МОЩЬНЫЙ ФЕРРОРЕЗОНАНСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР

May 17, 2010 by admin Комментировать »

Нормальная работа радиотехнической аппаратуры возможна лишь при стабиль­ном напряжении сети, близком к номинальному значению. В тех случаях, когда это напряжение нестабильно, для поддержания нормального напряжения питания исполь­зуются автотрансформаторы с контрольным вольтметром или феррорезонансные ста­билизаторы.

При использовании автотрансформатора необходимо следить за контрольным вольтметром и вручную устанавливать номинальное напряжение питания радиотех­нического устройства.

Значительное преимущество перед автотрансформаторами, особенно при резких скачках напряжения, имеют феррорезонансные стабилизаторы, позволяющие автома­тически поддерживать номинальное напряжение питания приемника, телевизора, маг­нитофона и т. д. Они отличаются сравнительной простотой и надежностью.

Феррорезонансный стабилизатор напряжения, схема которого приведена на рис. 1, рассчитан на работу от сети переменного тока напряжением 127 или 220 в и обеспе­чивает стабилизированное напряжение 127 или 220 в на нагрузке мощностью до 320 вт. Точность стабилизации — 2%, к.п.д. — порядка 80%.

Основными элементами стабилизатора являются: дроссель Др1, автотрансформа­тор Аm1 и конденсатор С1.

Дроссель Дp1 имеет сердечник с воздушным зазором и работает в ненасыщен­ном режиме. Он содержит три обмотки: две основные I и II и компенсационную III.

Автотрансформатор Аm1 работает в режиме насыщения и служит основным ре­гулирующим элементом. Конденсатор С1 включен параллельно обмотке автотрансфор­матора и образует с нею колебательный контур.

К входу автотрансформатора (отводам 1 — 3 или 1 — 10) подводится сетевое на­пряжение. Имеющиеся на автотрансформаторе Аm1 отводы необходимы для повыше­ния выходного напряжения с целью компенсации падения напряжения на обмотках I, 11, III дросселя Дри

Часть витков между отводами 3 — 4 (127 в) или 10 — 11 (220 в) автотрансформа­тора совместно с обмоткой 1 — 3 (127 в) или 1 — 10 (220 в) образуют повышающую обмотку автотрансформатора. Секции 4 — 18 (127 в) или 11 — 18 (220 в) служат для создания добавочных ампервитков, наличие которых обеспечивает работу автотранс­форматора в режиме насыщения даже при самом низком напряжении сети (102 в или 176 в).

При повышении напряжения в сети ток через автотрансформатор (колебательный контур) возрастает и вследствие этого большая часть приращенного напряжения упадет на основных обмотках I, II дросселя Др1. Поэтому напряжение на автотранс­форматоре, определяющее стабильность выходного напряжения, возрастет незначи­тельно. Для уменьшения и этого незначительного увеличения напряжения последова­тельно с нагрузкой включается компенсационная обмотка III дросселя Др1. Созда­ваемое на этой обмотке напряжение противоположно по знаку напряжению на основ­ных обмотках I, 11, вследствие этого общее напряжение, подводимое к нагрузке, бу­дет изменяться крайне мало.

При уменьшении напряжения сети процесс стабилизации происходит аналогично, т. е. падение напряжения на основных обмотках I, II дросселя Др1 уменьшится в большей степени, чем уменьшится напряжение на части обмотки автотрансформатора Amh работающего в режиме насыщения. Напряжение, создаваемое в компенсацией­ной обмотке, также уменьшится, а напряжение на нагрузке останется почти неиз­менным.

Таким образом, стабилизация выходного напряжения происходит вследствие не­пропорционального распределения приращения входного напряжения между отдель­ными звеньями стабилизатора. Это оказалось возможным осуществить благодаря не­линейной зависимости между током и напряжением в резонансном контуре, образо­ванном индуктивностью обмотки автотрансформатора Аm1 и емкостью конденсатора С1.

Сердечники автотрансформатора Am1 и дросселя Др1 собираются из пластин УШ-32 (рис. 2). Обрезать пластины не требуется. Сборка сердечника автотрансформа­тора производится вперекрышку. Толщина набора 50 мм. Сборка сердечника дросселя Др1 производится встык, толщина набора 32 мм. В зазор между пластинами поме­щают прокладку из прессшпана толщиной 1,5 мм.

Каркасы для дросселя и автотрансформатора нужно сделать из текстолита или прессшпана толщиной 1,5 мм.

Секция I автотрансформатора (отводы 1 — 13) наматывается проводом ПЭЛ 1,5 и содержит 420 витков с отводами от 195, 200, 215, 220, 345, 350, 355, 360, 365, 375 и 380 витков. Секция II (отводы 14 — 18) содержит 580 витков провода ПЭЛ 1,0 с отводами от 520, 540 и 560. витков. При сборке обе секции соединяются последова­тельно.

