|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
RADYO ELEKTRONİK VE ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ANSİKLOPEDİSİ Stabilize güç regülatörü. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / Güç regülatörleri, termometreler, ısı stabilizatörleri Bazen, direnci geniş bir aralıkta zamanla değişen yükteki gücü stabilize etmenin gerekli olduğu durumlar vardır. Bu gibi durumlarda, aynı anda bir stabilizatörün işlevlerini yerine getiren önerilen güç regülatörü yardımcı olacaktır. Amatör radyo literatüründe açıklanan güç regülatörlerinin çoğu ya tamamen aktif (akkor lamba, elektrikli soba, elektrikli fırın) ya da aktif endüktif yük (elektrik motorları) ile çalışır. Bununla birlikte, bu yük ya sabittir (elektrikli fırın) ya da nispeten kısa bir geçiş süreci sırasında değişir ve daha sonra sabit bir değere (akkor lamba, elektrik motoru) yönelir. Her iki durumda da, bu tür yüklerin gücü, akan ortalama akım değiştirilerek düzenlenir. Yük gücü Рн olduğundan, içinden geçen akım Iн ve direnci Rн, Pн=Iн2·Rн bağımlılığıyla ilişkilidir. sabit bir dirençle güç düzenlemesi, mevcut düzenleme ile benzersiz bir şekilde elde edilir. Direnci çeşitli faktörlere bağlı olan ve bu nedenle önceden bilinmeyen bir yasaya göre zamanla değişen bu tür yükler de vardır. Böyle bir yükün bir örneği, çalışma ortamının ve elektriksel olarak iletken gövdenin su olduğu bir elektrotlu su ısıtma kazanıdır. Suyun direnci, içerdiği tuzların cinsine ve miktarına, sıcaklığa, kazandan geçen debiye ve diğer faktörlere bağlıdır. Böyle bir yükün direnci on kat değişebilir. Bu durumda, yük üzerinden akımın kontrol edilmesi, direnci bir değişken olduğu için güç regülasyonu sorununu çözmez. Burada yükten geçen akım sadece üzerindeki gerilime değil, aynı zamanda direncine de bağlıdır. Bu, gücün olağan şekilde kontrol edilmesine izin vermez (belirli bir akım değeri ayarlayarak). Mevcut istikrar bile bir çıkış yolu olmayacak. Un yükündeki bir voltajda, gücü Pn = Un·In olduğundan, yükteki gücü stabilize etmek için, Un·In ürünü stabilize edilmelidir, yani sabitliği sağlanmalıdır. Kontrol edilen parametre (bağımsız değişken) voltaj olabilir, çünkü hem akım hem de yük gücü değerine bağlıdır. Bu nedenle yük üzerindeki voltajı, direnç değiştiğinde yükte sabit bir ortalama güç sağlayacak şekilde düzenlemek gerekir. Bu durumda anlık gücü belirlemek için yükteki gerilim ve akımın anlık değerlerini çarpmak gerekir. Bu, elektrik mühendisliğindeki gücün klasik tanımından kaynaklanmaktadır. Yukarıda açıklanan kontrol algoritmasını uygulayan cihazın blok diyagramı, şekil 1'de gösterilmektedir. XNUMX.
Çarpanın girişleri, yükteki gerilim ve akımın anlık değerleri ile orantılı elektrik sinyalleridir. Çarpanın çıkışından, ürünleriyle (yani güçle) orantılı bir sinyal, zaman içinde ortalaması alındıktan sonra, ikinci girişi bir referans voltajı ile beslenen diferansiyel amplifikatörün ilk girişine girer. Diferansiyel yükselticide gerilimler karşılaştırılır ve fark sinyali (hata sinyali) yükseltilir ve bu daha sonra karşılaştırıcıya beslenir. Karşılaştırıcının ikinci girişi, şebeke frekansının iki katı ile takip eden testere dişi darbeleri alır. Karşılaştırıcının çıkışında, görev döngüsü diferansiyel amplifikatörün çıkışından gelen voltajı belirleyen dikdörtgen darbeler oluşur. Karşılaştırıcının çıkışından gelen darbeler, yükü kontrol eden triyak anahtarını kontrol eder. Yükteki güç, Uset gerilimi tarafından belirtilen değerden saparsa, diferansiyel yükselticinin çıkışından gelen hata sinyali karşılaştırıcıyı etkiler, böylece darbelerin görev döngüsündeki bir değişiklik güç stabilizasyonuna yol açar. Devre şemasına (Şek. 2) ve zamanlama şemalarına (Şek. 3) göre stabilize bir güç kontrol cihazının çalışmasını göz önünde bulundurun.
