Схемы стабилизаторов напряжения: Стабилизатор напряжения — устройство, принцип работы, виды, применение

Схемы стабилизаторов напряжения на оу

Стабилизированные источники питания необходимы для обеспечения независимости параметров электронного устройства от изменений питающего напряжения. Практически в любой современной аппаратуре имеется стабилизатор напряжения, а то и несколько. В таких устройствах часто применяются операционные усилители ( ОУ ), с помощью которых решить эту задачу просто и эффективно с точностью регулировки и стабильности в диапазоне 0,01…0,5 %, причём ОУ легко встраивать в традиционные стабилизаторы напряжения и тока.
Простейший стабилизатор напряжения представляет собой усилитель постоянного тока, на вход которого подано постоянное напряжение стабилитрона или часть его. Нагрузочная способность такого стабилизатора определяется силой максимального выходного тока ОУ.
Следящие стабилизаторы, как правило, работают на принципе сравнения опорного и выходного напряжений, усиления их разности и управления электропроводностью регулирующего транзистора.

Стабилизатор по схеме Рис.1 выдаёт напряжение Uвых большее, чем опорное напряжение стабилитрона VD1, а стабилизатор Рис.2 – меньшее. Стабилизаторы питаются от одного источника. С помощью эмиттерного повторителя VT2 увеличивают ток нагрузки, в нашем примере – до 100 мА, но можно и более с составным повторителем на мощном транзисторе. Транзистор VT1 защищает выходной транзистор VT2 от перегрузок по току, причём датчиком тока служит резистор R8 небольшого сопротивления, включённый в цепь эмиттера транзистора VT2. Когда падение напряжения на нём превысит Uб-э=0,6 В, откроется транзистор VT1 и зашунтирует эмиттерный переход транзистора VT2. При токах нагрузки до 10…15 мА резисторы R7, R8 и транзисторы VT1, VT2 можно не ставить. Отметим, что в стабилитронах по схемам на Рис.1, 2

входное напряжение не должно превышать максимально допустимой суммы напряжений питания.

На Рис.3а приведена схема подобного стабилизатора в котором ОУ включён таким образом, что он сам питается стабилизированным напряжением. Здесь дополнительно включены несколько элементов, улучшающих работу стабилизатора напряжения. Потенциал выхода ОУ DA1 смещён в сторону положительного напряжения с помощью стабилитрона VD3 и транзистора VT1. Выходной эмиттерный повторитель – составной ( VT2, VT3 ), а к базе защитного транзистора VT4 подключён делитель R4R5, что позволяет создать “падающую” характеристику ограничения тока перегрузки. Ток короткого замыкания не превышает 0,3 А. Термокомпенсированный источник опорного напряжения выполнен на микросхеме К101КТ1А (DA2). Выходное напряжение стабилизатора, равное +15В, изменяется всего на 0,0002 % при изменении входного напряжения в пределах 19…30 В; при изменении тока нагрузки от нуля до номинального выходное напряжение падает лишь на 0,001%. В этом стабилизаторе подавление пульсаций входного напряжения частотой 100 Гц составляет 120 дБ. К достоинствам стабилизатора следует отнести также и то, что в отсутствии нагрузки потребляемый ток составляет около 10 мА. При скачкообразном изменении тока нагрузки выходное напряжение устанавливается с погрешностью 0,1% за время не более 5 мкс.

Практически нулевые пульсации напряжения на выходе может обеспечить стабилизатор по схеме Рис.4. Если движок переменного резистора R1 находится в верхнем (по схеме) положении, амплитуда пульсаций максимальна. По мере перемещения движка вниз амплитуда будет уменьшаться, так как напряжение пульсаций, поданное на инвертирующий вход ОУ через конденсатор С2, в противофазе складывается с выходным напряжением пульсаций. Примерно в среднем положении движка резистора R1 пульсации будут компенсированы.
В случае необходимости получения отрицательного выходного напряжения необходимо в качестве повторителя применить p-n-p транзистор, а также заземлить положительную шину питания

ОУ. Но можно поступить по-другому, если в аппаратуре требуются стабилизированные напряжения разной полярности.

На Рис.5 приведены две упрощённые схемы соединения стабилизаторов для получения выходных напряжения разного знака. В первом случае входная и выходная цепи имеют общую шину. Пусть, например, имеются только положительные стабилизаторы. Тогда в стабилизаторе по второй схеме можно применить, если оба канала по входным цепям гальванически развязаны, чтобы можно было заземлять положительный полюс нижнего (по схеме) стабилизатора. Источником опорного напряжения для одного из каналов служит стабилитрон, а для второго – выходное напряжение первого стабилизатора. Для этого необходимо включить делитель из двух резисторов между выводами +Uст и -Uст стабилизаторов и подвести напряжение средней точки делителя к неинвертирующему входу ОУ второго стабилизатора, заземлив инвертирующий вход ОУ. Тогда выходные напряжения двух стабилизаторов ( несимметричные в общем случае ) связаны и регулирование напряжений осуществляется одним переменным резистором.

В случае если необходимо иметь два питающих напряжения с заземлённой средней точкой, то можно применить активный делитель на ОУ с повторителями для увеличения нагрузочной способности (Рис. 6). Если R1=R2, то равны и выходные напряжения относительно заземлённой средней точки. Через выходные транзисторы VT1 и VT2 протекают полные токи нагрузки, а падение напряжения на участках коллектор – эмиттер равны половине входного напряжения. Это надо иметь в виду при выборе радиаторов охлаждения.
Ключевые стабилизаторы напряжения зарекомендовали себя наилучшим образом с точки зрения экономичности, так как КПД таких устройств всегда высокий. Несмотря на их сложность по сравнению с линейными стабилизаторами, только за счёт уменьшения размеров теплоотводящего радиатора проходного транзистора ключевой стабилизатор позволяет уменьшить габариты регулируемого мощного источника питания в два – три раза. Недостаток ключевых стабилизаторов заключается в повышении уровня помех. Однако рациональное конструирование, и когда весь блок выполнен в виде экранированного модуля с расположенной непосредственно на теплоотводе мощного транзистора платой управления, позволяет свести помехи к минимуму. Устранить “пролезание” высокочастотных помех в нестабилизированный источник первичного питания и нагрузку можно путём включения последовательно радиочастотных дросселей, рассчитанный на постоянный ток 1…3 А. В ключевых стабилизаторах напряжения с успехом применяются интегральные компараторы.

На Рис. 7 приведена схема релейного стабилизатора на базе микросхемы К554СА2. Здесь компаратор DA1

работает от источников напряжения +12 и -6 В. Эта комбинация образована подключением вывода 11 положительного питания DA1 к эмиттеру транзистора VT1 (+18 В), вывода 2 – к стабилитрону VD6 (примерно +6 В), вывода 6 отрицательного питания – к нулевому потенциалу общей шины. Опорное напряжение стабилизатора формируется диодами VD3 – VD5, оно равно +4,5 В. Это напряжение подаётся на инвертирующий вход компаратора DA1, включённого по схеме детектора уровня с гистерезисной характеристикой из-за положительной обратной связи по цепи R5, R3. Цепь отрицательной обратной связи замыкается через усилительный транзистор VT2, ключевой элемент на транзисторах VT3, VT4 и фильтр L1C7. Глубину отрицательной обратной связи по выходному напряжению регулируют переменным резистором R4, в результате оно изменяется в пределах 4…20 В при минимальном входном нестабилизированном напряжении +23 В и максимальном – до +60 В с применением элементов, рассчитанных на такое напряжение. В то же время переменная составляющая выходного напряжения ( пульсации ) проходят без ослабления через конденсатор С4, поэтому регулирование выходного напряжения не приводит к пропорциональному изменению пульсаций.

Данный стабилизатор напряжения относится к числу автогенерирующих, когда в зависимости от входного напряжения и тока нагрузки, разряжающего накопительный конденсатор C7, автоматически меняется как период автоколебаний, так и время включённого состояния транзисторов VT3, VT4. Усилитель управления на компараторе DA1 и транзисторе VT2 открывает ключевой элемент в тот момент, когда потенциал инвертирующего входа станет меньше, чем потенциал неинвертирующего (опорного) входа. В этот момент напряжение на нагрузке падает несколько ниже заданного уровня стабилизации, т.е пульсирует. После включения транзисторов VT3, VT4 ток через дроссель L1 нарастает, его индуктивность и конденсатор С7 запасает энергию, так что потенциал инвертирующего входа повышается. Благодаря действию усилителя управления ключевой элемент закрывается. Затем фильтр L1C7 отдаёт некоторую часть запасённой энергии в нагрузку, причём полярность напряжения на дросселе L1 меняется и цепь питания замыкается через диод VD7. Как только напряжение на конденсаторе С7 станет ниже опорного на величину гистерезиса, вновь включаются транзисторы VT3, VT4. Далее циклы повторяются.

В качестве дросселя L1 можно применить дроссели фильтров промышленного изготовления, например из серий Д8, Д5 – плоские и др., среди которых выбирают типономинал с требуемой индуктивностью, рассчитанный на ток подмагничивания не менее ожидаемого тока нагрузки и пригодный к использованию на частотах до 50 кГц.
Диод VD7 должен быть обязательно быстродействующим с большим допустимым импульсным током, не менее удвоенного значения тока нагрузки. В стабилизаторе по схеме на Рис. 7, где ток нагрузки 2 А, возможна замена его на диоды КД212Б, КД217А и некоторые другие. Конденсатор С7 из ряда К53 или танталовый типов К52-7А, К52-9, К52-10, С9 – ёмкостью не менее 15,…2,2 мкФ.

Большая потребность в стабилизаторах для питания аппаратуры привела к необходимости разработки и производства специальных линейных микросхем – стабилизаторах напряжения. В интегральном исполнении преобладают последовательные регуляторы с непрерывным или импульсным режимом управления. Стабилизаторы строятся как для положительных так и для отрицательных напряжений питания. Выходное напряжение может быть регулируемым или фиксированным, например +5 В для питания блоков с цифровыми микросхемами или ±15 В для питания аналоговых микросхем. К данной группе из выпускаемых стабилизаторов относятся категория регулируемых стабилизаторов КР142ЕН1 и К142ЕН2.


На базе микросхем КР142ЕН1,2 можно создавать стабилизаторы отрицательных напряжений Рис. 8. При этом стабилитрон VD1 смещает уровень напряжения на выводе 8 относительно входного напряжения. Базовый ток транзистора VT1 не должен превышать максимально допустимого тока стабилизатора, иначе следует применить составной транзистор.

Широкие возможности микросхем КР142ЕН1,2 позволяют создавать на их основе релейные стабилизаторы напряжения (Рис. 9). В таком стабилизаторе опорное напряжение установлено делителем R4R5, а амплитуда пульсаций выходного напряжения на нагрузке задаётся делителем R2R3. Следует также иметь в виду, что ток нагрузки не может изменяться в широких пределах, обычно не более чем в два раза от номинального значения. Преимуществом релейных стабилизаторов является высокий КПД.

Также следует рассмотреть ещё один класс стабилизаторов – стабилизаторов тока, преобразующих напряжение в ток независимо от изменения напряжения нагрузки. Мощные источники тока предусматривают подключение к ОУ усилительных транзисторов.

На Рис.10 дана схема источника тока, а на Рис. 11 – схема приёмника тока. В обоих устройствах сила тока зависит от напряжения Uвх и номинала резистора R1, чем меньше входной ток ОУ и тем меньше ток управления первого (после ОУ) транзистора, который выбран поэтому полевым. Ток нагрузки может достигать 100 мА.

Схема простого мощного источника тока для зарядки устройства показана на Рис. 12. Здесь R4 – токоизмерительный проволочный резистор. Номинальное значение тока нагрузки Iн =ΔU/R4=5 A устанавливается примерно при среднем положении движка резистора R1. При зарядке автомобильной аккумуляторной батареи напряжение Uвх ≥ 18 В без учёта пульсаций выпрямленного переменного напряжения. В таком устройстве следует применять ОУ с диапазоном входного напряжения вплоть до напряжения положительного питания. Такими возможностями обладают ОУ К553УД2, К153УД2, К153УД6, а также КР140УД18.
Более подробно по данной тематике можно найти в источнике:

В ПОМОЩЬ РАДИОЛЮБИТЕЛЮ” выпуск 91, МОСКВА издательство ДОСААФ СССР, 1985 стр. 39-53

Итак, схема простейшего компенсационного стабилизатора напряжения изображена на рисунке справа.

  1. IR — ток через балластный резистор (R)
  2. Iст — ток через стабилитрон
  3. Iн — ток нагрузки
  4. Iвх — входной ток операционного усилителя
  5. Iд — ток через резистор R2
  6. Uвх — входное напряжение
  7. Uвых — выходное напряжение (падение напряжения на нагрузке)
  8. Uст — падение напряжения на стабилитроне
  9. Uд — напряжение, снимаемое с резистивного делителя (R1, R2)
  10. UОУ — выходное напряжение операционного усилителя
  11. Uбэ — падение напряжения на p-n переходе база-эмиттер транзистора

Почему такой стабилизатор называется компенсационным и в чём его преимущества? На самом деле такой стабилизатор — это система управления с отрицательной обратной связью по напряжению, но для тех, кто не в курсе, что это такое, мы начнём издалека.

Как вы помните, операционный усилитель усиливает разность напряжений между своими входами. Напряжение на неинвертирующем входе у нас равно напряжению стабилизации стабилитрона (Uст). На инвертирующий вход мы подаём часть выходного напряжения, снятую с делителя (Uд), то есть там у нас выходное напряжение, делённое на некоторый коэффициент, определяемый резисторами R1, R2. Разность этих напряжений (Uст-Uд) — это сигнал ошибки, он показывает, на сколько напряжение с делителя отличается от напряжения на стабилитроне (обозначим эту разность буквой E).

Далее, выходное напряжение ОУ получается равным E*Kоу, где Коу — коэффициент усиления операционного усилителя с разомкнутой петлёй обратной связи (в англоязычной литературе Gopenloop). Напряжение на нагрузке равно разности напряжения на выходе ОУ и падения напряжения на p-n переходе база-эмиттер транзистора.

Математически всё то, о чём мы говорили выше, выглядит так:

Рассмотрим более внимательно первое уравнение и преобразуем его к такому виду:

Теперь давайте вспомним — в чём же главная особенность операционных усилителей и почему их все так любят? Правильно, — их главная особенность — в огромном коэффициенте усиления, порядка 10 6 и более (у идеального ОУ он вообще равен бесконечности). Что нам это даёт? Как видите, в правой части последнего уравнения оба слагаемых имеют в делителе Коу, а поскольку Коу очень очень большой, следовательно оба этих слагаемых очень очень маленькие (при идеальном ОУ они стремятся к нулю). То есть наша схема при работе стремится к такому состоянию, когда сигнал ошибки равен нулю. Можно сказать, что операционный усилитель сравнивает напряжения на своих входах и если они отличаются (если есть ошибка), то напряжение на выходе ОУ меняется таким образом, чтобы разность напряжений на его входах стала равна нулю. Другими словами он стремится скомпенсировать ошибку. Отсюда и название стабилизатора — компенсационный.

Далее, у нас осталось ещё одно уравнение. С учётом того, что мы сделали с первым уравнением, второе уравнение будет выглядеть так:

Uд, как мы помним, — это часть выходного напряжения, снимаемая с делителя на резисторах R1, R2. Если рассчитать наш делитель, не забывая про входной ток ОУ, то получим:

и после подстановки этого выражения в уравнение (2*) сможем записать для выходного напряжения следующую формулу (3):

Входной ток операционного усилителя обычно очень мал (микро, нано и даже пикоамперы), поэтому при достаточно большом токе Iд можно считать, что ток в обоих плечах делителя одинаков и равен Iд, самое правое слагаемое формулы (3) при этом можно считать равным нулю, а саму формулу (3) переписать в следующем виде:

При расчёте резисторов R1, R2 необходимо помнить о том, что формула (3*) справедлива только в том случае, когда ток через резисторы делителя много больше входного тока операционного усилителя. Оценить величину Iд можно по формулам:

Теперь давайте оценим область нормальной работы нашего стабилизатора, рассчитаем R и подумаем, что будет влиять на стабильность выходного напряжения.

Как видно из последней формулы, существенное влияние на стабильность Uвых может оказывать только стабильность опорного напряжения. Опорное напряжение — это то, с которым мы сравниваем часть выходного напряжения, то есть это напряжение на стабилитроне. Сопротивления резисторов будем считать не зависящими от протекающего через них тока (температурную нестабильность мы не рассматриваем). Зависимость выходного напряжения от падения напряжения на p-n переходе транзистора (которое слабо, но зависит от тока), как в случае с параметрическим стабилизатором на транзисторе, тоже пропадает (помните мы когда ошибку из первой формулы считали — поделили падение на переходе БЭ транзистора на Коу и посчитали это выражение равным нулю из-за очень большого коэффициента усиления операционника).