Обмотки I к II дросселя Др1 наматываются проводом ПЭЛ 1,5 и содержат по 266 витков каждая. Обмотка III содержит 50 витков провода ПЭЛ 1,5 с отводами от 15, 18, 21, 24, 27, 30, 35 и 40 витков. С помощью этих отводов при регулировке устанавливается величина стабилизированного напряжения, а также необходимая точ­ность стабилизации.

При намотке следует обращать внимание на изоляцию между слоями и обмот­ками. Между слоями прокладывается один слой бумаги толщиной 0,05 мм, а между обмотками — два слоя бумаги толщиной 0,12 — 0,15 мм. Конденсатор Ci состоит из нескольких конденсаторов КБГ-МН на рабочее напряжение 1000 в, соединенных меж­ду собой параллельно.

При сборке сердечников Am1 и Др1 пластины следует набивать плотно и хорошо стягивать их планками крепления. Это намного уменьшит «гудение» стабилизатора при работе.

Собранный стабилизатор требует регулировки, которая сводится к подбору ве­личины воздушного зазора- в сердечнике дросселя и места подключения выводов к обмоткам автотрансформатора и компенсационной обмотке дросселя.

Для регулировки стабилизатора необходимы два вольтметра переменного тока (вольтметр V2 обязательно электромагнитной системы), лабораторный автотрансфор- . матор (типа ЛАТР-2 или ему подобные) и нагрузка, в качестве которой- можно ис­пользовать осветительные лампы. Схема подключения стабилизатора для регулиров­ки приведена на рис. 3 (можно применить только один вольтметр и тумблер для его переключения).

Сначала все обмотки своими отводами подключаются так, как показано на рис. 1, остальные неиспользуемые отводы должны быть хорошо изолированы.

Далее настройка производится на напряжение 127 в, затем на 220 в. Установив соответственно переключатели В1 и В3, стабилизатор включают в сеть при номиналь­ной нагрузке на минимальное напряжение от лабораторного автотрансформатора. За­тем плавно повышают это напряжение и следят за показанием выходного вольтмет­ра (V2), которое должно сначала возрастать медленно, а потом быстрее и, наконец, скачком возрасти до нужной величины (127 или 220 в). При дальнейшем увеличении этого входного напряжения напряжение на выходе обычно увеличивается очень мед­ленно.

Показание вольтметра V2, при котором произошел скачок напряжения, указывает нижний предел сетевого напряжения, при котором стабилизатор будет нормально ра­ботать. Если этот предел окажется выше заданного (в нашем случае более 105 б), то нужно уменьшить зазоры в стыках между пластинами сердечника автотрансформато­ра или уменьшить нагрузку стабилизатора.

Если выходное напряжение после скачка продолжает увеличиваться при уве­личении входного напряжения, то причиной этого может быть неправильное вклю­чение компенсационной обмотки III дросселя. Концы обмотки в этом случае надо попробовать поменять местами и более точно подобрать число витков, которое вклю­чается последовательно с нагрузкой.

Для получения наибольшей стабильности при значительном снижении напря­жения сети (более 20%) нужно подобрать место подключения верхнего (по схе­ме рис. 1) конца конденсатора С1 к одному из отводов автотрансформатора, при котором напряжение на резонансном контуре имеет наибольшее значение (порядка 600 в).

clip_image002

Иногда после скачка напряжение на выходе стабилизатора значительно отличается от того напряжения, на которое рассчитан стабилизатор. В этом случае нуж­но подать на вход стабилизатора номинальное напряжение сети и затем тщатель­но подобрать место подключения отвода «а» к автотрансформатору Am.]. Если напря­жение ниже нормального, нужно увеличить число витков, а если выше — умень­шить.

При регулировке следует иметь в виду, что чем большее число витков компен­сационной обмотки дросселя Др1 используется для подключения в цепь, тем луч­ше стабильность, но при этом величина выходного напряжения уменьшается. Если при изменении напряжения сети в заданных пределах (±20%) выходное напряже­ние изменяется более чем на ±2%, то необходимо подобрать воздушный зазор в дросселе, а если выходное напряжение при увеличении напряжения сети уменьша­ется, то нужно уменьшить число витков обмотки III дросселя или увеличить воз­душный зазор в сердечнике.

При налаживании стабилизатора для работы на 220 в практически надо подобрать лишь место подключения отвода «б», чем определяется выходное напряжение стабилизатора.

Режим работы стабилизатора без нагрузки бывает наиболее тяжелым, а поэтому его следует избегать.

Стабилизатор монтируется на стальном угловом шасси и заключается в сталь­ной кожух с вентиляционными отверстиями. Общие габариты стабилизатора 150X350X200 мм. На передней панели располагаются предохранители, выключатель сети, переключатели В1, В2, гнезда выходного напряжения и индикаторная лам­почка.

Кожух и шасси должны изготовляться из достаточно толстого материала (по­рядка 1,5 мм), а автотрансформатор и дроссель крепятся через виброизоляционные прокладки (резину, войлок и т. п.). Иначе при работе стабилизатор будет сильно гудеть.

Г-299372 от 21ДЧ-72 г. Изд. № 2/6405 Зак. 180

OCR Pirat

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты