voltage regulator

Схема автоматического стабилизатора напряжения для телевизоров и холодильника

Здесь мы изучим конструкцию простого автоматического стабилизатора напряжения сети переменного тока, который может быть применен для защиты таких приборов, как телевизор и холодильник, от колебаний напряжения.

Стабилизатор напряжения - это устройство, которое предназначено для определения несоответствующих колебаний напряжения на входах сети переменного тока и их корректировки для получения стабилизированного напряжения для подключенных устройств или устройств.

 

Как работает схема

Обращаясь к рисунку, мы обнаруживаем, что предлагаемая схема автоматического стабилизатора напряжения сконфигурирована с одним операционным усилителем IC 741 . Он становится управляющей частью всей конструкции. Операционный усилитель подключен как компаратор , мы все знаем, насколько хорошо этот режим подходит для IC 741 и других операционных усилителей . Два входа подходят для указанных операций.

На вывод №2 ИС устанавливается опорный уровень, создаваемый резистором R1 и стабилитроном, в то время как на вывод №3 подается напряжение выборки от трансформатора или источника питания.

Это напряжение становится чувствительным напряжением для ИС и прямо пропорционально изменяющемуся входному переменному току нашей сети.

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

Вывод №6, который является выходом ИС, переходит в высокий уровень, как только контакт №3 достигает заданного значения и активирует ступень транзистора / реле.

В случае, если сетевое напряжение пересекает заранее установленный порог, неинвертирующая ИС обнаруживает это, и ее выход немедленно становится высоким, включая транзистор и реле для желаемых действий.

Реле, которое является реле типа DPDT, имеет свои контакты, подключенные к трансформатору, который представляет собой обычный трансформатор, модифицированный для выполнения функции трансформатора-стабилизатора.

Его первичная и вторичная обмотки соединены между собой таким образом, что при соответствующем переключении отводов трансформатор может добавлять или вычитать определенную величину сетевого напряжения переменного тока и создавать результирующую для выходной подключенной нагрузки.

Контакты реле соответствующим 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 остановить напряжение от достижения опасного уровня и наоборот в ситуациях низкого напряжения.

Полная принципиальная схема

Расчеты операционных усилителей

Если вместо стабилитрона на выводе №2 использовался резисторный делитель, соотношение между опорным уровнем на выводе №2 операционного усилителя с резистивным делителем и Vcc можно было бы представить как:

Vref = (R2 / R1 + R2) x Vcc

Где R2 - резистор, используемый вместо Z1.

Схема подключения трансформаторного реле

 Список деталей

Для изготовления самодельной схемы автоматического стабилизатора сетевого напряжения вам потребуются следующие компоненты:

• R1, R2 = 10К,
• R3 = 470K или 1M, (более низкие значения позволят более медленную коррекцию напряжения)
• C1 = 1000 мкФ / 25 В
• D1, D2, D3 = 1N4007,
• Т1 = 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

Пропорции стабилизированного выходного напряжения и нестабилизированного входного напряжения

ВВОД, ВЫВОД

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

 Как настроить схему

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

Первоначально не подключайте трансформаторы к цепи, также держите R3 отключенным.

Теперь, используя переменный источник питания , запитайте цепь через C1, положительный вывод питания идет на линию контакта №7 операционного усилителя, а отрицательный - на линию отрицательного контакта №4 операционного усилителя.

Установите напряжение около 12,5 и отрегулируйте предустановку так, чтобы выход IC просто становился высоким и запускал реле.

Помните, здесь мы предположили, что выход постоянного тока 12,5 В от TR1 соответствует входу около 225 В переменного тока от сети .... Для вашей схемы обязательно подтвердите это, прежде чем выполнять эту процедуру настройки. Это означает, что если предположим, вы обнаружите, что ваш выход постоянного тока TR1 соответствует 13 В для входа 225 В, то завершите эту процедуру, используя 13 В ... и так далее.

Теперь понижение напряжения примерно до 12 вольт должно привести к срабатыванию реле в исходном состоянии или обесточить его.

Повторите и проверьте действие реле, изменив напряжение с 12 до 13 вольт, что должно заставить реле срабатывать соответственно.

Ваша процедура настройки окончена.

Теперь вы можете подключить трансформатор к его соответствующим позициям со схемой, а также восстановить R3 и соединения реле в их исходных точках.

Ваша простая самодельная схема стабилизатора сетевого напряжения готова.

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

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

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

Предупреждение: единичное неправильное подключение может привести к возгоранию или взрыву, поэтому будьте осторожны. Всегда используйте 100-ваттную защитную лампу последовательно с линией питания, которая изначально идет к стабилизирующему трансформатору. После подтверждения операций вы можете снять эту лампочку.

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