Из сказанного выше следует, что главный путь повышения стабильности тут один — увеличивать стабильность источника опорного напряжения. Для этого можно либо сузить диапазон нормальной работы (уменьшить диапазон входного напряжения схемы, что приведёт к меньшему изменению тока через стабилитрон), либо взять вместо стабилитрона интегральный стабилизатор. Кроме этого, можно вспомнить про наши упрощения, тогда вырисовываются ещё несколько путей: взять операционник с бОльшим коэффициентом усиления и меньшим входным током (это даст возможность ещё и резисторы делителя побольше номиналом взять, — КПД повысится).

Ну ладно, вернёмся к области нормальной работы и расчёту R. Для нормальной работы схемы ток стабилитрона должен быть в пределах от Iст min до Iст max. Минимальный ток стабилитрона будет при минимальном входном напряжении, то есть:

Здесь аналогично, — если ток стабилитрона много больше входного тока операционного усилителя, то можно считать IR=Iст min. Тогда наша формула запишется в виде Uвх min=Iст min*R+Uст (4) и из неё можно выразить R:

Исходя из того, что максимальный ток через стабилитрон будет течь при максимальном входном напряжении запишем ещё одну формулу: Uвх max=Iст max*R+Uст (5) и объединив её с формулой (4) найдём область нормальной работы:

Ну и, как я уже говорил, если получившийся диапазон входного напряжения шире, чем вам нужно, — можно его сузить, при этом возрастёт стабильность выходного напряжения (за счёт повышения стабильности опорного напряжения).

Сайт для радиолюбителей

Однополярные стабилизаторы напряжения на основе ОУ могут быть построены по схеме инвертирующего и неинвертирующего усилителя, на вход которого подано стабильное напряжение от опорного источника. Достоинством таких стабилизаторов является возможность получения различных по абсолютному значению и знаку стабилизированных напряжений при неизменном опорном.

На первом рисунке показана схема стабилизатора в котором на вход неинвертирующего усилителя подано опорное напряжение U0 со стабилитрона VD1. Для увеличения выходного тока стабилизатора используется повторитель напряжения на транзисторе VT1. Выходное напряжение данного стабилизатора рассчитывается по следующей формуле:

Uвых = U0(R1/R2+1)

Для увеличения стабильности опорного напряжения можно подключить параметрический стабилизатор R3 VD1 не ко входу, а к выходу стабилизатора как показано на втором рисунке. Ток через стабилизатор VD1 в этом случае равен U0R1/(R2R3) и не зависит от изменения входного напряжения, при этом ОУ охватывается двумя видами обратной связи: положительной и отрицательной. Наличие отрицательной связи приводит к тому, что на выходе ОУ при включении питания в принципе может установится как положительное так и отрицательное напряжение. Для установления напряжения нужного знака, необходима некая начальная несимметрия. В стабилизаторе эта несимметрия создается за счет выходного транзисторного повторителя напряжения.

Двухполярные стабилизаторы напряжения как правило состоят на основе двух однополярных, использующих один источник опорного напряжения. Пример такого двух полярного стабилизатора показан на рисунке.

ОУ DA2 здесь включен по схеме инвертора с коэффициентом передачи -1. Выходные каскады в двух полярном стабилизаторе могут быть построены на основе транзисторных повторителей как в предыдущих схемах. В данном стабилизаторе применен другой вариант выходного каскада, достоинством которого является возможность уменьшить минимальную разность выходного и входного напряжения стабилизатора до 3-5 В. Она определяется падением напряжения на базо-эмиттерном переходе транзистора от 0,4 до 0,7 В и разностью между напряжением питания и максимальным выходным напряжением ОУ от 2 до 4 В. Например если выходное напряжение равно 15 В, то на базу транзистора необходимо подать 15,6 В, соответственно напряжение питания ОУ должно быть не менее 17,6-19,6 В. В случае применения выходного каскада показанного на рисунке, минимальная разность выходного и входного напряжения стабилизатора определяется напряжением насыщения транзисторов VT1 VT4 и не превышает 1 В.

Транзисторы VT2 VT3 в стабилизаторе дополнительно усиливают ток, поступающий на базы выходных транзисторов VT1 VT4, что дает возможность увеличить выходную мощность стабилизатора за счет использования более мощных выходных транзисторов.

В ранее рассмотренных стабилизаторах выходное напряжение не может быть меньше опорного, поэтому для получения малых выходных напряжений использовать низковольтные стабилитроны или использовать в качестве опорных источников светодиоды.

Выходное напряжение на выходе стабилизатора которое меньше опорного напряжения можно получить используя схему показанную на рисунке.

В схеме мост образованный резисторами R1 R2 R3 и стабилитроном VD1, включен между напряжениями +Uвых и -Uвых. Если R4=R5, то получаем +Uвых = U0(1+R1/R2)/2, где U0 — падение напряжения на стабилитроне. Ток через стабилитрон равен U0R1/(R2R3).

Источник — Гутников В.С. Интегральная электроника в измерительных уст-вах (1988)

Стабилизаторы напряжения, типовые схемы включения и принцип работы

Типовые схемы включения стабилизаторов на фиксированное выходное напряжение показаны на рис. 1. Для всех микросхем емкость входного конденсатора С1 должна быть не менее 2,2 мкФ для керамических или танталовых и не менее 10 мкФ — для алюминиевых конденсаторов, а выходного конденсатора С2 — не менее 1 и 10 мкФ соответственно. Некоторые микросхемы допускают и меньшую емкость, но указанные значения гарантируют устойчивую работу любых стабилизаторов.

Если требуется нестандартное значение стабилизированного выходного напряжения или плавное его регулирование, удобно использовать специализированные регулируемые стабилизаторы, поддерживающие напряжение 1,25В между выходом управляющим выводом. Типовая схема включения для стабилизаторов с регулирующим элементом показана на рис.2 Резисторы R1 и R2 образуют внешний регулируемый делитель напряжения, который входит в цепь установки уровня выходного напряжения Uвых. равного Uвых=1,25(1+R2/R1)+Iпот*R2, где Iпот=50…100 мкА — собственный потребляемый ток микросхемы. Число 1.25 в этой формуле — напряжение между выходом и управляющим выводом, которое поддерживает стабилизатор в рабочем режиме.

В отличие от стабилизаторов на фиксированное выходное напряжение, регулируемые стабилизаторы без нагрузки не работают. Минимальное значение выходного тока маломощных регулируемых стабилизаторов равно 2,5…5мА и 5…10мА — для мощных. В большинстве случаев нагрузкой служит резистивный делитель напряжения R1 R2 (рис.2).

По этой схеме можно включать и стабилизаторы с фиксированным выходным напряжением. Однако во-первых, потребляемый ими ток значительно больше (2…4 мА) и, во-вторых, он менее стабилен при изменении выходного тока и входного напряжения. По этим причинам максимально возможного коэффициента стабилизации устройства достичь не удастся.

Для снижения уровня пульсаций на выходе, особенно при большем выходном напряжении, рекомендуется включать сглаживающий конденсатор СЗ емкостью 10 мкФ и более. К конденсаторам С1 и С2 требования такие же, как и к соответствующим конденсаторам фиксированных стабилизаторов.

Если стабилизатор работает при максимальном выходном напряжении, то при случайном замыкании входной цепи или отключении источника питания микросхема оказывается под большим обратным напряжением со стороны нагрузки и может быть выведена из строя. Для защиты микросхемы по выходу параллельно ей включают защитный диод VD1.

Другой защитный диод — VD2 — защищает микросхему со стороны заряженного конденсатора СЗ. Диод быстро разряжает этот конденсатор при аварийном замыкании выходной или входной цепи стабилизатора.

 

 

Типовые схемы компенсационных стабилизаторов напряжения на транзисторах
Стабилизаторы напряжения в интегральном исполнении

 

Принцип работы и типовые схемы компенсационных стабилизаторов напряжения на транзисторах

Наиболее широкое практическое применение находят компенсационные последовательные стабилизаторы напряжения. Типовая схема такого стабилизатора приведена на рис. 1. В зависимости от величины тока нагрузки регулирующий транзистор может быть составным (как показано на рис. 1) или одиночным.

Основными недостатками типовой схемы являются низкий коэффициент стабилизации и довольно большие пульсации на выходе стабилизатора.

Последнее особенно сильно проявляется при больших токах нагрузки. Это объясняется тем, что база регулирующего транзистора питается от нестабилизированного источника. Увеличение емкости конденсатора C1 уменьшает пульсации лишь тогда, когда эта емкость будет равна не скольким тысячам мкф, что практически трудно реализовать.

Качество стабилизатора существенно улучшится, если базовую цепь регулирующего транзистора питать от стабилизированного источника или источника с малым напряжением пульсаций переменного тока. Ниже рассматривается несколько вариантов улучшения стабилизатора по этому принципу.

На рис. 2 приведена схема стабилизатора со сглаживающим фильтром в базовой цени регулирующего транзистора. В этом стабилизаторе резистор R5 заменен двумя — R5`R5″ добавлен конденсатор С2. Так как ток, протекающий через этот фильтр, весьма мал, то даже при емкости С2 в несколько десятков мкФ пульсации на базе регулирующего транзистора, а следовательно, и на выходе стабилизатора существенно уменьшаются. Следует иметь в виду, что сумма сопротивлений резисторов R5` и R5″ должна быть равна сопротивлению резистора R5 на схеме рис. 1.

В стабилизаторе, схема которого показана на рис. 3, для питания цепей баз регулирующего транзистора и транзистора усилителя обратной связи применен стабилизирующий трехполюсник. Этот стабилизатор позволяет отказаться от применения составного регулирующего транзистора при значительных токах нагрузки. В стабилизирующем трехполюснике используется n-р-n транзистор, напряжение на базе которого стабилизировано с помощью диода Д2. В качестве диода Д2 могут быть использованы кремниевые стабилитроны, которые имеют напряжение стабилизации в прямом направлении порядка 0,5В. Поскольку напряжение перехода база — эмиттер транзистора стабилизировано, ток Iк2, коллектора транзистора Т2 не меняется при изменении входного напряжения Uвх и при наличии пульсаций на входе.

Базовые цепи регулирующего транзистора и транзистора усилителя обратной связи в стабилизаторе, схема которого дана на рис. 4, питаются от стабилизированного источника. При больших токах нагрузки мощность рассеяния на регулирующем транзисторе этого стабилизатора резко увеличивается. Поэтому применение его целесообразно лишь при сравнительно небольших токах нагрузки (до 0,3—0,5A).

На рис. 5 изображена схема стабилизатора, качество работы которого улучшено применением транзистора Т2 типа n-р-n взамен р-n-р в стабилизаторе по схеме рис. 1 и изменением места включения опорного стабилитрона. Нетрудно видеть, что колебания входного напряжения поступают на эмиттерные переходы всех транзисторов только через достаточно большие сопротивления коллекторных переходов, и таким образом, дестабилизирующее влияние источника питания на стабилизатор существенно уменьшается.

 


 

В стабилизаторе, схема которого приведена на рис. 6, применены регулирующий и усилительный транзисторы разных типов проводимости. Особенностью стабилизатора является то, что регулирующий транзистор подключен к положительному полюсу стабилизируемого напряжения. Так как коллекторный ток усилительного транзистора и базовый ток регулирующего транзистора направлены согласованно, отпадает необходимость в специальном нагрузочном резисторе и источнике вспомогательного напряжения, а также значительно упрощается согласование режимов транзисторов. Роль нагрузки усилительного каскада здесь играет весьма значительное по величине сопротивление коллекторного перехода регулирующего транзистора. При выполнении стабилизатора по этой схеме можно обойтись без применения в регулирующем элементе составного транзистора до токов нагрузки 300—500 мА.

Все стабилизаторы напряжения, описанные в статье, испытывались при токе нагрузки Iн—300 мА и выходном напряжении Uн=15 в. Во время испытаний стабилизаторы питались от выпрямителя, собранного по мостовой схеме без сглаживающего фильтра.

В заключение следует отметить, что коэффициент стабилизации всех схем, приведенных выше, можно повысить увеличением доли выходного напряжения, действующей на усилитель обратной связи стабилизатора. С этой целью необходимо увеличивать значение коэффициента n=R2/R1+R2 (для схемы рис. 1), что возможно путем выбора опорного напряжения, близкого к значению Uн. Другим путем является замена резистора R1 (см. рис. 1) таким стабилитроном (показан пунктиром), чтобы Uст. Д1+Uст.Д2≈Uн. Такая замена позволяет увеличить коэффициент стабилизации стабилизатора по схеме рис. 1 с 20 до 50.

 

 

Ознакомиться с основными характеристиками и цоколевкой интегральных микросхем стабилизаторов напряжения можно на страницах нашего сайта:

Справочная информация по интегральным стабилизаторам напряжения AN серии
Справочная информация по интегральным стабилизаторам напряжения MC серии
Справочная информация по интегральным стабилизаторам напряжения LM серии

Схема электрическая стабилизатора напряжения 220в. Схема стабилизатора напряжения

Содержание:

В электрических цепях постоянно возникает необходимость в стабилизации тех или иных параметров. С этой целью применяются специальные схемы управления и слежения за ними. Точность стабилизирующих действий зависит от так называемого эталона, с которым и сравнивается конкретный параметр, например, напряжение. То есть, когда значение параметра будет ниже эталона, схема стабилизатора напряжения включит управление и отдаст команду на его увеличение. В случае необходимости выполняется обратное действие — на уменьшение.

Данный принцип работы лежит в основе автоматического управления всеми известными устройствами и системами. Точно так же действуют и стабилизаторы напряжения, несмотря на разнообразие схем и элементов, используемых для их создания.

Схема стабилизатора напряжения 220в своими руками

При идеальной работе электрических сетей, значение напряжения должно изменяться не более чем на 10% от номинала в сторону увеличения или уменьшения. Однако на практике перепады напряжения достигают гораздо больших значений, что крайне отрицательно сказывается на электрооборудовании, вплоть до его выхода из строя.

Защититься от подобных неприятностей поможет специальное стабилизирующее оборудование. Однако из-за высокой стоимости, его применение в бытовых условиях во многих случаях экономически невыгодно. Наилучшим выходом из положения становится самодельный стабилизатор напряжения 220в, схема которого достаточно простая и недорогая.

За основу можно взять промышленную конструкцию, чтобы выяснить, из каких деталей она состоит. В состав каждого стабилизатора входят трансформатор, резисторы, конденсаторы, соединительные и подключающие кабели. Самым простым считается стабилизатор переменного напряжения, схема которого действует по принципу реостата, повышая или понижая сопротивление в соответствии с силой тока. В современных моделях дополнительно присутствует множество других функций, обеспечивающих защиту бытовой техники от скачков напряжения.

Среди самодельных конструкций наиболее эффективными считаются симисторные устройства, поэтому в качестве примера будет рассматриваться именно эта модель. Выравнивание тока этим прибором будет возможно при входном напряжении в диапазоне 130-270 вольт. Перед началом сборки необходимо приобрести определенный набор элементов и комплектующих. Он состоит из блока питания, выпрямителя, контроллера, компаратора, усилителей, светодиодов, автотрансформатора, узла задержки включения нагрузки, оптронных ключей, выключателя-предохранителя. Основными рабочими инструментами служат пинцет и паяльник.

Для сборки стабилизатора на 220 вольт в первую очередь потребуется печатная плата размером 11,5х9,0 см, которую нужно заранее подготовить. В качестве материала рекомендуется использовать фольгированный стеклотекстолит. Схема размещения деталей распечатывается на принтере и переносится на плату с помощью утюга.

Трансформаторы для схемы можно взять уже готовые или собрать самостоятельно. Готовые трансформаторы должны иметь марку ТПК-2-2 12В и соединяться последовательно между собой. Для создания первого трансформатора своими руками потребуется магнитопровод сечением 1,87 см2 и 3 кабеля ПЭВ-2. Первый кабель применяется в одной обмотке. Его диаметр составит 0,064 мм, а количество витков — 8669. Оставшиеся провода используются в других обмотках. Их диаметр будет уже 0,185 мм, а число витков составит 522.

Второй трансформатор изготавливается на основе тороидального магнитопровода. Его обмотка выполняется из такого же провода, как и в первом случае, но количество витков будет другим и составит 455. Во втором устройстве делаются отводы в количестве семи. Первые три изготавливаются из провода диаметром 3 мм, а остальные из шин, сечением 18 мм2. За счет этого предотвращается нагрев трансформатора во время работы.

