Stabilisateur de tension alternative, 135...270/197...242 volts 5 kilowatts. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique

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L'auteur a réussi à simplifier l'unité de commande et le module de puissance du stabilisateur de tension alternative, tout en conservant des caractéristiques techniques acceptables pour une utilisation pratique.

Après avoir examiné les sources [1, 2] et un certain nombre de sites sur Internet, j'ai simplifié le stabilisateur de tension alternative décrit dans l'article [1]. Le nombre de microcircuits a été réduit à quatre, le nombre d'optosimistors passe à six. Le principe de fonctionnement du stabilisateur est le même que celui du prototype [1].

Principales caractéristiques techniques

• Tension d'entrée, V .....135...270
• Tension de sortie, V. . . .197...242
• Puissance de charge maximale, kW ....... .5
• Temps de commutation ou de déconnexion de charge, ms ....... 10

Riz. 1 (cliquez pour agrandir)

Le schéma du stabilisateur proposé est présenté sur la figure. L'appareil se compose d'un module de puissance et d'une unité de contrôle. Le module d'alimentation contient un puissant autotransformateur T2 et six commutateurs CA, décrits dans le schéma par une ligne pointillée. Les pièces restantes forment l'unité de commande. Il contient sept dispositifs à seuil : I - DA2.1 R5 R11 R17, II - DA2.2 R6 R12 R18, III - DA2.3 R7 R13 R19, IV - DA2.4 R8 R14 R20, V - DA3 1 R9 R15 R21, VI-DA3.2 R10 R16 R22, VII-DA3.3 R23. À l'une des sorties du décodeur DD2, il y a une tension de haut niveau, qui provoque l'allumage de la LED correspondante (l'une des HL1-HL8).

Le puissant autotransformateur T2 est connecté différemment que dans le prototype. La tension secteur est fournie à l'une des prises de l'enroulement ou à l'ensemble de l'enroulement via l'un des triacs VS1-VS6, et la charge est connectée à la même prise. Avec cette connexion, moins de fil est consommé sur le bobinage de l'autotransformateur.

La tension de l'enroulement II du transformateur T1 est redressée par les diodes VD1, VD2 et lissée par le condensateur C1. La tension redressée est proportionnelle à la tension d'entrée. Il est utilisé à la fois pour alimenter l'unité de contrôle et pour mesurer la tension du réseau d'entrée. A cet effet, il est acheminé vers le diviseur R1-R3. Du moteur de résistance trimmer, R2 va aux entrées non inverseuses des amplificateurs opérationnels DA2.1-DA2.4, DA3.1-DA3.3. Ces amplificateurs opérationnels sont utilisés comme comparateurs de tension. Les résistances R17-R23 créent une hystérésis de commutation des comparateurs.

Le tableau montre les limites de variation de la tension de sortie et les niveaux de tension logiques aux sorties des amplificateurs opérationnels et aux entrées du décodeur DD2, ainsi que les LED allumées en fonction de la tension d'entrée de l'UBX sans tenir compte de l'hystérésis.

Le microcircuit DA1 produit une tension stable de 12 V pour alimenter les microcircuits restants. La diode Zener VD3 produit une tension de référence de 9 V. Elle est fournie à l'entrée inverseuse de l'ampli opérationnel DA3.3. Il est fourni aux entrées inverseuses d'autres amplificateurs opérationnels via des diviseurs sur les résistances R5-R16.

Lorsque la tension secteur est inférieure à 135 V, la tension sur le moteur de la résistance R2, et donc sur les entrées non inverseuses de l'ampli-op, est inférieure à celle sur les entrées inverseuses. Par conséquent, les sorties de tous les amplis opérationnels sont faibles. Toutes les sorties de la puce DD1 sont également faibles. Dans ce cas, un niveau haut apparaît à la sortie 0 (broche 3) du décodeur DD2. La LED HL1 est allumée, indiquant que la tension secteur est trop faible. Tous les optosimistors et triacs sont fermés. Aucune tension n'est fournie à la charge.

Lorsque la tension du réseau est comprise entre 135 et 155 V, la tension sur le moteur de la résistance R2 est supérieure à celle sur l'entrée inverseuse de DA2.1, son niveau de sortie est donc élevé. Le résultat de l’élément DD1.1 est également élevé. Dans ce cas, un niveau haut apparaît à la sortie 1 (broche 14) du décodeur DD2 (voir tableau). La LED HL1 s'éteint. La LED HL2 s'allume, le courant circule à travers la diode électroluminescente de l'optocoupleur U6, ce qui entraîne l'ouverture de l'optosimistor de cet optocoupleur. Grâce à un triac ouvert VS6, la tension secteur est fournie à la prise inférieure du circuit (broche 6) par rapport au début de l'enroulement (broche 7) de l'autotransformateur T2. La tension de charge est supérieure de 64 à 71 V à la tension du secteur.

