250. V. La modification du coefficient de transmission provoque une légère modification - d'une fraction de volt - de la tension de commutation des dispositifs à seuil. Ce petit changement, multiplié par le rapport de transformation du transformateur T1, décale les limites de tension de sortie de plusieurs volts. C'est pourquoi il est nécessaire de fixer les limites des étages de contrôle uniquement avec une charge.

Auteur : Semyan A.P.

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