Все остальные комплектующие рекомендуется приобретать в готовом виде, в специализированных магазинах. Основой сборки является принципиальная схема стабилизатора напряжения, заводского изготовления. Вначале устанавливается микросхема, выполняющая функцию контроллера для теплоотвода. Для ее изготовления используется алюминиевая пластина площадью свыше 15 см2. На эту же плату производится монтаж симисторов. Теплоотвод, предназначенный для монтажа, должен быть с охлаждающей поверхностью. После этого сюда же устанавливаются светодиоды в соответствии со схемой или со стороны печатных проводников. Собранная таким образом конструкция, не может сравниваться с заводскими моделями ни по надежности, ни по качеству работы. Такие стабилизаторы используются с бытовыми приборами, не требующими точных параметров тока и напряжения.

Схемы стабилизаторов напряжения на транзисторах

Качественные трансформаторы, применяемые в электрической цепи, эффективно справляются даже с большими помехами. Они надежно защищают бытовую технику и оборудование, установленные в доме. Настроенная система фильтрации позволяет бороться с любыми скачками напряжения. За счет контроля над напряжением происходят изменения величины тока. Предельная частота на входе увеличивается, а на выходе — уменьшается. Таким образом, ток в цепи преобразуется в течение двух этапов.

В начале на входе задействуют транзистор с фильтром. Далее происходит включение в работу . Для завершения преобразования тока в схеме применяется усилитель, чаще всего устанавливаемый между резисторами. За счет этого в устройстве поддерживается необходимый уровень температуры.

Схема выпрямления действует следующим образом. Выпрямление переменного напряжения с вторичной обмотки трансформатора происходит с помощью диодного моста (VD1-VD4). Сглаживание напряжения выполняет конденсатор С1, после чего оно попадает в систему компенсационного стабилизатора. Действие резистора R1 задает стабилизирующий ток на стабилитроне VD5. Резистор R2 является нагрузочным. При участии конденсаторов С2 и С3 происходит фильтрация питающего напряжения.

Значение выходного напряжения стабилизатора будет зависеть от элементов VD5 и R1 для выбора которых существует специальная таблица. VT1 устанавливается на радиаторе, у которого площадь охлаждающей поверхности должна быть не менее 50 см2. Отечественный транзистор КТ829А может быть заменен зарубежным аналогом BDX53 от компании Моторола. Остальные элементы имеют маркировку: конденсаторы — К50-35, резисторы — МЛТ-0,5.

Схема линейного стабилизатора напряжения 12в

В линейных стабилизаторах используются микросхемы КРЕН, а также LM7805, LM1117 и LM350. Следует отметить, что символика КРЕН не является аббревиатурой. Это сокращение полного названия микросхемы стабилизатора, обозначаемой как КР142ЕН5А. Таким же образом обозначаются и другие микросхемы этого типа. После сокращения такое название выглядит по-другому — КРЕН142.

Линейные стабилизаторы или стабилизаторы напряжения постоянного тока схемы получили наибольшее распространение. Их единственным недостатком считается невозможность работы при напряжении, которое будет ниже заявленного выходного напряжения.

Например, если на выходе LM7805 нужно получить напряжение в 5 вольт, то входное напряжение должно быть, как минимум 6,5 вольт. При подаче на вход менее 6,5В, наступит так называемая просадка напряжения, и на выходе уже не будет заявленных 5-ти вольт. Кроме того, линейные стабилизаторы очень сильно нагреваются под нагрузкой. Это свойство лежит в основе принципа их работы. То есть, напряжение, выше стабилизируемого, преобразуется в тепло. Например, при подаче на вход микросхемы LM7805 напряжения 12В, то в этом случае 7 из них уйдут для нагрева корпуса, и лишь необходимые 5В поступят потребителю. В процессе трансформации происходит настолько сильный нагрев, что данная микросхема просто сгорит при отсутствии охлаждающего радиатора.

Регулируемый стабилизатор напряжения схема

Нередко возникают ситуации, когда напряжение, выдаваемое стабилизатором, необходимо отрегулировать. На рисунке представлена простая схема регулируемого стабилизатора напряжения и тока, позволяющая не только стабилизировать, но и регулировать напряжение. Ее можно легко собрать даже при наличии лишь первоначальных познаний в электронике. Например, входное напряжение составляет 50В, а на выходе получается любое значение, в пределах 27 вольт.

В качестве основной детали стабилизатора используется полевой транзистор IRLZ24/32/44 и другие аналогичные модели. Данные транзисторы оборудуются тремя выводами — стоком, истоком и затвором. Структура каждого из них состоит из металла-диэлектрика (диоксида кремния) — полупроводника. В корпусе расположена микросхема-стабилизатор TL431, с помощью которой и настраивается выходное электрическое напряжение. Сам транзистор может оставаться на радиаторе и соединяться с платой проводниками.

Данная схема может работать с входным напряжением в диапазоне от 6 до 50В. Выходное напряжение получается в пределах от 3 до 27В и может быть отрегулировано с помощью подстрочного резистора. В зависимости от конструкции радиатора, выходной ток достигает 10А. Емкость сглаживающих конденсаторов С1 и С2 составляет 10-22 мкФ, а С3 — 4,7 мкФ. Схема сможет работать и без них, однако качество стабилизации будет снижено. Электролитические конденсаторы на входе и выходе рассчитываются примерно на 50В. Мощность, рассеиваемая таким стабилизатором, не превышает 50 Вт.

Схема симисторного стабилизатора напряжения 220в

Симисторные стабилизаторы работают по аналогии с релейными устройствами. Существенным отличием является наличие узла, переключающего обмотки трансформатора. Вместо реле используются мощные симисторы, работающие под управлением контроллеров.

Управление обмотками с помощью симисторов — бесконтактное, поэтому при переключениях нет характерных щелчков. Для намотки автотрансформатора используется медный провод. Симисторные стабилизаторы могут работать при пониженном напряжении от 90 вольт и высоком — до 300 вольт. Регулировка напряжения осуществляется с точностью до 2%, отчего лампы совершенно не моргают. Однако во время переключений возникает ЭДС самоиндукции, как и в релейных устройствах.

Симисторные ключи обладают повышенной чувствительностью к перегрузкам, в связи с чем они должны иметь запас по мощности. Данный тип стабилизаторов отличается очень сложным температурным режимом. Поэтому установка симисторов осуществляется на радиаторы с принудительным вентиляторным охлаждением. Точно так же работает схема тиристорного стабилизатора напряжения 220В своими руками.

Существуют устройства с повышенной точностью, работающие по двухступенчатой системе. На первой ступени выполняется грубая регулировка выходного напряжения, а на второй ступени этот процесс осуществляется значительно точнее. Таким образом, управление двумя ступенями выполняется с помощью одного контроллера, что фактически означает наличие двух стабилизаторов в едином корпусе. Обе ступени имеют обмотки, намотанные в общем трансформаторе. При наличии 12 ключей, эти две ступени позволяют регулировать выходное напряжение в 36 уровнях, чем и обеспечивается его высокая точность.

Стабилизатор напряжения с защитой по току схема

Данные устройства обеспечивают питание преимущественно для низковольтных устройств. Такой стабилизатор тока и напряжения схема отличается простотой конструкции, доступной элементной базой, возможностью плавных регулировок не только выходного напряжения, но и тока, при котором срабатывает защита.
Основой схемы является параллельный стабилизатор или регулируемый стабилитрон, а также с высокой мощностью. С помощью так называемого измерительного резистора контролируется ток, потребляемый нагрузкой.

Иногда на выходе стабилизатора возникает короткое замыкание или ток нагрузки превышает установленное значение. В этом случае на резисторе R2 падает напряжение, а транзистор VT2 открывается. Происходит и одновременное открытие транзистора VT3, шунтирующего источник опорного напряжения. В результате, значение выходного напряжения снижается практически до нулевого уровня, и регулирующий транзистор оказывается защищенным от перегрузок по току. Для того чтобы установить точный порог срабатывания токовой защиты, применяется подстроечный резистор R3, включаемый параллельно с резистором R2. Красный цвет светодиода LED1 указывает на срабатывание защиты, а зеленый LED2 — на выходное напряжение.

После правильно выполненной сборки схемы мощных стабилизаторов напряжения сразу же включаются в работу, достаточно всего лишь выставить необходимое значение выходного напряжения. После загрузки устройства реостатом выставляется ток, при котором срабатывает защита. Если защита должна срабатывать при меньшем токе, для этого необходимо увеличить номинал резистора R2. Например, при R2 равном 0,1 Ом, минимальный ток срабатывания защиты будет составлять около 8А. Если же нужно, наоборот, увеличить ток нагрузки, следует параллельно включить два и более транзисторов, в эмиттерах которых имеются выравнивающие резисторы.

Схема релейного стабилизатора напряжения 220

С помощью релейного стабилизатора обеспечивается надежная защита приборов и других электронных устройств, для которых стандартный уровень напряжения составляет 220В. Данный стабилизатор напряжения 220В, схема которого всем известна. Пользуется широкой популярностью, благодаря простоте своей конструкции.

Для того чтобы правильно эксплуатировать это устройство, необходимо изучить его устройство и принцип действия. Каждый релейный стабилизатор состоит из автоматического трансформатора и электронной схемы, управляющей его работой. Кроме того, имеется реле, помещенное в надежный корпус. Данный прибор относится к категории вольтодобавочных, то есть с его помощью лишь добавляется ток в случае низкого напряжения.

Добавление необходимого количества вольт осуществляется путем подключения обмотки трансформатора. Обычно для работы используется 4 обмотки. В случае слишком высокого тока в электрической сети, трансформатор автоматически уменьшает напряжение до нужного значения. Конструкция может быть дополнена и другими элементами, например, дисплеем.

Таким образом, релейный стабилизатор напряжения имеет очень простой принцип работы. Ток измеряется электронной схемой, затем, после получения результатов, он сравнивается с выходным током. Полученная разница в напряжении регулируется самостоятельно путем подбора необходимой обмотки. Далее, подключается реле и напряжение выходит на необходимый уровень.

Стабилизатор напряжения и тока на LM2576


В статье рассматривается возможность безразрывного переключения цепей переменного тока с помощью электромеханических реле. Показана возможность уменьшения эрозии контактов реле и, как следствие повышение долговечности и уменьшение помех от работы на примере стабилизатора напряжения сети для квартиры.

Идея

Встретил в интернете рекламу на сайте ООО «Прибор», г. Челябинск:
Стабилизаторы напряжения марки Селен, выпускаемые нашим предприятием, основаны на принципе ступенчатого регулирования напряжения путем безразрывного переключения обмоток автотрансформатора (патент на изобретение № 2356082). В качестве ключей используются мощные быстродействующие реле.
Приведены картинки переключений (слева «Селен», справа — с обычными характеристиками)


Меня эта информация заинтересовала, я вспомнил, что в кинопередвижке «Украина» тоже было безразрывное переключение напряжения – там, на время переключения между смежными контактами переключателя подключался проволочный резистор. Я стал искать в интернете, что-либо полезное по этому поводу. Ознакомиться с изобретением №2356082 я не смог.

Мне удалось найти статью «Типы стабилизаторов напряжения», где рассказывалось о возможности подключения диода к контактам реле в момент переключения. Идея заключается в том, чтобы в переменном напряжении произвести переключение во время положительного полупериода. При этом можно подключить диод параллельно контактам реле на время переключения.

Что дает такой способ? Переключение 220В меняется на переключение всего 20В, и так как нет разрыва тока нагрузки, то и практически нет дуги. Кроме того, при малых напряжениях дуга практически не возникает. Нет дуги – контакты не подгорают и не изнашиваются, надежность увеличивается в 10 и более раз. Долговечность контактов будет определяться только механическим износом, а он составляет 10 миллионов переключений.


На базе этой статьи были взяты самые обычные реле и измерены время отключения, время нахождения в разорванном состоянии и время включения. Во время измерений увидел на осциллографе дребезг контактов, который вызывал большое искрение и эрозию контактов, что резко уменьшает ресурс работы реле.

Для реализации и проверки этой идеи был собран релейный стабилизатор переменного тока мощностью 2 кВт, для питания квартиры. Вспомогательные реле подключают диод только на время переключения основного реле во время положительного полупериода. Оказалось, что реле имеют значительные времена задержки и дребезга, но, тем не менее операцию переключения удалось умесить в один полупериод.

Принципиальная схема



Состоит из автотрансформатора переключаемого как по входу, так и по выходу при помощи реле.
В схеме применено прямое измерение переменного напряжения микроконтроллером. Выходное напряжение через делитель R13, R14, R15, R16 поступает на вход микроконтроллера через конденсатор C10 .
Питание реле и микросхемы осуществляется через диод D3 и микросхему U1 . Кнопка SB1 совместно с резистором R1 служат для калибровки стабилизатора. Транзисторы Q1-Q4 – усилители для реле.
Реле Р1 и Р2 – основные, а реле Р1а и Р2а совместно с диодами D1 и D5 и замыкают цепь во время переключения основных реле. Для уменьшения времени отключения реле в усилителях реле, применены транзисторы BF422 и обмотки реле шунтированы диодами 1N4007 и диодами Зенера на 150 Вольт, включенными встречно.
Для уменьшения импульсных помех, попадающих из сети, на входе и выходе стабилизатора стоят конденсаторы C1 и C11.
Трехцветный светодиод индицирует уровни напряжения на входе стабилизатора: красный – низкое, зеленый – норма, синий – высокое.

Программа

Программа написана на языке СИ (mikroC PRO for PIC), разбита на блоки и снабжена комментариями. В программе применено прямое измерение переменного напряжения микроконтроллером, что позволило упростить схему. Микропроцессор применен PIC16F676 .
Блок программы zero ожидает появление спадающего перехода через ноль
По этому перепаду происходит либо измерение величины переменного напряжения, либо начинается переключение реле.
Блок программы izm_U измеряет амплитуды отрицательного и положительного полупериодов

В основной программе производиться обработка результатов измерений и если необходимо дается команда на переключение реле.
Для каждой группы реле написаны отдельные программы включения и выключения с учетом необходимых задержек R2on , R2off , R1on и R1off .
5-й бит порта C задействован в программе для подачи импульса синхронизации на осциллограф, чтобы можно было посмотреть на результаты эксперимента.

Технические характеристики

При изменении входного напряжения в пределах 195-245 Вольт выходное напряжение поддерживается с точностью 7%. При изменении входного напряжения в пределах 185-255 Вольт выходное напряжение поддерживается с точностью 10%
Выходной ток в длительном режиме 9 А.

Детали и конструкция

При сборке использован трансформатор ТПП 320-220-50 200 Вт. Обмотки его соединены на 240 Вольт, что позволило уменьшить ток холостого хода. Основные реле TIANBO HJQ-15F-1 , а вспомогательные LIMING JZC — 22F .
Все детали установлены на печатной плате, закрепленной на трансформаторе. Диоды D1 и D5 должны выдерживать ток 30-50А в течение времени переключения (5-10 мсек).



Прибор повешен на стене и закрыт кожухом из жести


Настройка

Налаживание устройства заключается в проверке безобрывного переключения и установке номинального напряжения 220 Вольт с помощью построечного резистора R15 и кнопки SB1.
Необходимо подать на вход напряжение от ЛАТР»а через лампу накаливания мощностью 100 – 150 Вт, установить напряжение 220 Вольт и удерживая кнопку добиться зеленого свечения, вращая построечный резистор.
После этого кнопку отпустить, вольтметр подключить к выходу устройства и вращая ЛАТР проверить пороги переключения: нижний 207 Вольт и верхний 232 вольта. При этом лампа накаливания при переключениях не должна вспыхивать или светиться, что свидетельствует о правильной работе. Также работу безобрывного переключения можно увидеть на осциллографе, для этого надо подключить внешний запуск к порту RC5 и наблюдать выходное напряжение стабилизатора в, изменяя входное напряжение. В моменты переключений синусоида на выходе не должна разрываться.
При напряжении на выходе меньше 187V горит красный диод, а зеленый мигает.
При напряжении на выходе больше 242V горит синий диод, а зеленый мигает.

Стабилизатор работает у меня 3-й месяц и показал себя очень хорошо. До этого у меня работал стабилизатор предыдущей разработки . Он работал хорошо, но иногда в момент его переключения срабатывал источник бесперебойного питания компьютера. С новым стабилизатором эта проблема исчезла безвозвратно.

Учитывая, что в реле резко уменьшилась эрозия контактов (практически нет искрения), можно было бы в качестве основных использовать менее мощные реле (LIMING JZC — 22F).

Замеченные недостатки

Довольно сложно было подобрать в программе время задержки реле.
Для такого включения желательно применять более быстродействующие реле.