Avec une nouvelle augmentation de la tension du réseau, il passera à la sortie suivante de l'autotransformateur T2 dans le circuit. En particulier, la tension secteur de 205 à 235 V est directement fournie à la charge via le triac ouvert VS2, ainsi qu'aux bornes 1 à 7 de l'autotransformateur T2.

Lorsque la tension du réseau est comprise entre 235 et 270 V, les sorties de tous les amplificateurs opérationnels, à l'exception du DA3.3, sont élevées, le courant circule à travers la LED HL7 et la diode électroluminescente U1.2. La tension du réseau est connectée via un triac ouvert VS1 à l'ensemble de l'enroulement de l'autotransformateur T2. La tension de charge est inférieure de 24 V à la tension du secteur

Lorsque la tension secteur est supérieure à 270 V, les sorties de tous les amplificateurs opérationnels sont élevées et le courant circule à travers la LED HL8, ce qui signale une tension secteur trop élevée. Tous les optosimistors et triacs sont fermés. Aucune tension n'est fournie à la charge.

Le transformateur de faible puissance T1 est similaire à celui utilisé dans le prototype, sauf que son enroulement secondaire contient 1400 2 spires prélevées au milieu. Autotransformateur puissant T5000 - prêt à partir du stabilisateur industriel VOTO 7 W. Après avoir déroulé le secondaire et une partie du primaire, j'ai fait de nouvelles prises en comptant depuis le début du bobinage (broche 6) : broche 215 du 150ème tour (5 V), broche 236 du 165ème tour (4 V), broche 257 du 180ème tour (3 V), broche 286 du 200ème tour (2 V), broche 314 du 220ème tour (1 V). L'ensemble du bobinage (broches 7 à 350) comporte 245 tours (XNUMX V).

Résistances fixes - C2-23 et OM/IT, résistance d'ajustement R2 - C5-2VB. Condensateurs C1 - C3 - K50-35, K50-20. Les diodes 1 N4002 (VD1, VD2) peuvent être remplacées par 1 N4003-1 N4007, KD243B-KD243Zh.

La puce 7812 peut être remplacée par ses homologues domestiques KR1157EN12A, KR1157EN12B.

Le réglage s'effectue à l'aide du LATR. Tout d'abord, les seuils de commutation sont définis. Pour obtenir une plus grande précision d'installation, les résistances R17-R23, qui créent une hystérésis, ne sont pas installées. Le puissant autotransformateur T2 n'est pas connecté. L'appareil est connecté au réseau via LATR. A la sortie LATR, la tension est réglée à 270 V. Déplacez le curseur de la résistance trimmer R2 de bas en haut en fonction du circuit jusqu'à ce que la LED HL8 s'allume. Ensuite, la tension est réglée à la sortie LATR à 135 V. Résistance R5 est sélectionné de sorte que la tension à l'entrée inverseuse (broche 2) de l'ampli opérationnel DA2.1 soit égale à la tension à son entrée non inverseuse (broche 3).

Ensuite, les résistances R6...R10 sont sélectionnées séquentiellement, en définissant les seuils de commutation de 155 V, 170 V, 185 V, 205 V, 235 V, en vérifiant les niveaux logiques avec le tableau. Après cela, les résistances R17-R23 sont installées. Si nécessaire, sélectionnez leurs résistances en réglant la largeur requise de la boucle d'hystérésis. Plus la résistance est grande, plus la largeur de la boucle est petite. Après avoir défini les seuils de commutation, connectez un puissant autotransformateur T2 et une charge, par exemple une lampe à incandescence d'une puissance de 100...200 W. Vérifiez les seuils de commutation et mesurez la tension aux bornes de la charge. Après réglage, les LED HL2-HL7 peuvent être retirées en les remplaçant par des cavaliers.

littérature

1. Godin A. Stabilisateur de tension variable. - Radio, 2005, n° 8, p. 33-36.
2. Ozolin M. Unité de contrôle améliorée du stabilisateur de tension AC. - Radio, 2006, n° 7, p. 34, 35.

Auteur : G. Gadzhiev

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