DA3 yongasının (integral sinyal çarpanı) X ve Y girişleri, sırasıyla yükteki voltajın ve içinden geçen akımın anlık değerleri ile orantılı sinyaller alır. Trimer direnci R4'ten anlık gerilim değeri ile orantılı bir sinyal alınır. Direnç R1 - yük akımı sensörü. Bu dirençten gelen voltaj, yükseltici transformatör T2'nin birincil sargısına beslenir (dönüşüm oranı yaklaşık 40'tır). Bir transformatör kullanma ihtiyacı iki faktörden kaynaklanmaktadır. Birincisi çarpanın girişine uygulanan voltajı arttırır, ikincisi galvanik izolasyon sağlar. Akım ve gerilimle orantılı sinyaller değişkendir, ancak K525PS2 (DA3) çipi, X ve Y girişlerine 10,5 V'a kadar genliğe sahip AC voltajının uygulanmasına izin verdiği için bunları düzeltmeye gerek yoktur. Çarpıcıya uygulanan voltaj ve akım sinyallerinin, T2 transformatörünün sargılarının uygun şekilde bağlanmasıyla elde edilen fazda olması gerektiğine dikkat edin. Entegre voltaj çarpanı K525PS2, bir dizi tipik fonksiyonel bağımlılığı (çarpma, bölme, kare alma, karekök çıkarma) uygulamak için tasarlanmıştır. Bu işlevleri analog sinyallerle gerçekleştirmek için, transistör toplayıcı akımının taban yayıcı voltajına üstel bir bağımlılığı kullanılır. Çarpma hatası -% 1'den fazla değil. İntegral çarpanların yapısı ve uygulaması hakkında daha detaylı bilgi [1]'de bulunabilir. İntegral çarpan, şekil 2'de gösterilene göre açıldığında. Şekil 0,15'de, Uz≈3UxUy gerilimi Z çıkışına etki eder; burada Ux, Uy sırasıyla DAXNUMX yongasının X ve Y girişlerine uygulanan gerilimlerdir. Triyak VS1'in kontrol darbeleri, gerilim karşılaştırıcısı DA4'ün çıkışından gelir. Güç kontrol cihazında kullanılan entegre karşılaştırıcı K554SAZ, 50 mA'ya kadar yük akımı için tasarlanmış bir açık kollektör çıkışına sahiptir. DA4 çipinin evirici girişindeki (pim 4) voltaj ters çevrilmeyenden (pim 3) daha büyükse, çıkış transistörü açıktır (yani, yük bağlandığında çıkışta voltaj düşüktür). . Ters voltaj oranı ile, karşılaştırıcının çıkışı yüksek bir voltaj seviyesine sahip olacaktır. DA4 karşılaştırıcısında, testere dişi voltajı (Şekil 3, diyagram 3) ve op-amp DA5'in çıkışından alınan voltaj (diyagram 4) karşılaştırılır. Testere dişi voltaj üreteci, VT1, VT2 transistörlerinde yapılır. Şebeke gerilimi ile senkronize olarak 100 Hz frekansta darbeler üretir. Doğrultucu köprü VD2'den gelen voltaj (Şekil 3, diyagram 1), transistör VT1'in tabanına beslenir. Çoğu zaman transistör açıktır ve doğrultulmuş voltajın sıfıra yaklaştığı anlarda kapanır. Toplayıcısında (Şekil 3, diyagram 2) transistör VT2'nin tabanına beslenen kısa dikdörtgen darbeler oluşur. Baz voltajı sıfır iken, transistörün kollektöründe artan bir voltaj oluşur (C6 kondansatörü R13 direnci üzerinden şarj edilir). Tabanda pozitif bir darbe göründüğü anda, transistör VT2 açılır ve toplayıcısındaki voltaj neredeyse sıfıra düşer (Şekil 3, diyagram 3). Karşılaştırıcının çıkışında dikdörtgen darbeler oluşur (Şekil 3, diyagram 5). Karşılaştırıcı yükü - direnç R16 ve optokuplör LED U1. Akım, optokuplörün LED'inden aktığında, triyak