Выводы

a) Безобрывное переключение цепей переменного тока с помощью реле – вполне реальная и разрешимая задача.
b) Можно в качестве вспомогательного реле применить тиристор или симистор, тогда на реле не будет падения напряжения, а симистор за 10 мсек не успеет нагреться.
c) В таком режиме искрение контактов резко уменьшается, а долговечность возрастает, и уменьшаются помехи от переключений реле

Использованы источники

1. на сайте “Энергосбережение в Украине”
2. Официальный web-сайт предприятия ООО «Прибор», г. Челябинск
3. Даташиты на детали

Файлы

Схема, чертеж печатной платы и программа с прошивкой
▼ 🕗 12/08/12 ⚖️ 211,09 Kb ⇣ 165 Здравствуй, читатель! Меня зовут Игорь, мне 45, я сибиряк и заядлый электронщик-любитель. Я придумал, создал и содержу этот замечательный сайт с 2006 года.
Уже более 10 лет наш журнал существует только на мои средства.

Хорош! Халява кончилась. Хочешь файлы и полезные статьи — помоги мне!

Подборка радиолюбительских схем и конструкций стабилизаторов напряжения собранных своими руками. Часть схем рассматривают стабилизатор без защиты от КЗ в нагрузке, в других заложена возможность плавного регулирования напряжения от 0 до 20 Вольт. Ну а отличительной чертой отдельных схемы является возможность защиты от короткого замыкания в нагрузке.


5 очень простых схем в основном собранных на транзисторах, одна из них, с защитой от КЗ

Очень часто бывает когда для питания вашей новодельной электронной самоделки требуется стабильное напряжение, которое не меняется от нагрузки, например, 5 Вольт или 12 Вольт для питания автомагнитолы. И чтобы сильно не заморачиваться с конструированием самодельного блока питания на транзисторах, используются так называемые микросхемы стабилизаторы напряжения. На выходе такого элемента мы получим напряжение, на которое спроектирован этот прибор

Многие радиолюбители уже неоднократно собирали схемы стабилизаторов напряжения на специализированных микросхемах серий 78хх, 78Мхх, 78Lxx. Например, на микросхеме KIA7805 можно собрать самодельную схему рассчитаную на выходное напряжение +5 В и максимальный ток нагрузки 1 А. Но мало кто знает, что имеются узко специализированный микросхемы серии 78Rxx, которые сочитают в себе стабилизаторы напряжения положительной полярности с малым напряжением насыщения, которое не превышает 0, 5 В при токе нагрузки 1 А. Одну из этих схем мы и рассмотрим более подробно.

Регулируемый трехвыводной стабилизатор положительного напряжения LM317 обеспечивает ток нагрузки 100 мА в диапазоне выходного напряжения от 1.2 до 37 В. Стабилизатор очень удобен в применении и требуют только два внешних резистора для обеспечения выходного напряжения. Кроме того, нестабильность по напряжению и току нагрузки у стабилизатора LM317L имеет лучшие показателями, чем у традиционных стабилизаторов с фиксированным значением выходного напряжения.

Для стабилизации напряжения постоянного тока достаточно большой мощности в числе других применяются компенсационные стабилизаторы непрерывного действия. Принцип действия такого стабилизатора заключается в поддержании выходного напряжения на заданном уровне за счет изменения падения напряжения на регулирующем элементе. При этом величина управляющего сигнала, поступающего на регулирующий элемент, зависит от разницы между заданным и выходным напряжениями стабилизатора.

При стационарной эксплуатации аппаратуры, CD и аудиоплейеров возникают проблемы с БП. Большинство блоков питания, выпускаемых серийно отечественным производителем, (если быть точным) практически все не могут удовлетворить потребителя, так как содержат упрощенные схемы. Если говорить об импортных китайских и им подобных блоках питания, то они, вообще, представляют интересный набор деталей «купи и выброси». Эти и многие другие проблемы заставляют радиолюбителейно изготовлять блоки питания. Но и на этом этапе любители сталкиваются с проблемой выбора: конструкций опубликовано множество, но не все хорошо работают. Данная радиолюбительская разработка представлена как вариант нетрадиционного включения операционного усиителя, ранее опубликованного и вскоре забытого

Почти все радиолюбительские самоделки и конструкции имеют в своем составе стабилизированный источник питания. А если ваша конструкция работает от напряженияпять вольт, то лучшим вариантом будет использование трехвыводного интегрального стабилизатора 78L05

Стабилизатор напряжения на 220 вольт

Изготовление самодельных стабилизаторов напряжения – практика довольно частая. Однако по большей части создаются стабилизирующие электронные схемы, рассчитанные на относительно малые выходные напряжения (5-36 вольт) и относительно невысокие мощности. Устройства используются в составе бытовой аппаратуры, не более того.

Мы расскажем, как сделать мощный стабилизатор напряжения своими руками. В предложенной нами статье описан процесс изготовления устройства для работы с напряжением сети 220 вольт. С учетом наших советов вы без проблем самостоятельно справитесь со сборкой.

Стремления обеспечить стабилизированное напряжение бытовой сети – явление очевидное. Такой подход обеспечивает сохранность эксплуатируемой техники, зачастую дорогостоящей, постоянно необходимой в хозяйстве. Да и в целом, фактор стабилизации – это залог повышенной безопасности эксплуатации электрических сетей.

Для бытовых целей чаще всего приобретают , автоматика которого требует подключения к электропитанию, насосного оборудования, сплит систем и подобных потребителей.

Промышленная конструкция стабилизатора сетевого напряжения, которую несложно приобрести на рынке. Ассортимент подобного оборудования огромен, но всегда остаётся возможность сделать собственную конструкцию

Решить подобную задачу можно разными способами, самый простой из которых – купить мощный стабилизатор напряжения, изготовленный промышленным способом.

Предложений на коммерческом рынке масса. Однако нередко возможности приобретения ограничиваются стоимостью устройств или другими моментами. Соответственно, альтернативой покупке становится сборка стабилизатора напряжения своими руками из доступных электронных компонентов.

При условии обладания соответствующими навыками и знаниями электромонтажа, теории электротехники (электроники), разводки схем и пайки элементов самодельный стабилизатор напряжения можно реализовать и успешно применять на практике. Такие примеры есть.

Примерно так может выглядеть оборудование стабилизации, изготовленное своими руками из доступных и недорогих радиодеталей. Шасси и корпус можно подобрать от старого промышленного оборудования (например, от осциллографа)

Схемные решения стабилизации электросети 220В

Рассматривая возможные схемные решения под стабилизацию напряжения с учётом относительно высокой мощности (не менее 1-2 кВт), следует иметь в виду разнообразие технологий.

Существует несколько схемных решений, которыми определяются технологические способности приборов:

  • феррорезонансные;
  • сервоприводные;
  • электронные;
  • инверторные.

Какой вариант выбрать, зависит от ваших предпочтения, имеющихся материалов для сборки и навыков работы с электротехническим оборудованием.

Вариант #1 – феррорезонансная схема

Для самостоятельного изготовления самым простым вариантом схемы видится первый пункт списка – феррорезонансная схема. Она работает на использовании эффекта магнитного резонанса.

Структурная схема простого стабилизатора, выполненного на основе дросселей: 1 – первый дроссельный элемент; 2 – второй дроссельный элемент; 3 – конденсатор; 4 – сторона входного напряжения; 5 – сторона выходного напряжения

Конструкцию достаточно мощного феррорезонансного стабилизатора допустимо собрать всего на трёх элементах:

  1. Дроссель 1.
  2. Дроссель 2.
  3. Конденсатор.

Однако простота в данном варианте сопровождается массой неудобств. Конструкция мощного стабилизатора, собранная по феррорезонансной схеме, получается массивной, громоздкой, тяжелой.

Вариант #2 – автотрансформатор или сервопривод

Фактически речь идет о схеме, где используется принцип автотрансформатора. Трансформация напряжения автоматически осуществляется за счет управления реостатом, ползунок которого перемещает сервопривод.

В свою очередь сервопривод управляется сигналом, получаемым, к примеру, от датчика уровня напряжения.


Принципиальная схема сервоприводного аппарата, сборка которой позволит создать мощный стабилизатор напряжения для дома или на дачу. Однако этот вариант считается технологически устаревшим

Примерно по такой же схеме действует устройство релейного типа с той лишь разницей, что коэффициент трансформации меняется, в случае надобности, подключением или отключением соответствующих обмоток с помощью реле.

Схемы подобного рода выглядят уже более сложными технически, но при этом не обеспечивают достаточной линейности изменения напряжения. Собрать вручную прибор релейный или на сервоприводе допустимо. Однако разумнее выбрать электронный вариант. Затраты сил и средств практически одинаковые.

Вариант #3 – электронная схема

Сборка мощного стабилизатора по схеме электронного управления при обширном ассортименте радиодеталей в продаже становится вполне возможной. Как правило, такие схемы собираются на электронных компонентах – симисторах (тиристорах, транзисторах).

Также разработан целый ряд схем стабилизаторов напряжения, где в качестве ключей используются силовые полевые транзисторы.


Структурная схема модуля электронной стабилизации: 1 – входные клеммы устройства; 2 – симисторный блок управления трансформаторными обмотками; 3 – микропроцессорный блок; 4 – выходные клеммы на подключение нагрузки

Изготовить мощный аппарат полностью под электронным управлением руками неспециалиста достаточно сложно, лучше . В этом деле без опыта и знаний в сфере электротехники не обойтись.

Под самостоятельное производство рассматривать этот вариант целесообразно, если имеется сильное желание построить стабилизатор, плюс наработанный опыт электронщика. Далее в статье рассмотрим конструкцию электронного исполнения, пригодную для изготовления своими руками.

Подробные инструкции по сборке

Рассматриваемая под самостоятельное изготовление схема, скорее является гибридным вариантом, так как предполагает использование силового трансформатора совместно с электроникой. Трансформатор в данном случае применяется из числа тех, что устанавливались в телевизорах старых моделей.

Вот такой примерно силовой трансформатор потребуется под изготовление самодельной конструкции стабилизатора. Однако не исключается подбор других вариантов или же намотка своими руками

Правда в ТВ приёмниках, как правило, ставились трансформаторы ТС-180, тогда как для стабилизатора требуется как минимум ТС-320 чтобы обеспечить выходную нагрузку до 2 кВт.

Шаг #1 – изготовление корпуса стабилизатора

Для изготовления корпуса аппарата подойдёт любой подходящий короб на основе изолирующего материала – пластмассы, текстолита и т.п. Главный критерий – достаточность места под размещение силового трансформатора, электронной платы и других компонентов.

Также корпус допустимо изготовить из листового стеклотекстолита, скрепив отдельные листы с помощью уголков или иным способом.

Допустимо подобрать корпус от любой электроники, подходящий под размещение всех рабочих компонентов схемы самодельного стабилизатора. Также корпус можно собрать своими руками, к примеру, из листов стеклотекстолита

Короб стабилизатора необходимо оснастить пазами под установку выключателя, входного и выходного интерфейсов, а также других аксессуаров, предусмотренных схемой в качестве контрольных или коммутационных элементов.

Под изготовленный корпус нужна плита-основание, на которую «ляжет» электронная плата и будет закреплён трансформатор. Плиту можно сделать из алюминия, но следует предусмотреть изоляторы под крепёж электронной платы.

Шаг #2 – изготовление печатной платы

Здесь потребуется изначально спроектировать макет на размещение и связку всех электронных деталей согласно принципиальной схеме, кроме трансформатора. Затем по макету размечают лист фольгированного текстолита и рисуют (отпечатывают) на стороне фольги созданную трассировку.

Изготовить печатную плату стабилизатора вполне доступными способами можно непосредственно в домашних условиях. Для этого нужно приготовить трафарет и набор средств для травления на фольгированном текстолите

Полученный таким способом печатный экземпляр разводки зачищают, облуживают оловом и производят монтаж всех радиодеталей схемы с последующей пайкой. Так выполняется изготовление электронной платы мощного стабилизатора напряжения.

В принципе, можно воспользоваться сторонними услугами по травлению печатных плат. Этот сервис вполне приемлем по цене, а качество изготовления «печатки» существенно выше, чем в домашнем варианте.

Шаг #3 – сборка стабилизатора напряжения

Укомплектованная радиодеталями плата подготавливается для внешней обвязки. В частности, от платы выводятся линии внешней связи (проводники) с другими элементами – трансформатором, выключателем, интерфейсами и т.д.

На опорную плиту корпуса устанавливают трансформатор, соединяют с трансформатором цепи электронной платы, закрепляют плату на изоляторах.

Пример самодельного стабилизатора напряжения релейного типа, изготовленного в домашней обстановке, помещённого в корпус от пришедшего в негодность промышленного измерительного прибора

Останется только подключить к схеме внешние элементы, смонтированные на корпусе, установить ключевой транзистор на радиатор, после чего корпусом закрывают собранную электронную конструкцию. Стабилизатор напряжения готов. Можно приступать к настройке с дальнейшими испытаниями.

Принцип работы и тест самоделки

Регулирующим элементом электронной схемы стабилизации выступает мощный полевой транзистор типа IRF840. Напряжение для обработки (220-250В) проходит первичную обмотку силового трансформатора, выпрямляется диодным мостом VD1 и поступает на сток транзистора IRF840. Исток этого же компонента соединен с минусовым потенциалом диодного моста.


Схема принципиальная стабилизирующего блока высокой мощности (до 2 кВт), на основе которой были собраны и успешно используются несколько аппаратов. Схема показала оптимальный уровень стабилизации при указанной нагрузке, но не выше

Часть схемы, в которую включена одна из двух вторичных обмоток трансформатора, образуется диодным выпрямителем (VD2), потенциометром (R5) и другими элементами электронного регулятора. Этой частью схемы формируется управляющий сигнал, который поступает на затвор полевого транзистора IRF840.

На случай повышения напряжения питающей сети управляющим сигналом понижается напряжение затвора полевого транзистора, что приводит к закрытию ключа. Соответственно, на контактах подключения нагрузки (XT3, XT4) возможное повышение напряжения ограничивается. Обратным вариантом работает схема на случай понижения сетевого напряжения.

Настройка прибора особой сложностью не отличается. Здесь потребуется обычная лампа накаливания (200-250 Вт), которую следует включить на клеммы выхода прибора (X3, X4). Далее вращением потенциометра (R5) напряжение на отмеченных клеммах доводят до уровня 220-225 вольт.

Выключают стабилизатор, отключают лампу накаливания и включают прибор уже с полноценной нагрузкой (не выше 2 кВт).

После 15-20 минут работы вновь отключают аппарат и производят контроль температуры радиатора ключевого транзистора (IRF840). Если нагрев радиатора существенный (более 75º), следует подобрать более мощный теплоотводящий радиатор.

Если процесс изготовления стабилизатора показался вам слишком сложным и нерациональным с практической точки зрения, без особых проблем можно найти и приобрести устройство заводского исполнения. Правила и критерии приведены в рекомендуемой нами статье.

Выводы и полезное видео по теме

В видеоролике ниже рассматривается одна из возможных конструкций стабилизатора домашнего изготовления.

В принципе, можно взять на заметку этот вариант самодельного аппарата стабилизации:

Сборка блока, стабилизирующего сетевое напряжение, своими руками возможна. Это подтверждается многочисленными примерами, когда радиолюбители с небольшим опытом вполне успешно разрабатывают (или применяют существующую), готовят и собирают схему электроники.

Трудностей с приобретением деталей для изготовления стабилизатора-самоделки обычно не отмечается. Расходы на производство невысоки и естественным образом окупаются, когда стабилизатор вводят в эксплуатацию.

Оставляйте, пожалуйста, комментарии, задавайте вопросы, публикуйте фото по теме статьи в находящемся ниже блоке. Расскажите о том, как собрали стабилизатор напряжения собственными руками. Поделитесь полезной информацией, которая может пригодиться посещающим сайт начинающим электротехникам.

Оптимальным способом работы электрических сетей считается изменение функций тока, а также требуемого напряжения на 10% от 220В. Однако так как скачки изменяются достаточно часто, соответственно электрическим устройствам, которые напрямую подсоединены к сети, угрожает поломка.

Чтобы исключить такие неприятности, необходимо установить определённое оборудование. А так как магазинное устройство имеет достаточно высокую стоимость, естественно многие собирают стабилизатор собственноручно.

Оправдано ли подобное решение и что требуется для воплощения его в реальность?

Принцип функционирования стабилизатора

Приняв решение создать самодельный стабилизатор, как на фото, нужно посмотреть во внутреннюю часть корпуса, которая состоит из определённых деталей. Принцип работы обычного прибора основан непосредственно на функционировании реостата, который увеличивает либо уменьшает сопротивление.

Кроме этого, предложенные модели имеют разнообразие функций, а также полностью могут обеспечить защиту технике от нежелательных перепадов скачущего напряжения в сети.

Оборудование классифицируется в зависимости от способов, применяемых для урегулирования тока. Так как величина является направленным продвижением частичек, соответственно влиять на неё можно механическим, либо импульсным методом.

Первый работает по закону Ома. Устройства, функционирование которых основано на нём, носят название линейные. В них включено несколько колен, совмещаемых посредством реостата.

Напряжение, которое подаётся на одну деталь, проходит посредством реостата, оказываясь подобным способом на другую, с которого передаётся потребителю.

