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SCHÉMA tension de la ligne de commande électronique à 6 KW
(Schéma révisé)
Godin Aleksey V.
réseau de tension, en particulier dans les zones rurales, souvent au - delà des limites autorisées pour l' équipement alimenté, conduisant à son échec. Afin d' éviter ces conséquences fâcheuses est possible à l'aide d'un agent stabilisant, qui maintient la tension de sortie dans la mesure nécessaire pour la charge et , si cela est impossible - il est éteint. Le dispositif proposé est un des conceptions très prometteuses dans lequel la charge est automatiquement connecté au retrait correspondant de l'enroulement autotransformateur en fonction de la valeur actuelle de la tension d'alimentation.
En raison de l'instabilité de la tension du réseau dans la région de Moscou a échoué réfrigérateur. Test de tension révélé au cours de la journée , il change 150-250. En conséquence, je me suis occupé de la question de l'acquisition du stabilisateur. Introduction au produit fini est venu comme un prix de choc. Je commençais à chercher des programmes dans la littérature et de l'Internet. Près des paramètres appropriés régulateur avec contrôle du microcontrôleur est décrit dans [1]. Mais il est courant de sortie suffisamment élevée, le transfert de charge dépend non seulement de l'amplitude et de la fréquence de la tension d'alimentation. Il a donc été décidé de créer leur propre conception du stabilisateur sans ces inconvénients. Le régulateur proposé est pas utilisé microcontrôleur, ce qui le rend accessible à une plus large gamme de jambons de répétition. Insensibilité à la fréquence de la tension d'alimentation permet son utilisation sur le terrain lorsque la source d'énergie est un générateur diesel autonome.
Caractéristiques principales
Tension d'entrée, V.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130 ... 270
Tension de sortie, V.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205 ... 230
Capacité de charge maximale, kW.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
temps (désactiver) la charge, ms de commutation.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
PRINCIPE DE RÉGIMES
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L'appareil comprend les unités suivantes: alimentation au niveau des éléments T1, VD1, DA1, C2, C5 . Retard unité de commutation de charge C1, VT1-VT3, R1 - R5. Rectifier pour mesurer l' amplitude de tension VD2, C2 diviseur R13, R14 et la diode Zener VD3. Le DA2 comparateur de tension, DA3, R15-R39. puces de contrôleur logique DD1-DD5. Amplificateurs à transistors VT4-VT12 avec une résistance de limitation de courant R40-R48. Indicateur LED HL1-HL9, sept optocoupleur clé contenant optosimistory U1-U7, des résistances R6-R12, triacs VS1-VS7. La tension du réseau est connecté à l'attribution appropriée de l' enroulement T2 par l'intermédiaire du disjoncteur auto-transformateur, le fusible QF1. Chargez autotransformateur T2 à travers le triac ouvert (un des VS1-VS7).
Stabilisateur fonctionne comme suit. Après la mise sous tension du condensateur C1 est déchargé, le transistor VT1 est fermé et VT2 ouvert. Transistor VT3 est fermé, ainsi que le courant à travers les LED, y compris ceux qui sont inclus dans le triac optocoupleur U1-U7, peut avoir lieu que grâce à ce transistor, aucun voyant est éteint, tous les triacs sont fermés, la charge est déconnectée. La tension aux bornes du condensateur C1 augmente comme il est chargé à partir de la source d'alimentation à travers la résistance R1. Après trois secondes d' intervalle de retard requis pour compléter les processus de transition déclenchée trigger de Schmitt sur les transistors VT1 et VT2, VT3 transistor ouvre et permet l'inclusion de la charge.
III Tension d' enroulement du transformateur T1 est rectifié VD2C2 éléments et entre diviseur R13, R14. La tension sur le potentiomètre R14 du moteur, proportionnel à la tension d'alimentation est appliquée à l'entrée non inverseuse de comparateurs (huit à puce DA2, DA3). L'entrée inverseuse du comparateur reçoit une tension de référence constante à la résistance diviseur R15-R23. Les signaux provenant du contrôleur de sortie du comparateur traite les portes logiques "XOR" (puce DD1-DD5). Dans les lignes de communication de groupe de la Fig. les sorties des comparateurs DA2.1-DA2.4 et DA3.1-DA2.3 sont numérotés 1-7, et les sorties du régulateur - les lettres A-H. DA3.4 ligne de sortie du comparateur ne sont pas compris dans la communication de groupe.