VS1 triyakının açılmasını sağlayarak açılır - akım, XS1 konnektörünün soketlerine bağlı yük boyunca akmaya başlar. Karşılaştırıcının çıkışındaki darbelerin görev döngüsündeki bir değişiklik, voltajda ve dolayısıyla yükteki güçte bir değişikliğe yol açar. Zamanlama şemalarından, op-amp DA5'in çıkışındaki voltajdaki bir artışın yükteki güçte bir azalmaya yol açtığını belirlemek kolaydır. Şimdi - bir diferansiyel amplifikatörün veya bir hata sinyali amplifikatörünün işlevlerini yerine getiren DA5 mikro devresinin amacı ve çalışması hakkında (bkz. Şekil 1). Uzad ayar voltajı, değişken direnç R18'in motorundan çıkarılır ve ters çevirmeyen girişi DA3 çarpanının ortalama çıkış voltajını alan op-amp'in ters çevirme girişine beslenir. Çarpanın çıkış sinyalinin ortalaması, bir entegre devre R20C8 sağlar. Op-amp DA5, girişlerine uygulanan sinyalleri yükselterek, üzerlerindeki voltaj değerlerinin eşitliğini sağlar. Bu, Uset ayar voltajındaki bir düşüşün, op-amp çıkışındaki voltajda bir düşüşe yol açacağı anlamına gelir. Açıkçası, şemaya göre değişken dirençli R18 motorunun alt konumu, yükteki gücün sıfır değerine karşılık gelecektir. Kondansatör C7, girişime maruz kaldığında op-amp'in kararlı çalışmasını sağlar. Güç regülatörü elemanlarının güç kaynağı, iki entegre voltaj dengeleyici DA1 ve DA2 üzerinde yapılır. İki farklı tipte mikro devrenin kullanılması, bir sekonder sargılı (ortadan bir dokunuşla da olsa) ve bir doğrultucu köprüsü olan bir ağ trafosu ile idare etme arzusundan kaynaklanmaktadır. Diyot VD1, filtre kondansatörü C1'in, testere dişi voltaj üretecinin girişine sağlanan doğrultulmuş voltajın şekli üzerindeki etkisini ortadan kaldırır. Güç regülatörü, çift taraflı folyo cam elyafından yapılmış bir baskılı devre kartı üzerine monte edilmiştir. PCB çizimi Şek. 4.
Kalaylı tel parçalarını kare pedlerin deliklerine sokun ve tahtanın her iki tarafına lehimleyin. DA1, DA2 mikro devreleri, her biri 20 ... 30 cm² alana sahip küçük duralumin ısı alıcılarına kurulur; triac VS1, standart bir soğutucu (alüminyum alaşımdan yapılmış döküm soğutucu) marka 0231 üzerine kuruludur. Direnç R1, 3 mm çapında nikrom telden yapılmıştır. DA4 karşılaştırıcısı yerine, şemada belirtilene ek olarak K521CAZ, K521CA5, K521CA6'yı da kullanabilirsiniz (son mikro devre bir pakette iki karşılaştırıcı içerir), ancak baskılı devre kartı çizimini ayarlamanız gerekecektir. KR140UD708 OU'yu K140UD7, K140UD8, K153UD2 ve benzeri mikro devrelerle değiştireceğiz. Analog voltaj çarpanı K525PS2, K525PS3 ile herhangi bir harf indeksi ve aynı zamanda PCB düzeltmesi ile değiştirilebilir. Transistörler VT1, VT2 - KT315, KT342, KT503, KT630, KT3I02 veya KT3117A serilerinden herhangi biri. İthal optokuplör MOC3052, PCB düzeltmeli yerel AOU160A-AOU160V ile değiştirilebilir. VS1 triyak TS112, TS122, TS132, TS142 serilerinden, izin verilen en az 400 V kapalı durum darbe gerilimi ve maksimum yük akımına karşılık gelen bir açık durum akımı ile kullanılabilir. Diyot KD106A (VD1), KD105, KD221, KD226 serilerinden