Данного вида устройства дают возможность выставлять требуемые параметры тока максимально точно и вполне могут подвергнуться модернизации специальными узлами.

Однако недопустимо применять подобные стабилизаторы в сетях, где между током разница большая, поскольку они не обезопасят в полной мере от КЗ технику при перегрузках.

Варианты импульсные функционируют по методу амплитудной токовой модуляции. В цепи применяется выключатель, который её разрывает через необходимый период времени. Подобный подход даёт возможность накапливать необходимый ток в конденсаторе максимально равномерно, а по окончанию зарядки и затем на устройства.


Начинаем сборку

Так как к самому эффективному относится симисторный прибор, то поговорим, как собственными руками сделать непосредственно подобный стабилизатор.

Важно подчеркнуть, что данного типа модель сможет выравнивать подаваемый ток при таком условии, что напряжение в диапазоне 130-270 В. Потребуются также комплектующие элементы. Из инструментов нужен пинцет, а также паяльник.

Поэтапность изготовления

Согласно подробной инструкции, как смонтировать стабилизатор, прежде всего, следует подготовить требуемого размера плату печатную. Создаётся она из стеклотекстолита специального фольгированного. Микросхема расположения элементов может быть в напечатанном формате, либо перенесённой на плату посредством утюга.

Затем схемой создания простого стабилизатора предусмотрена непосредственно сборка прибора. Для данного элемента понадобится магнитопровод, несколько кабелей. Один провод диаметром в 0,064 мм применяется для изготовления обмотки. Количество требуемых витков достигает 8669.

Остальные два провода используют для создания оставшихся обмоток, характеризующиеся в сравнении с первым вариантом диаметром в 0,185 мм. Число обустраиваемых витков для данных обмоток равно не менее 522.

При необходимости упростить поставленную задачу предпочтительно воспользоваться последовательно соединяющимися трансформаторами марки ТПК-2-2 12В.

При самостоятельном производстве данных деталей по окончанию создания одной из них переходят к производству другой. В этих целях потребуется магнитопровод троидальный. В качестве обмотки подходит тоже ПЭВ-2 с числом витков 455.

К тому же пошаговым собственноручным изготовлением стабилизатора во втором приборе следует произвести 7 отводов. При этом для нескольких трёх применяется провод 3 мм в диаметре, для других используются шины 18 мм2 сечением. Это даст возможность исключить нежелательное нагревание устройства во время рабочего процесса.

Остальные элементы следует покупать в специализированной торговой точке. Как только всё нужное закуплено, следует собрать прибор.

Работы следует начинать с установки необходимой микросхемы, которая выступает в качестве контроллёра на обустраиваемый теплоотвод, производимый из платины. Помимо этого на него устанавливаются симисторы. Затем на плату монтируются светодиоды мигающие.

Если создание приборов симисторного для вас является сложной задачей, то рекомендуется остановиться на линейном варианте, характеризующемся подобными свойствами.

Фото стабилизаторов своими руками

принцип работы, схемы и т.д.

Стабилизатор напряжения — прибор, который обеспечивает стабильный уровень напряжения, автоматически компенсируя изменения напряжения источника и сопротивления нагрузки. Существует два основных типа стабилизаторов напряжения: параллельные стабилизаторы и последовательные стабилизаторы.

Стабилизация — термин, применяемый для выражения того, насколько хорошо источник электропитания поддерживает постоянное напряжение, подаваемое к нагрузке, независимо от изменений напряжения на входе источника и сопротивления нагрузки. Многие типы электронного оборудования для нормальной работы требуют стабильного уровня напряжения.

Стабилизатор напряжения
Обратите внимание на основы электричества и на приборы электроники.

Параллельный стабилизатор напряжения

Стабилизатор, установленный параллельно нагрузке. Параллельный стабилизатор состоит из стабилитрона (VR1), ограничивающего ток сопротивления (R1) и сопротивления нагрузки (RL). Сопротивление нагрузки установлено параллельно стабилитрону.

Схема параллельного стабилизатора, соединённого с мостовым выпрямителем

Стабилитрон предназначен для работы с конкретным напряжением, известным как напряжение туннельного пробоя p-n-перехода. Поскольку стабилитрон — активный элемент, он может менять своё внутреннее сопротивление. Изменения в прохождении тока через стабилитрон не изменяют падение напряжения в нём. Ограничивающее ток сопротивление, установленное в последовательности со стабилитроном, ограничивает величину тока, которое протекает через стабилитрон, и предохраняет его от повреждений. Падение напряжения в стабилитроне фиксируется посредством самой конструкции стабилитрона и остаётся относительно постоянным. Часть напряжения от источника, которая не снижается стабилитроном, снижается ограничивающим сопротивлением. Поскольку стабилитрон установлен параллельно сопротивлению нагрузки, напряжение через RL будет равно падению напряжения на стабилитроне.

Последовательный стабилизатор

Это стабилизатор, установленный последовательно по отношению к нагрузке. Последовательный стабилизатор состоит из стабилитрона (VR1), ограничивающего ток сопротивления (R1), и сопротивления нагрузки (RL).

Стабилитрон и ограничивающее ток сопротивление соединены последовательно, чтобы образовался делитель напряжения. База транзистора подсоединена к делителю напряжения. Контур транзистора «эмиттер-коллектор» соединён последовательно с сопротивлением нагрузки.

Схема последовательного стабилизатора, соединённого с мостовым выпрямителем

Поскольку транзистор в последовательном стабилизаторе напряжение, воздействующее на базу транзистора, равно падению напряжения в стабилитроне. Этот потенциал положителен относительно эмиттера транзистора. Так как стабилитрон поддерживает падение напряжения на постоянном уровне, потенциал, воздействующий на базу транзистора, будет оставаться постоянным.

Последовательный стабилизатор поддерживает постоянный уровень напряжения, подаваемого на нагрузку, изменяя величину падения напряжения в транзисторе. Возрастание тока через нагрузку может быть вызвано либо повышением напряжения источника питания, либо снижением сопротивления нагрузки. Когда ток возрастает, возрастает также и падение напряжения на нагрузке. В результате, напряжение, приложенное к эмиттеру транзистора, возрастает, делая его более положительным. Это означает, что разность электрических потенциалов между эмиттером и базой становится меньше, поэтому возрастает внутреннее сопротивление транзистора.

Схема стабилизатора напряжения постоянного тока

Стабилизаторы напряжения различают компенсационные стабилизаторы непрерывного и импульсного действия. Стабилизаторы напряжения непрерывного действия представляют собой систему автоматического регулирования, в которой фактическое значение выходного напряжения сравнивается с заданным значением эталонного опорного напряжения. Возникающий при этом сигнал рассогласования усиливается и должен воздействовать на регулирующий элемент стабилизатора таким образом, чтобы выходное напряжение стремилось вернуться к заданному уровню. В качестве источника опорного напряжения обычно используют параметрический стабилизатор, работающий с малыми токами нагрузки, реже гальванические батареи. В зависимости от способа включения регулирующего элемента различают компенсационные стабилизаторы последовательного и параллельного типов.


Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам. ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Бесконечно мощный регулируемый стабилизатор напряжения постоянного напряжения

Простейший стабилизатор постоянного тока


Стабилизаторы постоянного тока, как и стабилизаторы напряжения, могут быть параметрическими и компенсационными. В качестве параметрических стабилизаторов постоянного тока могут быть использованы упомянутые ранее токостабилизирующие двухполюсники рис.

В компенсационных стабилизаторах постоянного тока последовательно с нагрузкой включается эталонный резистор , напряжение на котором стабилизируется с помощью компенсационного стабилизатора напряжения.

Таким образом, при изменении нагрузки ток, протекающий через нее, останется неизменным. На рис. Сигнал рассогласования усиливается с помощью усилителя постоянного тока, выполненного на транзисторе VT 2 , и воздействует на регулирующий элемент — транзистор VT 1.

В рассмотренных компенсационных стабилизаторах напряжения непрерывного типа в качестве регулирующего элемента используется транзистор, работающий в линейном режиме. Такой режим работы определяет значительные величины мощности, рассеиваемой на регулирующем элементе. Решение проблемы уменьшения потребляемой стабилизатором мощности связано с переводом регулирующего элемента транзистора из линейного режима в ключевой отсечка — насыщение.

В регулирующем элементе, работающем в ключевом режиме, средняя за период коммутации мощность, рассеиваемая на нем, значительно меньше, чем в непрерывном стабилизаторе, так как хотя в замкнутом состоянии ток, протекающий через регулирующий транзистор, максимален, однако падение напряжения на нем близко к нулю, а в разомкнутом состоянии ток, протекающий через него, близок к нулю, хотя напряжение максимально.

Таким образом, в обоих случаях, рассеиваемая мощность незначительна и близка к нулю. Кроме того, использование импульсного стабилизатора позволяет в ряде случаев исключить из схемы силовой трансформатор, работающий на частоте 50 Гц, что также улучшает показатели импульсных стабилизаторов. Ясно, что изменение режима работы регулирующего элемента требует радикального изменения концепции регулирования выходного напряжения.

В этой схеме нагрузка Н последовательно через сглаживающий фильтр Ф и ключевой регулирующий элемент РЭ подключена к источнику входного напряжения.

Выходное напряжение сравнивается схемой сравнения СС с эталонным опорным напряжением. Разностный сигнал рассогласования , формируемый схемой сравнения СС , воздействует на схему управления СУ , которая вырабатывает импульсы, управляющие временами размыкания и замыкания ключевого регулирующего элемента РЭ.

В результате на вход сглаживающего фильтра Ф поступает импульсное напряжение , форма которого приведена на рис. Среднее значение этого напряжения зависит от соотношения времен замкнутого и разомкнутого состояний ключа РЭ и определяется формулой:. Изменяя параметры и , можно регулировать напряжение таким образом, чтобы выходное напряжение стабилизатора оставалось почти неизменным.

Изменение параметров и можно рассматривать как модуляцию входного напряжения ключевым элементом РЭ. Возможны три способа модуляции входного напряжения:. Широтно-импульсная модуляция ШИМ , когда изменяется длительность управляющих импульсов , а частота их следования остается неизменной.

Частотно-импульсная модуляция ЧИМ , в процессе которой изменяется частота следования управляющих импульсов, а их длительность неизменна. В этой схеме функции схемы сравнения и схемы управления ключом выполняет компаратор напряжения КН , на один из входов которого поступает выходное напряжение или его часть, а на другой — пилообразные импульсы , вырабатываемые с постоянной частотой генератором линейно изменяющегося напряжения ГЛИН. Компаратор срабатывает при равенстве напряжений на обоих его входах и формирует управляющее напряжение на входе регулирующего элемента РЭ ключа , закрывая или открывая его.

При отклонении выходного напряжения от номинального значения изменяется момент времени срабатывания компаратора, т. Принцип работы схемы иллюстрируется временными диаграммами на рис.

Поскольку напряжение после ключевого элемента представляет собой последовательность импульсов, необходимым элементом импульсного стабилизатора является сглаживающий фильтр с высоким коэффициентом сглаживания.

Обычно в качестве сглаживающего фильтра в импульсных стабилизаторах используются Г-образные LC -фильтры. Процессы, характеризующие работу импульсного стабилизатора с Г-образным LC -фильтром рис.

Предположим, что в момент времени регулирующий транзистор открыт, и ток через катушку индуктивности нарастает по линейному закону:. В момент времени транзистор закрывается ключ размыкается. Ток убывает также по линейному закону, протекая через открытый диод VD.

Наличие диода в этой схеме необходимо, так как в отсутствие диода на закрытом транзисторе возникли бы недопустимые перегрузки по напряжению, которые могли бы привести к выходу его из строя. В момент времени транзистор открывается ключ замыкается , и ток начинает увеличиваться по линейному закону.

Далее цикл повторяется. Режим работы стабилизатора при называется режимом непрерывного тока. В этом случае выражение для пульсаций тока, протекающего через катушку индуктивности, можно записать следующим образом. Пульсацию выходного напряжения можно определить, учитывая, что в установившемся режиме работы схемы средние значения токов, протекающих через катушку индуктивности и нагрузку, равны между собой. Следовательно, среднее значение тока, протекающего через конденсатор, равно нулю, а изменение напряжения на нем пульсации выходного напряжения определяется только пульсацией тока.

Когда ток выше среднего значения , напряжение на конденсаторе увеличивается. При уменьшении тока относительно напряжение на конденсаторе также уменьшается.

Таким образом, можно записать уравнение баланса электрических зарядов в цепи катушки индуктивности и конденсатора:. После несложных преобразований можно получить выражение для величины пульсаций выходного напряжения:. Из этого выражения следует, что для обеспечения малых пульсаций выходного напряжения необходимо увеличивать частоту регулирования.

Однако при увеличении частоты возрастают потери мощности в регулирующем транзисторе и катушке индуктивности, что приводит к снижению КПД. Обычно частота регулирования импульсных стабилизаторов напряжения лежит в пределах от 2 до 50 кГц.

Как правило, современные импульсные стабилизаторы выпускаются в виде специализированных микросхем стабилизаторов например, КЕП1 или специализированных микросхем, реализующих управляющие схемы например, КЕУ1 , дополняемых необходимыми дискретными элементами. Файловый архив студентов.

Логин: Пароль: Забыли пароль? Email: Логин: Пароль: Принимаю пользовательское соглашение. FAQ Обратная связь Вопросы и предложения. Добавил: Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам. Скачиваний: Ключевые каскады на полевых транзисторах.

Цифровые ключи на биполярных и полевых транзисторах. Стабилизаторы постоянного тока Стабилизаторы постоянного тока, как и стабилизаторы напряжения, могут быть параметрическими и компенсационными. Обобщая, можно сказать, что для стабилизации постоянного тока может Рис. Импульсные стабилизаторы напряжения В рассмотренных компенсационных стабилизаторах напряжения непрерывного типа в качестве регулирующего элемента используется транзистор, работающий в линейном режиме.

Среднее значение этого напряжения зависит от соотношения времен замкнутого и разомкнутого состояний ключа РЭ и определяется формулой: , где период, — частота переключения ключевого элемента, — скважность последовательности импульсов. Возможны три способа модуляции входного напряжения: 1. Широтно-частотная, когда частота и длительность управляющих импульсов — переменные величины.

Наибольшее распространение получили импульсные стабилизаторы с ШИМ. Возможно построение стабилизатора с ШИМ на основе структурной схемы рис.

Таким образом, можно записать уравнение баланса электрических зарядов в цепи катушки индуктивности и конденсатора: , где — период переключения ключевого транзистора, — среднее значение тока, протекающего через конденсатор за половину периода, — изменение напряжения на конденсаторе за половину периода. Обобщая, можно сказать, что для стабилизации постоянного тока может.


Виды и схемы стабилизаторов напряжения

Стабилизаторы постоянного тока, как и стабилизаторы напряжения, могут быть параметрическими и компенсационными. В качестве параметрических стабилизаторов постоянного тока могут быть использованы упомянутые ранее токостабилизирующие двухполюсники рис. В компенсационных стабилизаторах постоянного тока последовательно с нагрузкой включается эталонный резистор , напряжение на котором стабилизируется с помощью компенсационного стабилизатора напряжения. Таким образом, при изменении нагрузки ток, протекающий через нее, останется неизменным. На рис. Сигнал рассогласования усиливается с помощью усилителя постоянного тока, выполненного на транзисторе VT 2 , и воздействует на регулирующий элемент — транзистор VT 1.

напряжения постоянного тока При необходимости схема стабилизатора может.

Схемы простых стабилизаторов напряжения

Какими светодиодами вы чаще всего пользуетесь? Высоковольтный стабилизатор напряжения постоянного тока. Назад Вперед. Все обсуждения. Добавить в избранное. Sprint Layout 5. Выберите категорию:. При построении высококачественных высоковольтных стабилизаторов напряжения, например, для питания ламповых каскадов, приходиться применять специальные схемы включения регулировочных элементов, что усложняет схемотехнику таких стабилизаторов.

Вы точно человек?

Voltage regulator — электромеханическое [1] или электрическое электронное устройство, имеющее вход и выход по напряжению , предназначенное для поддержания выходного напряжения в узких пределах, при существенном изменении входного напряжения и выходного тока нагрузки. Источник стабилизированного питания англ. Power conditioner — оборудование, применяемое для преобразования электрической энергии в форму, пригодную для последующего использования. По типу выходного напряжения стабилизаторы делятся на стабилизаторы постоянного напряжения и переменного напряжения. Как правило, вид напряжения на входе стабилизатора и на его выходе совпадают постоянное либо переменное , но в некоторых типах стабилизаторов их виды разные.

Стабилизаторы постоянного напряжения и тока. Для питания низковольтных устройств широко используются полупроводниковые стабилизаторы постоянного напряжения.

СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА

Запомнить меня. Developed in conjunction with Joomla extensions. Gheorghe Plasoianu При проектировании высоковольтных стабилизаторов могут возникать трудности, связанные с воздействием на компоненты высоких напряжений, а также с их надежностью и стоимостью. Предлагаемое в этой статье решение основано на простом нерегулируемом высоковольтном источнике питания, включенном последовательно с низковольтным импульсным преобразователем Рисунок 1. Начало в Часть 1. Алексей Кузьминов, Москва Принципиальные схемы.

4.4. Стабилизаторы постоянного тока

Стабилизация напряжения необходима, если нужно добиться на устройстве неизменяемости напряжения питания при изменнениях напряжения на первичных источниках сеть, батарея. Добится идеальной стабилизации нельзя, можно только ослабить дестабилизирующие воздействие на напряжение источника питания. Они подразделяются в зависимости от рода напряжения на стабилизаторы постоянного и переменного напряжения, а по принципу на стабилизаторы параметрические и компенсационные. А именно, при увеличении напряжения на входе стабилизатора ток через стабилитрон VD резко увеличивается, соответственно увеличивается падение напряжения на балластном резисторе Rб. Коэффициент стабилизации в этом случаи будет равен произведению коэффициентов стабилизации каждого каскада. При последовательном соединении нескольких стабилитронов, увеличивается стабилизируемое напряжение Параллейное включение стабилитронов не допускается, так как небольшая разница в рабочих напряжениях, которая всегда имеет место, приводит к неравномерному распределению протекающих через них токов. Для рассчета параметрического стабилизатора нужно знать номинальный ток нагрузки и выбрать номинальный ток стабилизации, который, примерно, будет равен полусумме минимального и максимального тока стабилизации. Сложив номинальный ток стабилитрона и нагрузки, получим номинальный ток через балластный резистор.

Стабилиза́тор напряже́ния (англ. Voltage regulator) — электромеханическое или 1 Стабилизаторы постоянного напряжения Такие стабилизаторы применяется для стабилизации напряжения схем с малым потребляемым током, так как для стабилизации напряжения ток через стабилитрон D 1.

ШИМ стабилизаторы постоянного напряжения и тока

Чаще всего радиотехнические устройства для своего функционирования нуждаются в стабильном напряжении, не зависящем от изменений сетевого питания и от тока нагрузки. Для решения этих задач используются компенсационные и параметрические устройства стабилизации. Его принцип работы заключается в свойствах полупроводниковых приборов.

Стабилизатор напряжения

Испытатель стабилитронов — приставка к мультиметру. Зарядное устройство для шуруповерта. На рис. Рассмотренный выше автоматический способ управления таймером NE по входу Е выв.

Электрика и электрооборудование, электротехника и электроника — информация!

Стабилизатор тока на транзисторе. Стабилизаторы тока схемы

Стабилизированные источники питания необходимы для обеспечения независимости параметров электронного устройства от изменений питающего напряжения. Практически в любой современной аппаратуре имеется стабилизатор напряжения, а то и несколько. Простейший стабилизатор напряжения представляет собой усилитель постоянного тока, на вход которого подано постоянное напряжение стабилитрона или часть его. Нагрузочная способность такого стабилизатора определяется силой максимального выходного тока ОУ. Следящие стабилизаторы, как правило, работают на принципе сравнения опорного и выходного напряжений, усиления их разности и управления электропроводностью регулирующего транзистора. Стабилизатор по схеме Рис.

Схемы стабилизаторов напряжения и тока

Известно, что яркость светодиода очень сильно зависит от протекающего через него тока. В то же время ток светодиода очень круто зависит от питающего напряжения. Отсюда возникают заметные пульсации яркости даже при незначительной нестабильности питания. Но пульсации — это не страшно, гораздо хуже то, что малейшее повышение питающего напряжения может привести к настолько сильному увеличению тока через светодиоды, что они просто выгорят.


Стабилизаторы напряжения — Теоретические материалы — Теория

Стабилизатором напряжения (СТН) называют устройство, поддерживающее с определенной точностью неизменным напряжение на нагрузке. Другими словами, стабилизатор напряжения — это устройство, на выходе которого напряжение остается неизменным при воздействии дестабилизирующих факторов.

Стабилизаторы бывают параметрические (ПСН) и компенсационные (КСН). Параметрический стабилизатор наиболее простой. Его работа основана на свойствах полупроводникового диода, а точнее на одной из его разновидностей — стабилитрона. Типичная наипростейшая схема параметрического стабилизатора приведена на рисунке 1.

Рис. 1 — Параметрический стабилизатор напряжения

В стабилитронах используется явление электрического лавинного пробоя. При этом в широком диапазоне изменения тока через диод напряжение изменяется на нем очень незначительно. Входное напряжение через ограничительный резик Rбал подводится к параллельно включенным стабилитрону и сопротивлению нагрузки. Поскольку напряжение на стабилитроне меняется незначительно, то и на нагрузке оно будет иметь тот же характер. При увеличении входного напряжения практически все изменение Uвх передается на Rбал, что приводит к увеличению тока в нем. Увеличение этого тока происходит за счет увеличения тока стабилизации при почти неизменном токе нагрузки. Другими словами, все изменение входного напряжения поглощается в ограничительном (балластном) резике.

Часто стабилитрон работает в таком режиме, когда напряжение источника гуляет (т. е. нестабильно), а сопротивление нагрузки постоянно. Для нормального режима стабилизации сопротивление резика Rогр должно иметь определенное значение. Если напряжение Uвх гуляет от Umin до Umax, то для расчета Rогр можно воспользоваться формулой:

Rогр = (Uвх.ср — Uст)/(Iср + Iн),

где Uвх.ср = 0.5(Uвх.min + Uвх.max) — среднее значение напряжения источника, Iср. = 0.5(Imin + Imax) — средний ток стабилитрона, Iн = Uн/Rн — ток нагрузки. При изменении входного напряжения в ту или иную сторону будет изменяться ток стабилитрона, на напряжение на нем, следовательно и на нагрузке будет оставаться постоянным.

Коли все изменения напряжения источника гасятся в Rогр, то наибольшее изменение напряжения (Uвх. max — Uвх.min = ΔUвх) должно соответствовать наибольшему возможному изменению тока, при котором еще сохраняется стабилизация (Imax — Imin = ΔIст). Отсюда следует, что стабилизация будет осуществляться только при соблюдении условия:

ΔUвх ≦ ΔIстRогр

Бывает режим стабилизации, когда входное напряжение постоянно, а сопротивление нагрузки изменяется, т. е. гуляет от Rн.min до Rн.max. Для такого режима Rогр определяется по формуле:

Rогр = (Uвх — Uст)/(Iср + Iн.ср),

где Iн.ср = 0.5(Iн.min + Iн.max), причем Iн.min = Uст/Rн.max, а Iн.max = Uст/Rн.min.

Иногда необходимо получить такое напряжение, на которое стабилитрон не рассчитан. В этом случае применяют последовательное соединение стабилитронов. Тогда напряжение стабилизации будет соответствовать сумме напряжений стабилизаций последовательно включенных стабилитронов.

Помимо рассмотренной схемы применяют каскадное включение стабилитронов. Говоря проще, берут несколько вышерассмотренных схем и включают одну за другой. При этом напряжение стабилизации предыдущего стабилитрона должно быть больше, чем следующего. Такие схемы применяют для увеличения коэффициента стабилизации. Бывает еще и мостовая схема, называемая мостовой параметрический стабилизатор. Теоретически у такой схемы коэффициент стабилизации стремится к бесконечности (хотя в это верится с трудом).

К сожалению большой мощи с вышерассмотренной схемы не снять. Поэтому придумали ниже приведенную схемку, которая проста до безобразия.


Рис. 2 — Параметрический стабилизатор напряжения с усилителем мощности

Как видим, ничего сложного. Просто нагрузку воткнули через транзистор, включенный по схеме ОК, выполняющего роль усилителя мощности.

Ахтунг: Как-то один препод втулял на полном серьезе, что схема на рисунке 2 — компенсационный стабилизатор напряжения. Тогда меня чуть не вывернуло. Не ведитесь на такую фигню. Про КСН чуть ниже. Там и будет понятно отличие ПСН от КСН.

Такая схема при малых и средних токах нагрузки работает как стабилизатор, а при больших токах нагрузки — как транзисторный фильтр (если параллельно стабилитрону влепить кондер). Если параллельно стабилитрону влепить переменный (подстроечный) резик, то выходное напряжение становиться регулируемым. Можно также влепить параллельно нагрузке кондер. Кондеров вообще можно повтыкать несколько штук, не повредит. Для уменьшения высокочастотной (ВЧ) составляющей выходного напряжения параллельно нагрузке втыкают кондер емкостью 0,01…1 мкФ. Это касается любых источников питания. В умных книжках пишут, что кондер должен быть керамический, хотя и бумажные, слюдяные, пленочные и прочие работают ничтяково.

Тип транзистора в схеме на рисунке 2 выбирается из учета мощности нагрузки. Например, для питания усилка (особенно большой мощности), когда ток нагрузки велик, втыкают составной транзистор. Составной транзистор — это когда берут два (или больше) транзистора и коллектор или эмиттер одного подключают к базе другого, а оставшийся вывод первого транзистора соединяют с оставшимся выводом следующего. На рисунке ниже это намного понятнее:


Это составной транзистор

И это составной транзистор

Теперь ясно? Вся фишка в том, что у составного транзистора коэффициент передачи равен произведению коэффициентов передачи каждого транзистора. То есть берем два говяненьких транзистора с коэффициентом усиления, скажем, 100, делаем составной и получаем транзистор с коэффициентом передачи 10 000. Суть ясна?

Итак, для больших токов используют составные транзисторы, ну а для питания парочки микросхем подойдет транзистор средней и малой мощности. Даже 315-е работают вполне удовлетворительно.

Бывает ешчё куча всяких схем ПСН, но наиболее употребительные две вышерассмотренные. Ну понятно, наверное, чтобы получить напряжение обратной полярности, просто переворачиваем стабилитрон вверх ногами (на рис.1), а транзистор втыкаем другого типа проводимости (рис.2; был n-p-n, ставим p-n-p). Полярность кондеров тоже необходимо поменять, не забывая при этом поменять полярность входного напряжения.

Компенсационные стабилизаторы напряжения

Компенсационный стабилизатор напряжения (КСН) работает по иному принципу, нежели ПСН. Из названия видно, что КСН чего-то там компенсирует. В общем-то принцип действия КСН основан на изменении сопротивления регулирующего элемента в зависимости от управляющего сигнала. А вот и определение из книжки — КСН относятся к стабилизаторам непрерывного действия и представляют собой устройства автоматического регулирования, которые с заданной точностью поддерживают напряжение на нагрузке независимо от изменения входного напряжения и тока нагрузки. КСН бывают последовательного и параллельного типа. Для рывка рассмотрим структурную схему типичного КСН последовательного типа.

Рис. 3 — КСН последовательного типа

РЭ — это регулирующий элемент, в качестве которого чаще всего используется транзистор ( биполярный или полевой), СУ — схема управления — собственно управляет работой РЭ. Иногда вместо СУ изображают усилитель постоянного тока (УПТ). Его задача — усилить сигнал рассогласования и подать его на РЭ. Д — делитель напряжения, ИОН — источник опорного напряжения. В качестве ИОН применяют схему параметрического стабилизатора. Источник опорного напряжения и делитель объединяют в так называемый измерительный элемент (ИЭ). Из-за включения РЭ последовательно с нагрузкой схема так и называется — последовательная.

Итак, источник опорного напряжения (ИОН) задает опорное напряжение, поступающее на вход СУ. С делителя часть выходного напряжения (соизмеримого с напряжением ИОН) также подается на вход схемы управления (СУ). В результате сравнения выходного напряжения (или его части) с опорным СУ управляет РЭ, сопротивление которого меняется в ту или иную сторону. Короче, если, к примеру, напряжение на входе скакнуло, эта фигня, естественно, передается на выход. Сигнал с делителя напряжения подается на схему управления и та, в свою очередь, сравнивая напряжение с ИОН, дает команду РЭ увеличить (уменьшить) сопротивление. В результате на нагрузке напряжение остается постоянным. Кроме того, измерительный элемент выделяет пульсации выпрямленного напряжения, поступающие на РЭ, который достаточно хорошо сглаживает их. При рассмотрении принципиальной схемы все станет ясней.

Параллельную схему КСН рассмотрим только в структуре. Ее изображение приведено на рисунке 4.

Рис.4 — КСН параллельного типа

Принцип действия такого стабилизатора основан на изменении проводимости РЭ (опять же, в соответствии с управляющим сигналом), вызывающее изменение падения напряжения на балластом резике. Эта схема хорошо работает при небольшом импульсном изменении тока нагрузки. Её основное достоинство — при импульсном изменении тока нагрузки не происходит изменения тока, потребляемого от сети.

Ну а теперь перейдем к самому главному: к схемам. Очень простая и понятная, так сказать, типичная схема приведена на рисунке 5.

Рис.5 — Принципиальная схема КСН.

Итак, разберем все деталюшки. Функции РЭ выполняет транзистор VT1. ИОН образован резиком R1 и стабилитроном VD1 (как видим, это параметрический стабилизатор). Делитель, соответственно, состоит из резиков R2-R4. На транзисторе VT2 собран усилитель постоянного тока (УПТ). ИОН задает для УПТ образцовое напряжение, которое вводится в цепь эмиттера транзистора VT2. На базу транзистора поступает напряжение с делителя. Если изменяется выходное напряжение, а соответственно, и напряжение на базе транзистора VT2, который сравнивая это напряжение с напряжением на эмиттере, задает РЭ такой режим работы, что сопротивление его перехода изменяется, и напряжение на нагрузке остается постоянным. С помощью резика R3 можно регулировать выходное напряжение.

В качестве регулирующего элемента при малом токе нагрузки (не больше 0,1-0,2 А) используются одиночные транзисторы. При больших токах нагрузки ставят составные и так называемые тройные составные транзисторы.

Такая схема обладает защитой от короткого замыкания (КЗ). При КЗ обесточивается стабилитрон VD1 и транзисторы VT1, VT2 закрываются. Правда злоупотреблять этим не следует (т. е. ради интереса замыкать плюс с минусом). Защита от КЗ кратковременная. Но работает!

На практике один из вариантов такой схемы можно встретить с резиком между коллектором и эмиттером РЭ. Он необходим для нормальной работы стабилизатора при отрицательных температурах. Иногда пишут, что резик, шунтирующий переход коллектор-эмиттер РЭ, служит для запуска стабилизатора. Ну в принципе, наверное, понятно, что для смены полярности необходимо поменять тип транзисторов, направление включения стабилитрона и, соответственно, полярность включения кондеров (на схеме не показаны).

Итак, практическая схема вышеописанного стабилизатора приведена ниже:

Рис. 6 — КСН

Эта схема содрана с блока питания магнитофона приставки «Карат МП-201С» и, как видно, отличие состоит лишь в кондерах и резике R1. Резиком R4 подстраивают выходное напряжение. Подбирая стабилитрон VD1 можно изменять выходное напряжение ( при изменении входного, соответственно). При этом надо менять сопротивление резика R1. Две черточки на его корпусе обозначают мощность, т. е. 2 Вт. При больших токах нагрузки резик R1 греется. Естественно, транзистор VT1 необходимо установить на радиатор, площадью хотя бы 50 см2, т. к. и он может «пыхнуть».

Одной из разновидностей схем такого рода является так называемая схема с «холодным» коллектором. Её отличием является то, что регулирующий транзистор включается в цепь общего провода, а не «горячего». А это значит, что изолировать транзистор от радиатора или радиатор от корпуса устройства не надо, чего не скажешь о схемах на рисунках 5 и 6. В этих схемах транзисторы вылетают, как с добрым утром, если забыли изолировать коллектор (для тех, кто в танке, коллектор мощных транзисторов электрически соединен с корпусом транзистора или его частью для лучшего теплового контакта). На рисунке 7 эта схема и показана. Схема слизана с журнала Радио аж за 1984 год (Радио №12/1984).

Рис. 7 — КСН с «холодным» коллектором

Как видно, практически никаких отличий от предыдущей схемы. В качестве регулирующего использован составной транзистор КТ827А. Его можно легко заменить двумя — КТ815 и КТ819. Недостаток схемы — меньший ток нагрузки, нежели у схемы на рисунке 6. Да к тому же для такого стабилизатора необходим отдельный выпрямитель . Другими словами, если нужно несколько стабилизаторов, то для каждого придется забабахать свой выпрямитель. Зато все регулирующие транзисторы можно поставить на один теплоотвод, не изолируя их.

Схема автоматического стабилизатора напряжения для телевизоров и холодильников

Здесь мы изучим конструкцию простого автоматического стабилизатора сетевого напряжения переменного тока, который можно применять для защиты таких приборов, как телевизоры и холодильники, от колебаний напряжения.

