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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Refinamiento del estabilizador de tensión de red LPS-2500RV. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Protectores contra sobretensiones El voltaje en la red de 220 V no siempre está dentro del rango normal, además, las situaciones de emergencia no son infrecuentes, lo que lleva a desviaciones de voltaje significativas que son peligrosas para varios equipos eléctricos y de radio. En tales situaciones, los estabilizadores de voltaje pueden ayudar. Uno de ellos, sus capacidades y deficiencias, así como las mejoras, se discutirán en este artículo. El problema de proteger y garantizar la operatividad de los equipos alimentados por la red en condiciones de una desviación significativa de la tensión de la red con respecto a la norma sigue siendo relevante. Debido a accidentes en la red eléctrica, no solo fallan los equipos "puramente electrónicos". Los electrodomésticos, que se consideran los más fiables, también se estropean. Dado que hoy en día las planchas eléctricas, las lavadoras, los frigoríficos y otros electrodomésticos están equipados con "relleno" electrónico, no es de extrañar que casi todos los equipos alimentados por la red eléctrica se hayan vuelto muy sensibles a caídas significativas de tensión de la red eléctrica. En este sentido, han aparecido a la venta varios dispositivos de protección comercialmente disponibles. Además, son desarrollados y fabricados por radioaficionados, como lo demuestra la gran cantidad de publicaciones sobre este tema en la revista Radio. Estos dispositivos desconectan el equipo de la red eléctrica siempre que el voltaje esté fuera de rango. Algunos apagan el equipo solo cuando aumenta el voltaje de la red, otros, cuando va más allá del "corredor" permitido. Pero tales dispositivos tienen un serio inconveniente. No ayudarán si el voltaje de la red "salió" de los límites del corredor permitido no por segundos o minutos, sino por horas enteras. No es raro que los casos en que la duración de la reparación de averías en las redes se retrase durante un día entero o más. Pero varios equipos deben funcionar al mismo tiempo, y esto no es solo un refrigerador, sino también equipos de oficina, computadoras. Por lo tanto, los dispositivos de protección no ayudarán aquí al desconectar el equipo de la red. No se puede prescindir de un estabilizador de tensión de red. Los más asequibles y comunes en la actualidad son los reguladores de voltaje de red del tipo relé. Se realizan sobre un autotransformador y varios relés controlados por electrónica. Los relés conmutan derivaciones del devanado de un potente autotransformador, manteniendo el voltaje en la carga dentro de los límites normales. Los estabilizadores de red basados en convertidores de voltaje son mucho más caros y menos comunes que los de relé. El autor compró un regulador de voltaje tipo relé LPS-2500RV (Fig. 1) para alimentar equipos de oficina.
Toda la gama de estos dispositivos consta de estabilizadores LPS-800RV (800 W), LPS-1500RV (1500 W), LPS-2000RV (2 kW), LPS-2500RV (2,5 kW), LPS-4000RV (4 kW), LPS -6000RV (6 kW). Proporcionan interruptores para modos de funcionamiento según el intervalo de la tensión de red. El primero es 160 ... 250 V, el segundo - 120 ... 250 V. Para alimentar el refrigerador, se proporciona especialmente un modo de retardo para suministrar el voltaje de salida (de 3 a 5 minutos), que se enciende mediante un interruptor especial, que reduce la probabilidad de daños en el motor del compresor. Además de estos interruptores, hay dos voltímetros de puntero en el panel frontal. Uno: para controlar el voltaje de entrada, el segundo, para la salida (estabilizada), lo cual es muy conveniente durante la operación. Para cambiar las tomas del autotransformador, se utilizaron cinco relés idénticos instalados en la placa de circuito impreso (Fig. 2).