herhangi biri ile değiştirilebilir. Doğrultucu köprü (VD2) - PCB düzeltmeli KTs402, KTs405 serilerinden herhangi biri. Oksit kapasitörler C1 - C3, C8, K50-16, K50-35, K50-24, K50-29 olabilir; C4, C5, C7 - KM-6, K10-17, K73-17; C6 - K73-17, K73-24, K76-P2 (bu kapasitörün küçük bir TKE'si olmalıdır). Düzeltici dirençler R4, R5, R8-R10 - SP5-2, SPZ-19, SPZ-38, değişken direnç R18 - SP-0,4, SPZ-4M, SPZ-16, SPZ-30, diğerleri - MLT, S2- 23 . Trafo T1 - TPP232. Ortadan bir kademe ile sekonder sargının 33 ... 40 V'luk bir voltaj sağladığı ve en az 150 mA'lık bir akım için derecelendirildiği herhangi bir başkası ile değiştirilebilir. Transformer T2, 30...50 dönüşüm oranıyla herhangi biri olabilir. Güç anahtarı SA1 - devre kesici A3161, AE2050 veya AP50. Ek olarak, bir sigorta işlevini yerine getirir. Bir güç regülatörünün kurulması, DA1 çipinin çıkış voltajının (+ 15 V) kontrol edilmesi ve DA2 çipinin çıkış voltajının (-15 V) R6 direnci ile ayarlanmasıyla başlar. Bundan sonra voltaj çarpanı DA3 ayarlanır. Bunun için X, Y girişleri, Z çıkışı ve 1 çıkışının diğer elemanlarla bağlantısı kesilir. R8-R10 ayar dirençlerinin motorları orta konuma ayarlanmıştır. X girişine +5 V, Y girişine +9 V gerilim uygulanıyor.OV çarpanının çıkış gerilimi R5 direnci ile set ediliyor.Daha sonra X girişine OV gerilim uygulanıyor. , ve Y girişine +8 V B. Daha sonra çarpanın her iki girişine de +5 V verilerek çıkış gerilimi ölçülür. Daha sonra girişlerden birinde giriş sinyalinin polaritesi değiştirilir (yani -5 V uygulanır) ve çıkış voltajı tekrar ölçülür. Direnç R10 yardımıyla çıkış voltajının son iki değerinin mutlak değerde eşit olması (işarette zıt olmaları gerekir) sağlanır. Gerekirse ayarı tekrarlayın. Bundan sonra voltaj çarpanının girişleri ve çıkışları regülatör elemanlarına bağlanır. Ayarlanmış dirençler R4 ve R5'in motorları, şemaya göre orta konuma ve değişken direnç R18 alt konuma ayarlanır. XS1 konnektörüne bir yük bağlanır ve güç regülatörüne güç sağlanır. Değişken direnç R18'in eksenini düzgün bir şekilde döndürerek, yük boyunca voltajda bir artış olduğuna ikna olduk. Yükteki voltaj, değişken direnç R18 sürgüsünün herhangi bir konumunda maksimum ise, bunun nedeni, X ve Y girişlerine anti-faz voltajlarının beslenmesine yol açan T2 transformatörünün sargılarının yanlış fazlanması olabilir. DA3 mikro devresi ve Z çıkışında negatif voltaj. Bu durumda, sonuçlar, T2 transformatörünün sargılarından herhangi biri ile değiştirilmelidir. Düzeltici dirençler R4 ve R5, çarpanın girişlerindeki maksimum (genlik) voltaj değerlerinin 10 V'u geçmemesini sağlar. Bu, bir osiloskop kullanılarak rahatlıkla kontrol edilir. Aşırı durumlarda, bir AC voltmetre kullanabilirsiniz. Yükte sinüzoidal bir voltajla (bu, her yarım döngünün başında VS1 triyak açılırsa ve yükteki voltaj pratik olarak şebeke voltajına eşitse oluşur), çarpanın girişlerindeki etkin voltaj olmamalıdır. 