Si la tension de la ligne est inférieure à 130, les sorties des comparateurs et le contrôleur délivre en sortie un état logique bas. VT4 transistor est allumé clignotement de la LED HL1 indique une très faible tension de réseau, dans lequel le régulateur ne peut pas fournir de l' énergie à la charge. Toutes les autres LED éteintes, triacs sont fermés, la charge est déconnectée.
Si la tension du réseau est inférieure à 150 V, mais plus de 130, les signaux de niveau logique 1 et A tall, l'autre - bas. transistor VT5, les LED sont HL2 et U1.1, U1.2 optosimistor ouvert, la charge connectée à la borne supérieure du système d' enroulement autotransformateur T2 par la VS1 triac ouverte.
Si la tension de la ligne est inférieure à 170, mais plus de 150 V, les signaux de niveau logique 1, 2 et B est élevé, l'autre - bas. transistor VT6, les LED sont HL3 et U2.1, U1.2 optosimistor ouvert, la charge est connectée à la seconde à partir du haut sur la sortie de la carte d' enroulement T2 à travers le VS2 triac ouvert auto-transformateur.
Le reste des niveaux de tension correspondant au commutateur de charge à l'autre branche de l'autotransformateur T2 enroulement: 190, 210, 230 et 250.
Pour empêcher la commutation de charge multiple, dans le cas où la tension d'alimentation varie au niveau de seuil, 3.2 est entré dans l'hystérésis (retard sur les comparateurs de commutation) par l' intermédiaire de la rétroaction positive via R32-R39. La plus grande résistance de ces résistances, plus l'hystérésis.
Si la tension du réseau est supérieure à 270, un niveau logique haut sur la sortie du comparateur et la sortie du régulateur H. Sur les autres sorties du niveau du contrôleur. transistor à VT12, inclus HL9 voyant clignotant, indiquant un réseau de tension excessivement élevée, dans lequel le régulateur ne peut pas fournir de l' énergie à la charge. Toutes les autres LED éteintes, triacs sont fermés, la charge est déconnectée.
Le stabilisant peut supporter indéfiniment la tension ligne d'urgence augmente à 380. Les inscriptions affichées par des diodes électroluminescentes, semblables à celles décrites dans [1].
CONSTRUCTION ET DÉTAILS
Photographie structure assemblée
Le stabilisateur est monté sur une carte de circuit imprimé 90h115 mm à sens unique feuille de fibre de verre.
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LED HL1-HL9 montés de telle sorte que lors de l' installation du circuit imprimé dans le boîtier , ils sont entrés dans les trous correspondants sur le panneau avant.
Selon la conception du boîtier, la variante de montage des conducteurs de LED imprimé. Les valeurs des résistances de limitation de courant R41-R47 sont choisis de sorte que le courant circulant à travers les diodes électroluminescentes triac optocoupleur U1.1-U7.1 était à l'intérieur 15-16mA. Utilisation facultative de LED clignotantes HL1 et HL9, mais leur éclairage doit être clairement visible de sorte qu'ils peuvent être remplacés par une lumière continue rouge couleurs haute luminosité LED tels que AL307KM ou L1543SRC-E.
diode étrangères pont DF005M (VD1, VD2) peut être remplacé par un domestique ou KTS407A avec une tension d'au moins 50V et un courant d'au moins 0.4A. diode Zener VD3 peut être toute faible puissance, ayant une stabilisation de puissance 4,3 ... 4,7 V.
Stabilisateur de tension KR1158EN6A (DA1) peut être remplacé par KR1158EN6B. Chip quad comparateur LM339N (DA2, DA3), peut être remplacé par un analogue K1401SA1 domestique. puce KR1554LP5 (DD1-DD5), peut être remplacé par une série similaire de KR1561 et KR561 ou 74AC86PC étrangère.