Por lo dicho, no se agotan las prestaciones de estos estabilizadores. La máxima potencia de carga que se les puede conectar depende de su tipo y viene determinada por la expresión Pmax = Psn / K, donde Psn es la potencia del estabilizador de tensión; K - coeficiente determinado por el tipo de carga. Por ejemplo, para un televisor y lámparas incandescentes K = 1, para un taladro eléctrico K = 1,5, para un horno de microondas K = 2, para una lavadora y un martillo perforador K = 3. La peor situación es con un refrigerador, aire acondicionado y congelador. Para estos consumidores, K = 5. Además, la potencia máxima debe reducirse en función del valor de la tensión de red. A una tensión de red de 140 V, el coeficiente K \u2d 160, ya 1,5 V - 240. Al aumentar el voltaje, la potencia máxima también debería reducirse, pero no tanto. A 1,1 V, el coeficiente K \u260d 1,2, ya XNUMX V - XNUMX. Por lo tanto, teniendo en cuenta todos los matices, es mejor comprar de inmediato un modelo estabilizador con margen para la máxima potencia. Además, es obvio que para consumidores como un refrigerador, es recomendable tener un estabilizador separado. Cabe señalar que es posible reemplazar el autotransformador estándar por uno más potente. En este caso, es necesario utilizar un autotransformador en un circuito magnético toroidal, ya que es posible que no haya suficiente espacio para un estabilizador en forma de W en la carcasa. Pero luego deberá reemplazar el relé por otros más potentes. Este enfoque le permite "comprar" un poderoso estabilizador sin comprar su poderoso modelo a un precio más alto. Sin embargo, los estabilizadores considerados también tienen desventajas. En primer lugar, el cuerpo está hecho de un material laminar demasiado delgado. Cuando está ensamblado, parece bastante rígido y duradero. Pero uno solo tiene que quitar la cubierta superior en forma de U, ya que la ilusión de fuerza estructural se disipa inmediatamente. Queda claro por qué la cubierta está unida al cuerpo con una gran cantidad de tornillos y tornillos autorroscantes. La presencia de un autotransformador masivo en la parte inferior de la caja puede provocar la deformación de toda la parte inferior de la caja. Por lo tanto, cuando se quita la cubierta superior, hay que tener cuidado, porque la parte inferior de la caja "cobra vida" tanto que esta estructura no se puede mover con una sola mano. El segundo inconveniente resultó ser más significativo, ya que no se enmascara después de ensamblar la carcasa. En el momento en que se enciende el estabilizador, aparece una corriente de arranque mayor (sobrecarga de corriente). Esto lleva al hecho de que el voltaje de la red cae bruscamente y los dispositivos de iluminación "parpadean". No es necesario explicar que tales picos de voltaje afectan negativamente la condición de otros equipos. Además, debido al movimiento de los elementos del circuito magnético, se produce un golpe en la carcasa metálica, acompañado de un sonido fuerte y desagradable. Es obvio que tales picos de corriente deben eliminarse. Una posible opción es utilizar un dispositivo que limite la corriente de arranque, el llamado arrancador "suave". Un diagrama de tal dispositivo se muestra en la Fig. 3.
Cuando está conectado a la red, el autotransformador del estabilizador de voltaje se enciende a través de la resistencia limitadora de corriente R2. Al mismo tiempo, la tensión de red a través de los condensadores de balasto C1, C2 se suministra al rectificador, ensamblado en el puente de diodos VD1. Dado que el devanado del relé K2 y el condensador C4 están en derivación por la resistencia R4, la carga del condensador C3 comienza primero. Una vez cargado, el relé K1 funcionará, sus contactos K1.1 se abrirán y comenzará la carga del condensador C4. Una vez cargado, el relé K2 funcionará y sus contactos K2.1-K2.3 cerrarán la resistencia R2 y la tensión de red completa irá al autotransformador del estabilizador de tensión. Esto asegura una disminución de la corriente de arranque, es decir, el encendido gradual del estabilizador de tensión. Si falla la tensión de red, el condensador C3 se descargará rápidamente y sus contactos conectarán la resistencia R4 al condensador C4, por lo que se descargará rápidamente y los contactos del relé K2 se abrirán; el autotransformador se conectará a la red a través de la resistencia R4. Tal construcción del circuito proporciona un retorno rápido del relé