Стабилизатор напряжения — это устройство, предназначенное для обнаружения несоответствующих колебаний напряжения на входах сети переменного тока и корректировки их для создания стабилизированного напряжения для подключенных приборов или гаджетов.

Как работает схема

Ссылаясь на рисунок, мы видим, что предлагаемая схема автоматического стабилизатора напряжения сконфигурирована с одним операционным усилителем IC 741.Он становится частью управления всей конструкции. Операционный усилитель подключен как компаратор, мы все знаем, насколько хорошо этот режим подходит для IC 741 и других операционных усилителей. Его два входа подходят для указанных операций.

Вывод № 2 микросхемы фиксируется на опорном уровне, создаваемом резистором R1 и стабилитроном, а на вывод № 3 подается напряжение выборки от трансформатора или источника питания.

Это напряжение становится напряжением считывания для микросхемы и прямо пропорционально изменению входного переменного тока нашего источника питания.

Предустановка используется для установки точки срабатывания или пороговой точки, при которой напряжение может считаться опасным или недопустимым. Мы обсудим это в разделе процедуры настройки.

На контакте №6, который является выходом микросхемы, устанавливается высокий уровень, как только контакт №3 достигает заданного значения, и активирует каскад транзистора/реле.

В случае, если напряжение сети превышает заданный порог, неинвертирующая микросхема обнаруживает это и ее выход немедленно становится высоким, включая транзистор и реле для выполнения желаемых действий.

Реле типа DPDT имеет контакты, подключенные к трансформатору, который представляет собой обычный трансформатор, модифицированный для выполнения функции стабилизирующего трансформатора.

Его первичная и вторичная обмотки соединены между собой таким образом, что путем соответствующего переключения отводов трансформатор может добавлять или вычитать определенную величину сетевого напряжения переменного тока и выдавать полученное значение на выходную подключенную нагрузку.

Контакты реле надлежащим образом интегрированы в ответвления трансформатора для выполнения вышеуказанных действий в соответствии с командами, подаваемыми с выхода операционного усилителя.

Таким образом, если входное напряжение переменного тока имеет тенденцию к увеличению установленного порогового значения, трансформатор вычитает некоторое напряжение и пытается не допустить, чтобы напряжение достигло опасного уровня, и наоборот в ситуациях низкого напряжения.

Полная принципиальная схема

Расчеты операционных усилителей

Если вместо стабилитрона на выводе № 2 использовался резисторный делитель, отношение между опорным уровнем на выводе № 2 операционного усилителя с резистивным делителем и Vcc может быть задано как:

Vref = (R2 / R1 + R2) x Vcc

Где R2 — резистор, используемый вместо Z1.

Схема подключения реле трансформатора

Список деталей

Для сборки самодельной схемы автоматического стабилизатора сетевого напряжения потребуются следующие компоненты:

  • R1, R2 = 10 K, медленная коррекция напряжения)
  • C1 = 1000 мкФ / 25 В
  • D1, D2, D3 = 1N4007,
  • T1 = BC547,
  • TR1 = 0–12 В, 500 мА,
  • 90949 TR2 В, 5 А,
  • IC1 = 741,
  • Z1, Z2 = 4.7 В/400 мВт
  • Реле = DPDT, 12 В, 200 или более Ом, приблизительное выходное напряжение для заданных входов

Пропорции стабилизированного выходного и нестабилизированного входного напряжения

ВХОД——ВЫХОД

——- 212В
210В ——— 222В
220В ——— 232В
225В ——— 237В
230В ——- — 218 В
240 В ——— 228 В
250 В ——— 238 В

Как настроить схему

Обсуждаемая простая схема автоматического стабилизатора напряжения может быть настроена с помощью следующих шагов:

Первоначально не подключать трансформаторы к цепи, также оставьте R3 отключенным.

Теперь, используя переменный источник питания, подайте питание на цепь через C1, положительный источник питания идет на линию контакта № 7 операционного усилителя, а отрицательный — на линию отрицательного контакта № 4 операционного усилителя.

Установите напряжение примерно на 12,5 В и отрегулируйте предустановку так, чтобы выходной сигнал ИС только стал высоким и срабатывал реле.

Помните, здесь мы предположили, что выход постоянного тока 12,5 В от TR1 соответствует примерно 225 В переменного тока на входе от сети…. Для вашей схемы обязательно подтвердите это перед выполнением этой процедуры настройки.Это означает, что если вы обнаружите, что ваш выход постоянного тока TR1 соответствует 13 В для входа 225 В, затем выполните эту процедуру, используя 13 В …. и так далее.

Теперь снижение напряжения примерно до 12 вольт должно привести к тому, что операционный усилитель приведет реле в исходное состояние или обесточит его.

Повторить и проверить действие реле, изменив напряжение с 12 до 13 вольт, что должно привести к соответствующему срабатыванию реле.

Процедура настройки завершена.

Теперь вы можете подключить оба трансформатора к соответствующим позициям в схеме, а также восстановить соединения R3 и реле в исходных точках

Ваша простая самодельная схема стабилизатора сетевого напряжения готова.

При установке реле срабатывает всякий раз, когда входное напряжение превышает 230 вольт, доводя выходное напряжение до 218 вольт, и постоянно удерживает это расстояние, когда напряжение достигает более высоких уровней.

Когда напряжение снова падает до 225 В, реле обесточивается, поднимая напряжение до 238 В, и поддерживает разницу при дальнейшем падении напряжения.

Описанное выше действие удерживает выходное напряжение на приборе в диапазоне от 200 до 250 вольт с колебаниями от 180 до 265 вольт.

Предупреждение. Одно неправильное соединение может привести к пожару или взрыву, поэтому действуйте с осторожностью. Всегда используйте защитную лампу мощностью 100 Вт последовательно с той линией сети, которая изначально идет к стабилизирующему трансформатору. Как только операции будут подтверждены, вы можете удалить эту лампочку.

2) Вся цепь не изолирована от сети, поэтому пользователям рекомендуется соблюдать крайнюю осторожность при тестировании устройства в открытом положении и при включенном питании, чтобы избежать смертельного поражения электрическим током.

Простейшая схема стабилизатора сетевого напряжения

Стабилизатор напряжения — это устройство, которое можно использовать для обнаружения неподходящих уровней напряжения и их устранения для обеспечения достаточно стабильного выходного сигнала на выходе, к которому подключена нагрузка.
Здесь мы рассмотрим конструкцию простого автоматического стабилизатора сетевого напряжения переменного тока, который можно использовать для вышеуказанной функции.

Как работает схема

Говоря о рисунке, мы сталкиваемся с тем, что вся схема состоит из одного операционного усилителя IC 741.Он становится управляющей частью всей конструкции.

Микросхема распаяна как компаратор, все знают, насколько хорошо этот режим подходит для микросхемы 741 и других ОУ. Его два входа соответствующим образом настроены для указанных процедур.

Вывод № 2 ИС фиксируется на опорном уровне, создаваемом резистором R1 и стабилитроном, а вывод № 3 используется для выборки напряжения от трансформатора или источника питания. Это напряжение превращается в напряжение считывания для ИС и мгновенно пропорционально изменению входного переменного тока нашего источника питания.

Предустановка используется для установки точки активации или пороговой точки, при которой напряжение может считаться опасным или недопустимым. Мы собираемся поговорить об этом в разделе о процессе создания.

На контакте № 6, который является выходом микросхемы, устанавливается высокий уровень в тот момент, когда контакт № 3 достигает заданного значения и запускает фазу транзистора/реле.

В случае, если напряжение сети превышает определенное пороговое значение, неинвертирующая микросхема определяет это и ее выход мгновенно становится высоким, активируя транзистор и реле для необходимых действий.

Реле типа DPDT имеет контакты, подключенные к трансформатору, который может быть обычным трансформатором, улучшенным для выполнения функции стабилизирующего трансформатора.

Его первичная и вторичная обмотки соотнесены таким образом, что посредством соответствующего переключения ответвлений трансформатор имеет возможность добавлять или вычитать определенную величину сетевого напряжения переменного тока и генерировать дополнительную нагрузку, связанную с выходом.

Контакты реле правильно соединены с ответвлениями трансформатора для выполнения вышеуказанных действий в соответствии с командами, подаваемыми с выхода операционного усилителя.

Таким образом, если входное напряжение переменного тока имеет тенденцию повышать установленное пороговое значение, трансформатор вычитает некоторое напряжение и пытается предотвратить достижение опасного уровня напряжения, и наоборот в условиях низкого напряжения.

Схема схемы стабилизатора напряжения 220 В

 

Перечень деталей СХЕМЫ ЦЕПИ ПРОСТОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО СТАБИЛИЗАТОРА НАПРЯЖЕНИЯ

Для изготовления схемы самодельного автоматического стабилизатора сетевого напряжения потребуются следующие компоненты: = 470K,
C1 = 1000 мкФ / 25 В
D1, D2 = 1N4007,
T1 = BC547,
TR1 = 0–12 В, 500 мА,
TR2 = 9–0–9 В, 5 А,
IC1 = 741,
Z1, Z2 = 4.7 В/400 мВт
Реле = DPDT, 12 В, 200 или более Ом,

Приблизительное выходное напряжение для данных входов

ВХОД —— ВЫХОД
200 В ——— 212 В
210 В — —— 222В
220В ——— 232В
225В ——— 237В
230В ——— 218В
240В ——— 228 В
250 В ——— 238 В

Как настроить схему

Предлагаемая простая схема автоматического стабилизатора напряжения может быть настроена с помощью следующих процедур:

Вначале не подключайте трансформаторы к схема.

Используя регулируемый источник питания, запитайте цепь через C1, плюс идет на клемму R1, а минус идет на линию катода D2.

Установите напряжение примерно на 12,5 В и отрегулируйте предустановку так, чтобы выходной сигнал ИС сразу стал высоким и вызывал реле.

Теперь уменьшение напряжения примерно до 12 вольт должно привести к тому, что операционный усилитель приведет реле в исходное состояние или обесточит его.

Повторите и проверьте действие реле, изменив напряжение с 12 до 13 вольт, что может привести к срабатыванию триггера реле соответственно.

Процесс запуска завершен.

Теперь вы можете подключить оба трансформатора к соответствующим позициям со схемой.

Схема простого самодельного стабилизатора сетевого напряжения готова.

При настройке реле срабатывает в любой момент, когда входное напряжение превышает 230 вольт, доводя выходное напряжение до 218 вольт, и сохраняет это расстояние постоянно, когда напряжение увеличивается до более высоких уровней.

Когда напряжение снова падает до 225 В, реле обесточивается, подтягивая напряжение до 238 В, и сохраняет воздействие при дальнейшем падении напряжения.

Вышеупомянутое действие поддерживает выходное напряжение устройства в диапазоне от 200 до 250 вольт с колебаниями от 180 до 265 вольт.

Цепь автоматического стабилизатора напряжения — Инженерные проекты

Размещенный здесь проект называется схемой автоматического стабилизатора напряжения, которая эффективно решает почти все проблемы, встречающиеся в обычно доступном стабилизаторе. С помощью схемы автоматического стабилизатора напряжения мы можем поддерживать постоянное напряжение на уровне 230 В, когда напряжение автоматически снижается до 170 В и достигает 250 В.

Принцип работы схемы автоматического стабилизатора напряжения

Стратегия работы схемы очень проста, эта схема включает одно реле за раз от 170 В переменного тока и выше, а все реле включаются при достижении входного напряжения 230 В переменного тока. Точно так же, если входное напряжение питания постепенно уменьшается с 230 В, реле автоматически обесточивается одно за другим, так что выходное напряжение остается постоянным на уровне 230 В переменного тока.

Различные другие стабилизаторы напряжения и блоки автоматического отключения выложены на сайте bestengineeringprojects.ком, вам может понравиться

  1. Цепь стабилизатора напряжения переменного тока с использованием микросхемы 556
  2. Универсальный автоматический отрезной блок
  3. Блок питания с автоматическим отключением

Описание схемы автоматического стабилизатора напряжения

Питание схемы осуществляется от вторичной обмотки трансформатора X 2 . Поскольку напряжение между двумя ответвлениями составляет 20 В, оно выпрямляется напрямую мостовым выпрямителем с диодами D 1 — D 4 .Выпрямленный выход дополнительно фильтруется с помощью электролитического конденсатора C 1 .

Входное напряжение от источника воспринимается трансформатором X 1 и выпрямляется с помощью мостового выпрямителя, состоящего из диодов D 5 через D 8 . Выпрямленный выход дополнительно фильтруется конденсатором С 2 и подается на базу транзисторов Т 1 — Т 4 через переменный резистор ВР 1 в ВР 4 .Для опорного напряжения используется стабилитрон от ZD 1 до ZD 4 .

ПЕРЕЧЕНЬ ЧАСТЕЙ ЦЕПИ АВТОМАТИЧЕСКОГО СТАБИЛИЗАТОРА НАПРЯЖЕНИЯ

Резистор (все ¼ Вт, ± 5% углерода)
R 1 = 4,7 Ом, 3 Вт

R 2 , R 3 = 100 Ом, 0,5 Вт

R 4 , R 5 = 56 Ом, 0,5 Вт

R 6 – R 9 = 1 кОм

R 10 = 1 кОм, 0.5 Вт

VR 1 – VR 4 = 20 кОм Линейная

Конденсаторы
C 1 = 470 мкФ/40 В (электролитический конденсатор)

C 2 = 100 мкФ/40 В (электролитический конденсатор)

C 3 – C 6 = 10 мкФ/50 В (электролитический конденсатор)

Полупроводники
T 1 – T 5 = SL100 (универсальный NPN-транзистор средней мощности)

D 1 – D 12 = 1N4007 (выпрямительный диод)

ZD 1 – ZD 4 = 2 В, 1 ампер.Стабилитрон

Светодиод 1 = любой цвет светодиода

Разное
X 1 = 230 В перем. тока первичный до 0–12 В, 300 мА вторичный

X 2 = 230 В перем.

RL 1 – RL 4 = реле с двойным контактом 12 В, 300 Ом

Программное обеспечение 1 = Переключатель ВКЛ-ВЫКЛ

 

Стабилизатор напряжения переменного тока — Инженерные проекты

Проект «Схема автоматического отключения при повышенном и пониженном напряжении» предназначен для защиты электрических и электронных устройств от повышенного и пониженного напряжения, что обеспечивает длительный срок службы этих устройств.Здесь представлена ​​«Схема автоматического отключения при повышенном и пониженном напряжении», обеспечивающая многоцелевую безопасность; защита от перенапряжения, защита от перенапряжения, автоматический сброс, автоматическое отключение и регулировка. Описание схемы цепи автоматического отключения при повышенном и пониженном напряжении Принципиальная схема «цепи автоматического отключения при повышенном и пониженном напряжении» показана на рисунке 1. Вся…

Прочитайте больше

Опубликовано много схем об устройстве автоотсечки в ручных стабилизаторах. В этих схемах обычно используются транзисторы со стабилитронами в качестве единственного чувствительного элемента.Однако эти схемы имеют два основных недостатка. Ложные срабатывания транзистора Колебания стабилитрона Описание схемы автоотключения ручных стабилизаторов Описанная здесь схема автоотключения ручных стабилизаторов устраняет недостатки ложного срабатывания транзистора и флуктуаций стабилитрона. В нем используется самый универсальный операционный усилитель IC741 с триггером Шмитта. Опорное напряжение задается комбинацией 4,6 В,…

Прочитайте больше

Схема стабилизатора напряжения переменного тока с использованием микросхемы 556 Различные типы схем стабилизатора напряжения переменного тока уже были опубликованы в лучших инженерных проектах.com, как Универсальный автоматический блок отключения Автоматическая схема стабилизатора напряжения Схема защиты от перенапряжения Схема, размещенная здесь, представляет собой дешевый, универсальный и высокопроизводительный стабилизатор переменного напряжения с использованием двойного таймера IC 556 IC. В схеме используется большинство функций двойного таймера IC 556, а именно четыре компаратора уровня напряжения, два сильноточных выхода источника/приемника, два разрядных транзистора и возможность обеспечения гистерезиса с помощью…

Прочитайте больше

Размещенный здесь проект называется схемой автоматического стабилизатора напряжения, которая эффективно решает почти все проблемы, встречающиеся в обычно доступном стабилизаторе.С помощью схемы автоматического стабилизатора напряжения мы можем поддерживать постоянное напряжение на уровне 230 В, когда напряжение автоматически снижается до 170 В и достигает 250 В. Стратегия работы схемы автоматического стабилизатора напряжения Стратегия работы схемы очень проста, эта схема включает одно реле за раз от 170 В переменного тока и выше, а все реле включаются при входе 230 В переменного тока…

Прочитайте больше

Для облегчения человеческих усилий было создано множество устройств. И в то же время многочисленные защитные схемы предназначены для обеспечения длительного срока службы этих устройств.Мы видели эти схемы, утверждающие, что они защищают такие приборы, как холодильники и кондиционеры, от колебаний напряжения и отключения электроэнергии. Здесь представлена ​​схема защиты от перенапряжения, обеспечивающая многоцелевую безопасность; защита от пониженного напряжения, задержка включения и регулирование. Описание схемы защиты от перенапряжения Не беспокойтесь о схеме защиты от перенапряжения, хотя она выглядит сложной, схема состоит из строительных блоков, которые мы…

Прочитайте больше

Универсальное устройство автоматического отключения необходимо для всего сетевого оборудования и стабилизаторов напряжения (автоматических и ручных), чтобы отключать их, когда напряжение превышает или падает ниже определенного безопасного уровня.Функция отключения, доступная в большинстве коммерческих стабилизаторов, настолько резкая, что они отключаются в тот момент, когда напряжение выходит за пределы заданного окна (обычно от 180 до 250 В), и включаются сразу после того, как напряжение попадает в калиброванный диапазон. Знакомство с универсальным блоком автоматического отключения Перебои в подаче электроэнергии довольно часты в…

Прочитайте больше

Разработка стабилизатора опорного напряжения 1,2 В на КМОП 180 Нм

Боргрив, Д. (2010) Дизайн 1.Стабилизатор опорного напряжения 2 вольта в 180NM КМОП.