Cimistornye optocoupleurs MOC3041 (U1-U7) peut être remplacé par MOC3061.
Trimmer Resistors R14, R15 et R23 fil multi-SP5-2 ou SP5-3.
Résistances fixes R16-R22 C2-23 avec une tolérance , pas moins de 1% peut être tout autre avec une tolérance de 5%, avec une faible dissipation de puissance ne soit pas indiqué dans le schéma. des condensateurs d'oxyde en C1-C3, C5 peuvent être quelconques, avec la capacité indiquée sur le schéma, et une tension non inférieure à celle indiquée pour eux. Les condensateurs C4 restants, C6-C8 - tout film ou en céramique.
Importation TRIAC OPTOCOUPLEURS MOC3041 (U1-U7) sont choisis parce qu'ils contiennent des contrôleurs embarqués par zéro transition de tension. Il est nécessaire de synchroniser la fermeture d'un triac puissant et tourner dans l'autre pour empêcher la fermeture des enroulements autotransformateurs. triacs puissants VS1-VS7 et BTA41-800B étrangère, alors que la demande intérieure de la même capacité est en cours de contrôle trop important qui dépasse le courant optosimistorov de 120mA maximale admissible. Toutes les triacs VS1-VS7 installé sur le même refroidissement du radiateur de surface non inférieure à 1600 cm2.
stabilisant à puce KR1158EN6A (DA1) doit être installé sur un dissipateur de chaleur en alluminum segment de plaque ou P profil en forme avec une surface d'au moins 15 cm2.
La maison du transformateur T1, conçu pour une puissance totale de 3 W, ayant une surface de section transversale du circuit magnétique de 1,87 cm2. Son réseau d' enroulement I, conçu pour un réseau de tension de défaut maximum 380 contient 8669 tours de fil SEW-2 avec un diamètre de 0.064 mm. Enroulements II et III comprennent 522 spires de fil 2 NDV diamètre 0,185 mm. Pour la sortie nominale de tension de tension V 220 de chaque enroulement doit être 12. Au lieu de l' auto-transformateur T1 fait peut être appliqué à deux TPK 2-2x12V transformateur connecté en série de la manière décrite dans [2] comme indiqué sur la Fig.
Dispositif d'impression Pechat fichier Stab-2.lay (version avec deux transformateurs TPC-2-2x12V) se fait via Sprint Loyout 4.0 programme qui vous permet d'afficher impression graphique comme une image miroir et est très pratique pour la fabrication de cartes de circuits imprimés à l' aide d' une imprimante laser et un fer à repasser . Il peut être téléchargé ici .
Maison T2 autotransformateur et enroulé sur un circuit magnétique toroïdal, qui est utilisé en tant que stator du moteur électrique de 10 kW , de la manière décrite dans [3]. Son enroulement comprend 280 tours de fil SEW-2 avec un diamètre de 4,2 mm (diamètre 13,6 mm 2). Cette section transversale nécessaire pour AUTOTRANSFORMATEUR pas réchauffé pendant le fonctionnement prolongé. Les robinets sont fabriqués à partir de 150, 163, 180, 195, 217 et 245 de la bobine, en comptant à partir du bas sur le circuit de sortie. Le tracé de la liquidation à laquelle le réseau est alimenté en tension (retrait de la 180-ème tour), évalué à 380.
Si la charge ne dépasse pas la capacité de 3 kW, l'auto - transformateur T2 peut être enroulé sur le stator du moteur électrique 4 kW NDV 2 fils de 2,8 mm de diamètre (section 6.1 mm 2) Le nombre de spires doit être augmentée en proportion de 1,2 fois. Courant de déclenchement QF1-fusible doit être réduit à 16 A. Vous pouvez utiliser le triac VS1-VS7 BTA140-800, placé sur la zone de dissipateur de chaleur au moins 800 cm2.