K2 a su estado original, lo que garantiza que el dispositivo esté listo para una rápida reconexión a la red. Esto es importante cuando la tensión de red falla durante un breve periodo de tiempo. La resistencia R4 limita la corriente de descarga del condensador C4 y protege los contactos del relé de baja potencia K1 para que no se quemen. El diodo zener limita la tensión en los relés K1, K2 y los condensadores C3, C4, lo que elimina el sobrecalentamiento del relé K1 con una tensión de red aumentada, ya que el dispositivo está diseñado para funcionar incluso con una tensión de red reducida a 120 V. El interruptor SA1 y el fusible FU1 son elementos regulares del estabilizador de voltaje. Se utilizó una resistencia constante PEV-10 (R2), el resto - MLT, S2-23. Condensadores de óxido: importados, C1, C2 - K73-17 o K78-2 para un voltaje de funcionamiento de al menos 630 V. Para mejorar la confiabilidad del dispositivo, cada uno de los condensadores C1 y C2 puede reemplazarse por dos condensadores 1 μFxbZO V conectados en serie, y en paralelo a cada capacitor conecte una resistencia de 100 kΩ (MLT-0,5). Relé K1 - RES15 (versión RS4.591.001) con una resistencia de bobinado de 2200 ohmios y una tensión de actuación de 18 V. La elección de este tipo de relé se debe tanto a su presencia como al corto tiempo de liberación de sus contactos (alrededor de 5 EM). Relé K2 - REK28 (KShch4.569.007TU) con una resistencia de devanado de 590 ohmios y una tensión de actuación de 13 V. Un grupo de contactos del relé REK28 está diseñado para una corriente máxima de 2,5 A, por lo que los tres grupos están conectados en paralelo. El diodo zener está montado en un disipador de calor con un área de 15...20 cm2, fabricado en aleación de aluminio. Todas las partes, excepto la resistencia R2, están instaladas en una placa de circuito impreso hecha de fibra de vidrio laminada en un lado. Antes del montaje, se recomienda comprobar el estado de los contactos del relé K2. Como ha demostrado la práctica, es deseable hacer esto, ya que no solo los contactos de los relés usados, sino también los nuevos, a menudo tienen una mayor resistencia de contacto. Una prueba experimental a una corriente de 1 A de tres contactos del relé REK28 mostró que dos de ellos tenían una resistencia de contacto ligeramente inferior a 30 mΩ, y el tercero, 160 mΩ. Después de limpiar las superficies de todos los contactos, disminuyó a 10 ... 20 mOhm, y cuando se conectaron en paralelo, la resistencia total se redujo a menos de 5 mOhm. La limpieza de contactos no tiene características especiales, para ello puede utilizar un paño fino y suave. Es igualmente importante tener cuidado de no doblar los contactos durante la limpieza. Su deformación puede conducir a un aumento de la resistencia transitoria. Si usa solo un capacitor de balasto C1 (reduzca la capacitancia total a la mitad), el dispositivo funcionará con una tensión de red que ya no sea de 120 V, sino solo de 180 V o más. La placa de circuito impreso y la resistencia R2 están fijadas en la parte superior de la pared trasera de la carcasa del estabilizador de voltaje (Fig. 4).
Se sabe que la conexión en paralelo de grupos de contactos de relés no aumenta significativamente su capacidad de carga. Como resultado de la propagación de la resistencia de los contactos cerrados (y también cambia mucho durante la operación, incluso si inicialmente era la misma), la corriente se distribuye de manera desigual entre los grupos. Además, los grupos de contactos inevitablemente se cierran y no se abren simultáneamente, lo que conduce a sus sobrecargas a corto plazo y a un mayor desgaste como resultado de las chispas. Recomendamos utilizar un relé con una corriente admisible conmutada por un par de contactos como K1, no inferior a la consumida por el estabilizador a plena carga y tensión mínima en la red. Autor: A.Zyzyuk, Lutsk, Ucrania
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Comentarios sobre el artículo: vencedor Realmente necesito el circuito LPS-2500RV original, no puedo entender por qué la luz roja está encendida y el voltaje en la salida es el mismo que en la entrada. Si tiene un diagrama, por favor envíelo a mi correo. Gracias. kirya.k@gmail.com Sergei Hay un LPS-1500RV que enloquece. Es difícil descifrarlo sin un diagrama. No encuentro diagrama por ningún lado. Tirar por favor: terefelsky@mail.ru.
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