Abstract: В этой магистерской диссертации описывается конструкция стабилизатора опорного напряжения на основе 180-нм КМОП-процесса. Источник опорного напряжения — это блок аналоговой схемы, который генерирует напряжение известной величины с небольшой зависимостью от изменений в питании или процессе и с хорошо выраженной зависимостью от температуры. Колебания питания могут быть вызваны многочисленными внутренними и внешними источниками и в широком диапазоне частот: от медленно снижающегося уровня заряда батареи до быстрых переходных процессов коммутация цифровых цепей.Схема стабилизатора опорного напряжения направлена ​​на минимизацию чувствительности опорного напряжения к этим флуктуациям. Схема может применяться, например, для смещения других цепей или стабилизации питания других цепей как часть регулятора напряжения. Задача состояла в том, чтобы спроектировать и реализовать схему стабилизации напряжения, конкурентоспособную по отношению к устройствам опорного напряжения, представленным в настоящее время на рынке. Этот дизайн задание было предоставлено Axiom IC Twente. Для этого задания был проведен анализ продуктов, доступных в настоящее время на рынке, и были поставлены цели проектирования для конкурентоспособных спецификаций.Схема разработана и рассчитан на поддержание выходного напряжения 1,2 В в широком диапазоне входного тока. Устойчивость к изменениям процесса и колебаниям температуры была оценена с помощью моделирования. Наконец, планировка чипа была создана для возможного будущего изготовления и измерений
Тип предмета: Эссе (Мастер)
Факультет: EEMC: Электротехника, Математика и компьютерные науки
Тема: 53 электротехника
Программа: Электротехника MSc (60353)
Ссылка на этот пункт: http://purl.utwente.nl/essays/59735
Экспортировать этот элемент как: BibTeX
EndNote
HTML Citation
Менеджер ссылок

 

Репозиторий Только для сотрудников: страница управления позициями

Проектирование автоматического стабилизатора напряжения с аналоговой схемой управления

Очень распространенная конфигурация стабилизаторов напряжения использует операционный усилитель, такой как LM324 и ИС таймера NE555. До использования любого микроконтроллера эта конфигурация схемы использовалась чаще всего.Даже сейчас некоторые компании используют эту схему там, где не требуется цифровой дисплей. Так как эта конструкция проста и дешева, то до сих пор эта схема популярна. В этой статье мы обсудим стабилизаторы напряжения на аналоговых схемах. Итак, давайте начнем нашу схему аналогового стабилизатора напряжения.

Отказ от ответственности: Электричество всегда опасно. Для работы с электричеством необходимы определенные навыки. Делайте работу на свой страх и риск.Автор не будет нести ответственность за любое неправильное использование или вредоносное действие или любую ошибку, которую вы сделаете. Содержание этого веб-сайта является уникальным и защищено авторским правом. Пожалуйста, не делайте никаких бессмысленных действий, копируя и заявляя, что это ваше. Большинство статей, опубликованных здесь, хранятся в открытом доступе, чтобы помочь вам. Берите знания бесплатно и пользуйтесь ими, но если вам интересно, вы можете купить готовые ресурсы, предлагаемые здесь. Если вам нужна помощь или руководство, не стесняйтесь комментировать ниже, автор постарается вам помочь.Спасибо.

Прежде чем мы начнем, мы должны знать, как работает стабилизатор напряжения. Чтобы узнать о принципе работы, вы можете прочитать предыдущую статью отсюда.

Блок-схема:

Вот блок-схема нашей схемы аналогового стабилизатора напряжения:

В аналоговом стабилизаторе напряжения линейное напряжение понижается до 12 В или 18 В для обеспечения питания рабочей цепи, а также цепи измерения напряжения.Иногда для считывания сохраняется отдельная петля напряжения 12 В. Затем используется схема измерения напряжения, которая позже используется в схемах компаратора. Таймер задержки используется для начальной задержки, что помогает стабилизации в режиме реального времени.

Набор схем компаратора на операционных усилителях используется для переключения различных реле. Эти реле используются для переключения ответвлений трансформатора. Наконец, выход переключается на нагрузку. Весь процесс не так уж и сложен. Только несколько блоков работают одновременно.Следующий шаг нашего аналогового стабилизатора напряжения описывает блок за блоком.

Модель трансформатора:

Выбор отводов для стабилизатора напряжения полностью зависит от проектировщика. Но подходящим диапазоном самых низких ответвлений является 5. Для системы 220 В эти 5 ответвлений обычно сохраняются как 150 В, 180 В, 220 В, 280 В, 260 В и 0 В. 5 Реле используются для этого типа стабилизаторов напряжения. Таким образом, исходя из выбора отводов, вы должны спроектировать свой собственный трансформатор. Формула очень проста, для хорошего результата требуется практика.Вот практический способ сделать работу.

Эти шаги, чтобы следовать:
  1. Сначала выберите номера ответвлений, затем напряжения
  2. Рассчитайте общую мощность и размер провода по номинальному току, соблюдайте здесь запас прочности для размера провода.
  3. Рассчитайте площадь ядра исходя из этой номинальной мощности. Сохраняйте здесь запас прочности на случай перегрузки
  4. Найдите размер бобины трансформатора
  5. Рассчитайте количество витков на напряжение для вашей конструкции
  6. Рассчитайте общее количество витков и отметьте каждый отвод, например, для первого отвода 150 В, 405 витков, затем для второго отвода 180В 512 витков и так далее.
  7. Намотайте образец трансформатора для испытаний. Проверьте напряжения с нагрузкой и без нагрузки. Тест полной нагрузки должен выполняться в течение нескольких часов. Это будет генерировать тепло и поможет удалить влагу внутри сердечника и катушек.
  8. Немедленно погрузите лак в емкость, оставьте на ночь [или не менее 3 часов] и удалите излишки лака, подвесив трансформатор на несколько часов.
  9. Когда трансформатор снова высохнет, установите уголки и другие аксессуары. Затем установите клеммы и повторите проверку.
  10. Как только он пройдет весь процесс, вы можете масштабировать его, но если это не удается, вычислите, где ошибка, затем исправьте ее и переделайте.

Звучит просто? Нет? Это зависит от вашей практики. Это способ сделать профессиональный трансформер. Позже я опубликую другую статью о расчете трансформатора.

Блоки схемы:

В нашей схеме есть несколько блоков, и вы это уже знаете. Если каждый блок объяснить отдельно, будет легче понять.Смотрим блоками.

Трансформер:

Давайте используем трансформатор с 5 ответвлениями для нашей конструкции:

Цепь измерения напряжения и питания:

Здесь лучше всего использовать две отдельные обмотки. потому что, если используется только одна обмотка, напряжение считывания будет изменено из-за переключателей реле.

В схеме блока питания применены два стабилизатора напряжения для лучшего отвода тепла и разделения напряжения запаса. Диоды D1 и D2 служат для защиты стабилизаторов напряжения от обратного разряда.Иногда используются транзисторы, также можно использовать LM317. Альтернативные схемы:

Здесь используется регулятор напряжения LM317. Поскольку запас по напряжению высок, для охлаждения необходимо использовать достаточный радиатор. Другой тип блока питания:

В этом типе транзистор Дарлингтона Tip122 используется с диодом Зенера на 12 В для формирования регулятора напряжения. Этот тип регулятора напряжения довольно распространен в стабилизаторах напряжения или аналоговых схемах.

Примечание: Дизайнер полностью выбирает, какой тип он/она будет использовать.Комбинация этих схем может быть сформирована для получения оптимального результата.

Цепь задержки:

Начальная задержка обязательна для стабилизатора напряжения. В противном случае в нагрузку может пройти шип, что опасно для грузов. NE555 IC — первое имя, которое подходит для этой цели. Для этой цели таймера NE555 конфигурируется в однократном или моностабильном режиме.

После схемы задержки нам нужно спроектировать схему компаратора, которая фактически будет управлять нашими реле для разных напряжений.

Схема компаратора:

Наиболее распространенными микросхемами операционных усилителей являются LM324 и LM339. В зависимости от выбора дизайнера, он может использовать любой из них. При использовании LM339 вы должны помнить, что это выход с открытым коллектором, и для этого вам нужен подтягивающий резистор.

Здесь R1 работает как резистор управления гистерезисом. Гистерезис важен в нашей схеме для защиты реле от резких переключений. Без гистерезиса реле может включаться/выключаться в той же точке сетевого напряжения, что убьет реле, а также другие подключенные контакты.

Реле:

Реле

очень распространены для целей изолированного переключения. И для стабилизатора напряжения тоже часто выбирают реле. На рынке есть разные типы реле. Мы будем использовать очень распространенный с одним набором NO/COM/NC.

При использовании этих типов реле мы должны использовать диод свободного хода на катушке. Для переключения катушек реле можно использовать транзистор. Кроме того, конденсатор на катушке реле предпочтителен для хорошего создания магнитного потока через катушку реле.

Теперь мы можем объединить все части в одну, чтобы сформировать схему управления.

Полная электрическая схема:

Вся принципиальная схема довольно большая. Я постарался нарисовать все это в понятной форме. Если я допустил какую-либо ошибку, пожалуйста, дайте мне знать, я исправлю это позже.

Объяснение:

Все блоки описаны ранее. В этой схеме все эти блоки присоединены друг к другу там, где они должны быть. Между двумя последовательными схемами компаратора установлен диод, чтобы они работали последовательно одна за другой.Еще два компаратора операционных усилителей используются для установки нижнего и верхнего пределов напряжения.

Других изменений, я думаю, нет, кроме RC-фильтра в цепи датчика.

Фитинги:

Когда схема будет готова, вы можете поместить ее в коробку с другими аксессуарами.

Другие аксессуары:

Помимо схемы управления и трансформатора, вам потребуются некоторые другие аксессуары для полного аналогового стабилизатора напряжения. Хотя вам известно, зайдете ли вы так далеко, вот список для помощи:

  1. Коробка с соответствующими отверстиями для арматуры
  2. Шнур переменного тока для ввода питания
  3. Входной автоматический выключатель/ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ
  4. Выходной автоматический выключатель/ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ
  5. Ручка с коробкой для ручки
  6. Винты и шайбы
  7. Пластиковые опоры размещение цепей
  8. Кабельные стяжки.

Заключение:

Как видите, аналоговые схемы слишком сложны, и иногда в них так сложно найти и устранить неполадки. Но с другой стороны микроконтроллер может решить многие сложности в любой схеме. Аналоговые схемы дешевы и, будучи окончательно спроектированными, могут использоваться в течение длительного времени. Это полностью зависит от вас, что вы будете использовать. Но я надеюсь, что эта статья поможет вам сделать свой собственный продукт.

Да! Я всегда публикую статьи, которые можно превратить в продукты или как-то помочь.Я думаю, если вы останетесь со мной, однажды ваша работа будет продуктивной, и ваш бизнес будет расти. Еще раз спасибо. Если вам нужна помощь, любезно прокомментируйте ниже.


Также дайте мне знать, что вы хотите получить в качестве следующей статьи, комментарий ниже!

Проверьте это: 5 самых крутых мультиметров, которые вы можете купить

Что такое схема стабилизатора напряжения? — Первый законкомик

Что такое электрическая схема стабилизатора напряжения?

Стабилизатор напряжения — это устройство, которое стабилизирует напряжение переменного тока и поддерживает его на уровне от 200 до 255 В переменного тока.Автоматический стабилизатор напряжения — очень хороший пример проектов силовой электроники. …

Как работает автомобильный стабилизатор напряжения?

В периоды низкого потребления электроэнергии автомобилем избыточная электроэнергия, вырабатываемая автомобильным генератором, будет передаваться для зарядки автомобильного аккумулятора. Стабилизатор напряжения помогает стабилизировать подачу напряжения и свести к минимуму электрический «шум» в системе автомобиля.

Какие части стабилизатора?

Стабилизатор напряжения сервопривода состоит из семи основных компонентов:

  • Диммер (переменный трансформатор)
  • Угольная щетка.
  • Серводвигатель — синхронизирующие двигатели.
  • Понижающий повышающий трансформатор (серийный трансформатор)
  • Контактор или реле.
  • МКБ, МКБ.
  • Электронная схема.

Как сделать стабилизатор напряжения?

Необходимые детали

  1. Резистор ¼ Вт, CFR R1 = 2 K 7,
  2. Предустановка P1 = 10 K, линейная,
  3. Транзистор Т1 = ВС 547,
  4. Стабилитрон Z1 = 3 В / 400 мВт,
  5. Диод Д1, Д2 = 1N4007,
  6. Конденсатор = 220 мкФ/25 В.
  7. Реле RL1 = 12 В / DPDT mini (двухполюсное, на два направления),
  8. Трансформатор T1 = 12 – 0 – 12 В / 5 ампер.

Сколько существует типов стабилизаторов?

Различные стабилизаторы напряжения работают как коррекция напряжения, но стабилизаторы напряжения в основном бывают трех типов: стабилизатор напряжения с ручным управлением или переключаемый, стабилизатор непрерывной коррекции напряжения и стабилизатор с силовой электронной схемой управления: Стабилизаторы напряжения релейного типа.

Нужен ли моему автомобилю стабилизатор напряжения?

Для немодифицированных, более новых автомобилей, которым 10 лет или меньше, стабилизатор напряжения не нужен.Это связано с тем, что большинство новых автомобилей имеют более совершенные (и более дорогие) батареи и электрические системы, которые почти идеально справляются со стабилизацией электрических колебаний.

Какой стабилизатор напряжения лучше?

Лучшие стабилизаторы напряжения для дома в Индии

  • Автоматический стабилизатор напряжения Microtek EM4160+.
  • Интеллектуальный стабилизатор напряжения V-Guard Digi 200.
  • Стабилизатор Syspro Axvolt.
  • Стабилизатор напряжения V-Guard VG 400.
  • Стабилизатор напряжения V-Guard VM 500.
  • Стабилизатор напряжения V-Guard Mini Crystal.

В чем разница между регулятором напряжения и стабилизатором?

Регулятор регулирует входное напряжение постоянного тока, когда оно выше (предопределено) номинального напряжения. Стабилизатор стабилизирует входящее переменное напряжение, когда оно выше или ниже (заранее задано) номинального напряжения.

Может ли стабилизатор повышать напряжение?

Когда со стороны энергоснабжающей организации подается напряжение ниже нормы, стабилизатор напряжения увеличивает напряжение на выходе, подключенном к нагрузке.Этого можно добиться с помощью трансформатора внутри стабилизатора.

Можно ли отремонтировать стабилизатор?

При незначительном сбое в плате стабилизатора возможна его неправильная работа и выход из строя подключенных к нему устройств. Если ваш стабилизатор не работает, пусть Masterhands отремонтирует его для вас. Мы тщательно проверим проводку и печатную плату стабилизатора и обслужим их соответствующим образом.

Сколько стоит стабилизатор?

Стабилизатор напряжения V-Guard VWI-400 130–280 В для до 1 шт.5 тонн……Стабилизаторы – ценовой диапазон.

Стабилизаторы Минимальная цена Максимальная цена
Гарантия – 1 год Стабилизаторы ₹677 ₹63126
Гарантия – 2 года Стабилизаторы ₹762 ₹25423
Тип – стабилизатор напряжения переменного тока Стабилизаторы ₹1372 ₹5499
Тип – Стабилизатор Autocut Стабилизаторы ₹793 ₹7850

.

0 comments on “Схемы стабилизаторов напряжения: Стабилизатор напряжения — устройство, принцип работы, виды, применение

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.