Regulador de voltaje proporcional. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.

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En la práctica eléctrica, a menudo es necesario tener una fuente de alimentación con voltaje de salida ajustable en un amplio rango de voltaje. A menudo es necesario resolver el problema de optimizar tanto el número de salidas, el rango de control y el paso de conmutación.

Propongo un método para calcular y construir un regulador de voltaje AC con tomas de conmutación de los devanados primario y secundario de un transformador de potencia, cuando el cambio de voltaje en el paso de control es proporcional al valor del voltaje establecido. El paso está en una dependencia de ley de potencia de la relación de voltajes de salida (máximo y mínimo) en el número de pasos de control y posiciones del interruptor. El coeficiente de cambio de voltaje en cada paso de regulación es constante en todo el rango de regulación.

La solución más satisfactoria puede ser cuando se obtiene un número mayor de pasos de control con un número pequeño de conmutaciones al multiplicar el número de derivaciones conmutadas desde el devanado primario por el número de derivaciones conmutadas desde el secundario con un paso de control que aumenta a medida que avanza. a voltajes de salida más altos.

Para calcular el número de vueltas en el transformador de potencia de dicho regulador, se requieren los siguientes datos iniciales:

• el número de vueltas por 1 V del devanado de la red, w1 (el número de vueltas por 1 V se determina en el cálculo general del transformador);
• número de vueltas por 1 V del devanado secundario, w2;
• tensión máxima de salida del regulador, Um;
• voltaje mínimo de salida del regulador, Um;
• número de tomas del devanado de la red, N1;
• el número de tomas del devanado secundario, N2 (el número de tomas en ambos casos es igual al número de posiciones de los interruptores disponibles).

Con base en estos datos, encontramos el coeficiente para calcular el número óptimo de vueltas a tomas en el devanado primario.

К1=[Uм/Um] 1/(N1N2 -1).

El número de vueltas en el devanado de la red antes de las tomas del 1 al N1.

Wsj = 220w1K1(j-1),

donde j es el número de serie del grifo del devanado de la red.

Coeficiente para calcular el número de vueltas a tomas en el devanado secundario.

K2 = K1N1.

Número de vueltas en el devanado secundario antes de tomas de 1 a N2

W2i = w2UмK1(N1-1) К2(i-1),

donde i es el número de serie de la derivación del devanado secundario.

Si el devanado secundario funciona en un puente de diodos, para obtener voltajes rectificados iguales a los calculados, determinamos el número de vueltas antes de las derivaciones en el devanado secundario.

W2i = w2(2 + UmK1(iN1 - 1).

Voltaje de salida del regulador para cada combinación de interruptores

Usal = 220 W2i w1/(W1j w2).

Como ejemplo se dan los resultados de calcular un regulador proporcional para 20 tensiones de 3 a 36 V a partir de interruptores de 4 posiciones en el devanado de red y 5 posiciones en el devanado secundario (Fig. 1a). El cálculo se realizó para un transformador de potencia en el núcleo del transformador TS-180 de la fuente de alimentación de los televisores con lámpara con un número de vueltas por voltio de 3,4 para el devanado principal y 3,65 para el secundario.

Las posiciones del interruptor del devanado secundario y el número de vueltas a las tomas se dan en la Tabla 1.

Tabla 1

Las posiciones del interruptor de devanado de red P1, los números de las tomas correspondientes V1 y el número de vueltas a estas tomas N1 se dan en la Tabla 2.

Tabla 2

Voltaje de salida, V

El voltaje de salida de dicho regulador siempre es igual al número ubicado "en la cruz" de los números de posición de los interruptores de los devanados principal y secundario. Núcleo de transformador de TS-180. En la red bobinado 3,4 vit / V con grifos de 1083; 900; 748. En el secundario: 3,6 vit/s; grifos desde 15; 26; 46; 80; 140.

La Figura 1b muestra un ejemplo de la ubicación de ambos interruptores y el procedimiento para leer el voltaje de salida establecido por los números de las posiciones del interruptor. Los datos calculados se dan para el regulador en un transformador con núcleo de TS-180, con vueltas de un voltio: 3,4 en la red y 3,5 en el secundario y con interruptores de tres posiciones en el devanado de la red y 5 posiciones en el secundario. .

La figura 2a muestra un diagrama de un regulador de voltaje proporcional hecho sobre la base del transformador TC-180 sin rebobinar sus devanados primarios.

El número de vueltas a tomas en los devanados secundarios de las secciones T1:

En los devanados de la red, se utilizan dos salidas para 110 y 127 V para conmutar durante la regulación.El coeficiente de giros en el devanado primario es K1 \u1,1547d 2, y dado que el interruptor en el devanado de la red tiene dos posiciones, entonces K1,33 \uXNUMXd XNUMX . El rango de control completo está determinado por el número de posiciones del interruptor en el devanado secundario. Se establece una tensión extrema, la segunda se obtiene del cálculo.

Ub / Um \u1d K2 (2N1-XNUMX).

La Figura 2b muestra los voltajes de salida de dicho regulador con un interruptor de devanado secundario de 5 posiciones y un voltaje superior de 28 V.

Los capacitores electrolíticos para filtrar el voltaje rectificado deben ser al menos un 40% más altos que el voltaje nominal de salida más alto por un voltaje de operación.

Autor: A. N. Romanenko

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