Regulador de tensão de passo

Um regulador que suporta tensão de rede dentro de 190 ... 242 V.

Reguladores de tensão da rede

Sabe-se que a tensão nas redes domésticas geralmente ultrapassa os limites de tolerância. Nos dias de TVs de tubo, estabilizadores ferrorressonantes eram muito comuns. TVs modernas são operáveis ​​com alterações na tensão de entrada entre 110 e 260 V.

O mesmo pode ser dito sobre computadores, CD players e, geralmente, sobre todos os equipamentos nos quais as fontes de alimentação comutadas são usadas. Mas para equipamentos que alimentam diretamente da rede, os limites de mudança de tensão são muito menores.

Um exemplo marcante dessa técnica é uma geladeira, um moedor de café elétrico, um processador de alimentos, um ferro de solda e uma lâmpada incandescente. Obviamente, tal precisão de estabilização de tensão como para TVs de tubo não é necessária para esses dispositivos, por isso é bem possível usar um dispositivo de regulação de tensão em etapas. Um regulador semelhante será descrito neste artigo.

Regulação de tensão de passo

Apesar da simplicidade do projeto, o regulador possui os seguintes dados: quando a tensão da rede de entrada muda na faixa de 150 a 260 V, a saída é mantida na faixa de 187 a 242 V. Muitos aparelhos elétricos domésticos estão em operação nessa faixa. Na versão em que o esquema é mostrado no artigo, a potência do regulador atinge 275 watts, o que é suficiente para a operação normal, por exemplo, um refrigerador.

Um método semelhante de regulação gradual da tensão é usado em alguns modelos de fontes de alimentação ininterruptas para computadores: quando a fonte de alimentação ininterrupta está funcionando pela rede elétrica, você pode ouvir como o relé clica nela. Este é apenas um ajuste aproximado da tensão de saída. Nesse modo, o transformador ininterrupto é usado como um autotransformador. No caso de uma falha de energia, o transformador muda para o modo conversor e funciona com a energia da bateria.

É sabido que um transformador incluído no modo autotransformador pode operar com uma carga de quase cinco vezes a sua potência. Nesse projeto, foi utilizado um transformador com potência de apenas 57 watts; portanto, se for necessário aumentar a potência de todo o controlador como um todo, basta substituir o transformador por um mais potente.

Obviamente, agora o setor produz estabilizadores de rede baseados no LATRA (não falaremos sobre eletrônicos aqui). Nesses dispositivos, um micromotor com um redutor, controlado, é claro, por um circuito eletrônico, aciona um contato móvel.

A confiabilidade desse dispositivo provavelmente será pequena. Um exemplo de um dispositivo desse tipo pode servir como um regulador de tensão da produção da Letã da Resanta. Comentários sobre isso podem ser lidos na Internet.

O esquema da opção de regulador proposta é mostrado na Figura 1.

Figura 1. Diagrama do regulador de tensão

Descrição do circuito elétrico do controlador

A base do regulador é um transformador abaixador unificado T1. Está incluído no circuito do autotransformador. Além do transformador, o circuito contém um retificador para alimentar a parte eletrônica do circuito, dois dispositivos de limiar e uma unidade de comutação de tensão de saída. Este último fornece algum atraso na aparência da tensão na saída. Isso é necessário para que o dispositivo entre no modo de operação.

Ao alternar os enrolamentos secundários, a interferência é inevitável, a partir da qual os contatos do relé são queimados. Para proteger contra esse fenômeno, é usada uma corrente que consiste em um resistor R1 e um capacitor C2.

A parte eletrônica do dispositivo é alimentada por um retificador não estabilizado, consistindo em uma ponte de diodos VD1 e um capacitor de suavização C1.Os capacitores C3 e C4 instalados em dispositivos de limite são projetados para eliminar alterações (emissões) de curto prazo da tensão retificada. A mesma tensão é usada para controlar a tensão da rede.

No transistor VT3 e nos elementos C5 e R6, o atraso do atraso do temporizador foi montado. O dispositivo também contém dois dispositivos de limite, cujo design é semelhante.

