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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Estabilizador de tensión de relé. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Protectores contra sobretensiones A menudo, para alimentar, por ejemplo, televisores, especialmente en áreas rurales, necesita un estabilizador que proporcione el voltaje de salida nominal con una disminución profunda del voltaje en la red. Además, para alimentar muchos tipos de equipos electrónicos de consumo, es preferible un estabilizador que no introduzca distorsiones de la forma sinusoidal del voltaje de salida. El estabilizador tiene cuatro etapas de regulación de voltaje de salida. Esto hizo posible expandir significativamente la zona de estabilización: 160.250 V. Al mismo tiempo, el voltaje de salida permanece dentro de los límites para el voltaje de suministro de los receptores de imágenes en color de televisión. El circuito estabilizador se muestra en la fig. 9.4.
La unidad electrónica del dispositivo incluye dos interruptores en los transistores VT1 y VT2, los relés de conmutación K1 y K2 y tres dispositivos de umbral, cada uno de los cuales es un divisor de voltaje de resistencias y un diodo zener. El primer dispositivo de umbral es R2, VD3, R3, el segundo es VD5, R4, R6, el tercero es R5, VD6, R6. La unidad de control está alimentada por un rectificador en los diodos VD1 y VD2 con un condensador de filtro C2. Los condensadores C3 y C4 eliminan los cambios a corto plazo (emisiones) de la tensión de red. Resistencia R1 y condensador C1 - circuito de "detención de chispas". Los diodos VD4 y VD7 protegen a los transistores del voltaje de autoinducción de los devanados del relé, que ocurre cuando el interruptor del transistor está cerrado. En el caso de un funcionamiento ideal de los dispositivos de umbral y el transformador, cada una de las cuatro etapas de regulación proporcionaría un rango de tensión de 198... y cambiando el coeficiente de transferencia del transformador al cambiar su modo de carga. Por lo tanto, para los tres dispositivos de umbral, los intervalos de tensión de salida se seleccionan de forma más estrecha, de acuerdo con la tensión de salida de 231 ± 140 V (en el caso ideal, 260 ± 215 V), debido a esto, el intervalo para cambiar la tensión de red es reducido a 10 ... 215 V ( Fig. 15).
Con una tensión de red inferior a 185 V, la tensión del rectificador en los diodos VD1 y VD2 no es suficiente para abrir al menos un dispositivo de umbral: los tres diodos zener están cerrados y la posición de los contactos del relé corresponde a la que se muestra en El diagrama. Con una tensión de red de entrada de 160 V, la tensión de salida será de 198 V. La tensión en la carga es igual a la tensión de red más el aumento de tensión tomado de los devanados II y III del transformador T1. 185 ... 205 V, el diodo zener VD5 está abierto. En este caso, entra en funcionamiento el segundo dispositivo de umbral. La corriente fluye a través del devanado del relé K1, el diodo zener VD5 y las resistencias R4 y R6. Esta corriente es insuficiente para operar el relé K1. La caída de voltaje a través de la resistencia R6 abre el transistor VT2. Como resultado, el relé K2 se activa y los contactos K2.1 cambian los devanados del transformador, de modo que ahora solo el devanado II sirve como fuente de refuerzo de voltaje. Con una tensión de red en el rango de 205 ... 225 V, el diodo zener VD3 se abre, es decir, la corriente fluye a través del primer dispositivo de umbral. El transistor VT1 se abre, como resultado de lo cual se cierra el segundo dispositivo de umbral y, por lo tanto, el transistor VT2, el relé K2 libera la armadura. El relé K1 se activa y cambia los contactos. KM. Con este estado de los contactos del relé, la corriente de carga pasa por alto los devanados II y III del transformador, es decir, el aumento de voltaje es cero. La tensión de red se repite en la carga: 205 ... 225 V. En el rango de tensión de red 225 ... 245 V, se abre el diodo zener VD6. Esto significa que el tercer dispositivo de umbral entra en funcionamiento y ambos interruptores de transistores resultan abiertos; ambos relés están encendidos: K1 y K2. Ahora el devanado III del transformador T1 está incluido en el circuito de corriente de carga, pero en oposición de fase con la tensión de red (elevación de tensión "negativa"). En este caso, la carga también tendrá un voltaje en el rango de 205 ... 225 V. Con un voltaje de red de 250 V, el voltaje de salida del estabilizador aumentará a 230 V, sin exceder el límite permitido de 220 V + 5%. De la descripción anterior se desprende que los límites de tensión de las etapas de control están determinados por la tensión de estabilización de los diodos zener incluidos en los dispositivos de umbral. Al establecer los límites de los pasos de regulación, es necesario instalar una selección de diodos zener que, como saben, se distinguen por una dispersión significativa en el voltaje de estabilización. Si resulta que no es posible seleccionar una instancia adecuada, puede utilizar la conexión en serie de un diodo zener con uno o dos diodos (en conexión directa). En lugar de KS218Zh (VD5), puede usar el diodo zener KS220Zh. Este diodo zener debe ser de doble ánodo. El hecho es que en el rango de voltaje de la red de 225 ... 245 V, cuando se abre el diodo zener VD6 y ambos interruptores de transistor están abiertos, el circuito R4, VD5 deriva la resistencia R6 del dispositivo de umbral R5, VD6, R6. Para eliminar la acción de derivación, el diodo zener VD5 debe ser de dos ánodos. El voltaje de estabilización del diodo zener VD5 no debe exceder los 20 V. El diodo zener VD3 debe seleccionarse de la serie KS220Zh (el voltaje de estabilización es de 22 V); puede usar una cadena de dos diodos zener: D810 y D811. El diodo Zener KS222Zh (VD6) - para 24 V - se puede reemplazar con una cadena de diodos zener D810 y D813. Los transistores en el estabilizador pueden ser cualquiera de la serie KT3102. Diodos: también cualquiera de las series indicadas. Relés K1 y K2 - REN34, pasaporte HP4.500.000-01. El transformador está hecho en el circuito magnético OL50 / 80-25 de acero E350 (o E360), el grosor de la cinta es de 0,08 mm. El devanado I (para una tensión nominal de 220 V) debe contener 2400 vueltas de cable PETV-2-0,355. Los devanados II y III son iguales, 300 vueltas de cable PETV-2-0,9 (13,9 V). Es necesario ajustar el estabilizador con la carga real encendida para que se tenga en cuenta la respuesta del transformador T1 a la carga, ya que el coeficiente de transferencia disminuye ligeramente al pasar del modo inactivo al modo de carga completa. Cuando sólo está funcionando un devanado II, el coeficiente de transmisión será menor que en reposo, y aún menor cuando los devanados II y III funcionan simultáneamente. Cuando solo funciona el devanado III, el coeficiente de transmisión está cerca del modo inactivo, ya que en este caso las pérdidas se compensan debido a la "contracorriente" en el rango de valores de voltaje de la red 225 ... 250 V. El cambio en el coeficiente de transmisión provoca un ligero cambio, por fracciones de voltios, en el voltaje de encendido de los dispositivos de umbral. Este pequeño cambio, multiplicado por la relación de transformación del transformador T1, desplaza los límites de la tensión de salida ya en unos pocos voltios. Por eso es necesario establecer los límites de los pasos de control solo con carga. Autor: Semyan A.P.
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