7 V'u aşan Güç kontrolü, değişken direnç R18'in tüm dönüş aralığı ekseni boyunca sorunsuz bir şekilde gerçekleştirilmelidir. Değişken dirençli R18 motorunun maksimum bağlı yük ile şemaya göre üst konumunda, üzerindeki voltaj şebeke değerine ulaşmıyorsa, direnç R17'nin direncini 2,2 kOhm'dan fazla olmayacak şekilde düşürmeli veya azaltmalısınız. Kırpma direnci motorlarını R4 ve R5 devresinden aşağı hareket ettirerek akım ve gerilim transfer katsayıları. Güç stabilizasyon fonksiyonunu test etmek için, değişken dirençli bir yüke (iki bölmeli bir ev tipi ısıtıcı kullanmak uygundur) ve uygun güce sahip bir laboratuvar ototransformatörüne sahip olmak gerekir. Yük mutlaka aktif olmalıdır (yani endüktif veya kapasitif bir bileşene sahip olmamalıdır). Güç regülatörü, bir ototransformatör aracılığıyla ağa bağlanır ve ev ısıtıcısının bir bölümü regülatörün çıkışına bağlanır. Bir ototransformatör ile 220 V'luk bir voltaj ayarlanır.Yük ile paralel olarak etkin değerleri ölçen bir AC voltmetre (ikinci dereceden bir voltmetre) bağlayarak, 18 ... 150 kat azalmalıdır [200]. Yük direncindeki farklı bir değişim yasası ile her durumda Un² / Rn = const eşitliği sağlanacaktır. Yük direnci o kadar artarsa, ayarlanan gücü korumak için voltajın maksimum değerini aşması gerekir, regülatör güç stabilizasyon modundan çıkar. Güç regülatörü, yalnızca yük direncindeki değişiklikler koşullarında değil, aynı zamanda şebeke voltajındaki dalgalanmalarla ilgili olarak da dengeleyici özelliklere sahiptir. Bu, regülatörün besleme voltajını 190 ila 240 V aralığında bir ototransformatör kullanarak değiştirerek doğrulanabilir (elbette yük bağlıyken). Beslemede böyle bir değişiklikle yükteki voltaj sabit olmalıdır. Yalnızca triyak VS1'in açılma açısı değişecektir ve bu, bir osiloskop kullanılarak doğrulanabilir. Sinyal, yükten veya DA4 karşılaştırıcısının çıkışından alınabilir. Radyo amatörünün emrinde etkili değeri ölçen bir voltmetre (örneğin, bir elektromanyetik sistem cihazı) yoksa, gücü ölçmek için bir endüksiyon elektrik enerjisi ölçer kullanılır: sayaç diskinin devir sayısı sabit olmalıdır yük direnci değiştiğinde ve değişken direnç R18 sürgüsünün konumu değişmeden kaldığında. Bu amaçlar için ortalama doğrultulmuş voltaj değerine sahip bir voltmetre kullanmak imkansızdır. Güvenilirliği artırmak için opto-triyak ile seri olarak yaklaşık 150 ohm dirençli bir direnç bağlamanızı öneririz. Edebiyat
Yazar: A. Evseev, Tula
Bahçelerdeki çiçekleri inceltmek için makine
02.05.2024 Gelişmiş Kızılötesi Mikroskop
02.05.2024 Böcekler için hava tuzağı
01.05.2024
▪ Cep telefonları kısa vadede sağlık riski oluşturmuyor
▪ Art of Audio web sitesinin bölümü. Makale seçimi ▪ makale Modern video kameraların MTS dosyası formatı. video sanatı ▪ makale En büyük müzik aleti nedir? ayrıntılı cevap ▪ makale Kızılcık bataklığı. Efsaneler, yetiştirme, uygulama yöntemleri ▪ makale Step motorlar. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi ▪ makale Voltaj dönüştürücü, 12-30 volt. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri
www.diagram.com.ua |
Diğer makalelere bakın bölüm 
En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:
Bu sayfanın tüm dilleri