O primeiro dispositivo de limiar é feito no transistor VT1, nos resistores R2, R3, nos diodos zener VD2, VD3 e no capacitor C3. O relé K1 está incluído no circuito coletor do transistor VT1. Para proteger o transistor da tensão de auto-indução, a bobina do relé é desviada pelo diodo VD4.

Os contatos do relé K1 trocam os enrolamentos do transformador T1 quando o dispositivo de limiar é acionado. O capacitor C3 foi projetado para suavizar a ondulação da tensão retificada, bem como eliminar a interferência. O segundo dispositivo de limite é montado da mesma maneira. É composto pelos elementos VT2, VD4, VD5, R4, R5, C4, relé K2.

Regulador de tensão

É conveniente considerar a operação do regulador em partes. Quando o dispositivo é ligado, uma tensão aparece no capacitor C1, que começa a carregar o capacitor C5. Com um atraso de cerca de dois segundos, o transistor VT3 se abre, o relé K3 liga e a tensão é aplicada à carga.

Tensão da rede reduzida

No caso em que tensão de rede inferior a 190 V, nenhum dispositivo de limiar funcionará e os contatos dos relés K1 e K2 estão nessa posição, conforme mostrado no diagrama. Neste caso, a tensão da rede será aplicada à carga e mais a tensão dos enrolamentos III e VI. Se a tensão da rede neste momento for de 150 V, a carga será de pelo menos 190 V.

A tensão da rede elétrica é quase normal

Se a tensão da rede elétrica estiver na faixa de 190 ... 220 V, a tensão de saída do retificador é suficiente para abrir os diodos Zener VD2, VD3, o que levará à abertura do transistor VT1, para que o relé K1 seja acionado. se você seguir o esquema, poderá ver que, neste caso, os enrolamentos III e IV estão conectados.

A tensão da rede aumentou

No caso de a tensão da rede exceder 220 V, o relé K2 funcionará, o que conectará os enrolamentos V e IV com seus contatos. Como os enrolamentos estão fora de fase, a tensão de saída diminui.

Detalhes e design do regulador de tensão

Quase todas as peças podem ser montadas em uma tábua de pão impressa por montagem em arame. No design, você pode usar resistores como MLT ou importados. Os capacitores de óxido também são melhor importados, agora provavelmente são mais fáceis de comprar do que os domésticos. E a qualidade deles é melhor. A ponte de diodos pode ser substituída por diodos discretos, por exemplo 1N4007. Os transistores são adequados para qualquer potência baixa com uma tensão de coletor-emissor de pelo menos 30 V e uma corrente suficiente para operar o relé. Além dos indicados no diagrama, KT645, KT503, KT972 com qualquer índice de letras são adequados.

Em vez dos diodos de dois zener indicados no diagrama, o D810 ... D814 usual pode ser usado. Antes da instalação, eles devem ser selecionados de acordo com a tensão de acordo com os diagramas.

É melhor usar relés importados (Tianbo, Trl, Trk e similares, agora também são mais fáceis e baratos de comprar) com uma bobina de 24 V. Os contatos do relé devem ser classificados para uma corrente de pelo menos 1,5 A. Muitos desses relés, em tamanhos muito pequenos dimensões, possuem contatos projetados para uma corrente de 10 ... 16 A.

Um transformador TPP270 - 127/220 - 50 unificado é usado como transformador, cuja potência nominal é de 57 watts.

Configuração do dispositivo

Para o ajuste, o regulador está conectado à saída LATR. Para levar em consideração a resposta do transformador à carga, este último é conectado à saída do dispositivo. Alterando a tensão na entrada do regulador, é necessário configurar os dispositivos de limiar. Isso deve ser feito com uma seleção de diodos zener com diferentes tensões de estabilização. Para uma sintonia mais precisa em série com diodos zener, você pode ativar diodos de silício ou germânio. Deve-se lembrar que a voltagem direta dos diodos de silício é de cerca de 0,7 V, e de germânio, 0,4 V.

Boris Aladyshkin