CADRE DE STABILISATION
Le réglage est effectué en utilisant Latro et deux voltmètres. Vous devez définir la charge des seuils de commutation et assurez-vous que la tension de sortie du stabilisateur est dans la fourchette acceptable de l'équipement d'alimentation. Laissez - U1, U2, U3, U4, U5, U6, U7 - tension sur la R14 coupe du moteur, correspondant à la tension du réseau 130, 150, 170, 190, 210, 230, 250, 270 (seuils et délestage de commutation). Au lieu de tailler des résistances R15 et R23 sont temporairement montés fixes résistances résistance de 10 ohms. En outre stabilisant sans autotransformateur T2 comprennent réseau par LATR. La sortie Latro augmenter la tension à 250 V, puis la résistance de réglage du moteur R14 est égale à la tension U6 3,5, en mesurant son voltmètre numérique. Ensuite Latro tension inférieure à 130 V et de mesurer la tension U1. Supposons, par exemple, il est égal à 1,6V.
Calculer le changement d'étape de la tension:
ΔU = (U6 - U1) / 6 = (3,5-1,6) / 6 = 0,3166 V
le courant circulant à travers diviseur R15-R23
I = ΔU / R16 = 0,3166 / 2 = 0,1583 mA
Calculer la résistance R15 et R23 résistances:
R15 = U1 / I = 1,6 / 0,1583 = 10107 ohms,
R23 = (Upow - U6 -ΔU) / I = ( 6-3,5-0,3166) / 0,1588 = 13792 ohms où Upow - circuit de stabilisation de tension DA1.
Le calcul de la approximative, car elle ne prend pas en compte l'effet des résistances R32-R39, mais sa précision est suffisante pour pratique stabilisateur de paramètres.
En outre, l'appareil est déconnecté du réseau, et avec un voltmètre numérique réglé résistance R15 et R23 résistances égales aux valeurs calculées, et les monter sur le plateau au lieu de résistances fixes mentionnées ci - dessus. Encore une fois, inclure un stabilisateur et une piste de commutation LED augmentant progressivement la tension Latro du minimum au maximum et vice versa. L'illumination simultanée de deux ou plusieurs voyants indiquent un problème avec l' un des DA2 puces, DA3, DD1-DD5. puce défectueuse doit être remplacé, il est plus commode d'installer la carte pas la puce, et ces panneaux.
Convaincu de la santé des puces connectées autotransformateur T2 et la charge - ampoule avec 100 ... 200 Watt. Encore une fois la mesure des seuils de commutation et la tension U1-U7. Pour vérifier les calculs en modifiant l'entrée du T1 Latro assurez - vous que le voyant clignote HL1 à une tension inférieure à 130 V, connexion série de LED HL2 - HL8 passage de commutation seuils mentionnés ci - dessus, et un HL9 clignotant à une tension supérieure à 270.
Si elle est inférieure à la tension maximale Latro 270, monté sur sa sortie 250, U7 la tension est calculée par la formule: = U7 U6 + ΔU = 3,82 dans.
Déplacez le curseur R14, vérifiez que la tension de charge U7 excrétion se produit, puis retourner le moteur R14 vers le bas, le réglage de la valeur précédente U6, égal à 3,5.
Compléter la mise en place du stabilisateur est souhaitable de se connecter à une tension de 380 V pendant quelques heures.
Pendant le fonctionnement de plusieurs instances de stabilisateurs de différentes capacités (environ six mois) n'a pas eu les défauts et les échecs dans leur travail. Il n'y avait pas faute alimenté par ces dispositifs en raison de la tension instable.
RÉFÉRENCES
1. Koryakov S. secteur de stabilisation de tension de contrôle du microcontrôleur. - Radio 2002, №8, p. 26-29.
2. Kopanev VA protection du transformateur contre la haute tension. - Radio 1997, №2 p.46.
3. Andreev B. Production de transformateurs. - Radio 2002 №7, p.58
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Auteur: Alexey V. Godin, Moscou
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Date de publication 26.01.2005gg
Commentaires
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