Φάση ρυθμιστές τάσηςαρκετά διαδεδομένο στην καθημερινή ζωή. Ο πιο κοινός τομέας εφαρμογής τους είναι συσκευές για τη ρύθμιση της φωτεινότητας του φωτισμού.
Παρακάτω είναι αρκετά απλά κυκλώματα ρύθμισης τάσης για να επαναλάβετε τον εαυτό σας. για αρχάριους ραδιοερασιτέχνες.

Προσοχή!! Όλα τα κυκλώματα έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν με τάση δικτύου 220 Volt, επομένως πρέπει να δίνεται προσοχή κατά τη συναρμολόγηση και τη διαμόρφωση!!

Αυτό το σχήμα είναι το πιο συνηθισμένο σε διάφορες ξένες οικιακές συσκευές, ως το απλούστερο και πιο αξιόπιστο, αλλά στη χώρα μας το ακόλουθο σχήμα έχει γίνει πιο διαδεδομένο:

Το θυρίστορ KU202N χρησιμοποιήθηκε συχνότερα ως θυρίστορ, αλλά θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι εάν σκοπεύετε να χρησιμοποιήσετε ένα ισχυρό φορτίο, το θυρίστορ θα πρέπει να εγκατασταθεί σε ψυγείο.

Ένα άλλο χαρακτηριστικό αυτού του κυκλώματος είναι το Distorator KN102A. Δεν είναι επίσης το πιο κοινό στοιχείο ραδιοφώνου, αλλά μπορεί να αντικατασταθεί με ένα ανάλογο τρανζίστορ και στη συνέχεια κύκλωμα ρυθμιστή τάσηςθα μοιάζει με αυτό:

Όλα τα σχέδια που εξετάζονται είναι πολύ απλά, αξιόπιστα, ρυθμίζουν τέλεια την τάση, αλλά δεν είναι χωρίς μειονεκτήματα, τα οποία εμποδίζουν τους λάτρεις να προσφέρουν τα δικά τους κυκλώματα, ακόμη πιο περίπλοκα. Το κύριο πρόβλημα των παραπάνω κυκλωμάτων είναι η αντίστροφη εξάρτηση της γωνίας φάσης από το επίπεδο τάσης τροφοδοσίας, δηλ. όταν η τάση πέφτει στο δίκτυο, η γωνία φάσης του ανοίγματος του θυρίστορ ή του τριάκ αυξάνεται, γεγονός που οδηγεί σε δυσανάλογη μείωση της τάσης σε όλο το φορτίο. Μια ελαφρά μείωση της τάσης θα προκαλέσει αισθητή μείωση της φωτεινότητας των λαμπτήρων και αντίστροφα. Εάν υπάρχουν μικροί παλμοί στην παροχή ρεύματος, για παράδειγμα από τη λειτουργία μιας μηχανής συγκόλλησης, το τρεμόπαιγμα των λαμπτήρων θα γίνει πολύ πιο αισθητό.

Η εμφάνιση συσκευών ημιαγωγών ικανών να αλλάζουν υψηλές ισχύς όταν λειτουργούν σε λειτουργία μεταγωγής έχει οδηγήσει στη χρήση ρυθμιστών τρανζίστορ και θυρίστορ για τη ρύθμιση της τάσης των γεννητριών αεροσκαφών. Η ρύθμιση της τάσης πραγματοποιείται αλλάζοντας το μέσο ρεύμα διέγερσης. Στα περισσότερα κυκλώματα ρυθμιστή τάσης τρανζίστορ, το διάγραμμα κυκλώματος του τελικού σταδίου έχει τη μορφή που φαίνεται στο Σχ. 4.3.α).

Ρύζι. 4.3. α) Διάγραμμα κυκλώματος για τη σύνδεση του ηλεκτρονικού ρυθμιστή. β) το σχήμα του σήματος ελέγχου και το μέσο ρεύμα στο OVG.

Τα κυκλώματα ρυθμιστή διαφέρουν μεταξύ τους στα κυκλώματα ελέγχου ενός στοιχείου παλμού, ο ρόλος του οποίου διαδραματίζεται από ένα ισχυρό τρανζίστορ συνδεδεμένο σε σειρά με την περιέλιξη διέγερσης και λειτουργεί σε λειτουργία διακόπτη. Όταν το τρανζίστορ είναι σε κλειστή κατάσταση, μπορούμε να υποθέσουμε ότι η αντίσταση του κυκλώματος εκπομπού - συλλέκτη είναι πολύ υψηλή - "το κλειδί είναι κλειστό". Εάν το τρανζίστορ λειτουργεί σε κατάσταση κορεσμού (είναι σε ανοιχτή κατάσταση) - "το κλειδί είναι ανοιχτό", τότε η αντίσταση είναι πολύ μικρή. . Το κύκλωμα ελέγχου παράγει ορθογώνιους παλμούς (Εικ. 4.3.β). Όταν εφαρμόζεται ένας ορθογώνιος παλμός από το κύκλωμα ελέγχου, το τρανζίστορ ανοίγει και το ρεύμα αρχίζει να ρέει μέσω της περιέλιξης διέγερσης της γεννήτριας. Αλλά επειδή η περιέλιξη διέγερσης είναι επαγωγή, η αύξηση του ρεύματος σε αυτήν θα είναι εκθετική. Όταν ο παλμός σταματήσει, το ρεύμα διέγερσης θα μειωθεί επίσης όχι στιγμιαία, αλλά εκθετικά, δηλ. όταν το τρανζίστορ είναι ανοιχτό, η μαγνητική ενέργεια συσσωρεύεται στους πόλους της γεννήτριας και κατά τη διάρκεια μιας παύσης στο ρεύμα ελέγχου, το ρεύμα στην περιέλιξη διέγερσης συνεχίζει να ρέει λόγω της συσσωρευμένης ενέργειας στο μαγνητικό πεδίο. Το μέσο ρεύμα ρυθμίζεται αλλάζοντας τον κύκλο λειτουργίας των παλμών. Όταν η τάση της γεννήτριας αποκλίνει από την καθορισμένη τιμή, για παράδειγμα, όταν αυξάνεται, μειώνεται η διάρκεια του παλμού και κατά συνέπεια ο χρόνος που το τρανζίστορ βρίσκεται σε ανοιχτή κατάσταση, γεγονός που οδηγεί σε μείωση της μέσης τιμής του ρεύματος διέγερσης του διεγέρτης γεννήτριας και η τάση της γεννήτριας επιστρέφει στην προηγούμενη τιμή της. Καθώς η τάση της γεννήτριας μειώνεται, αυξάνεται ο χρόνος που το τρανζίστορ βρίσκεται σε ανοιχτή κατάσταση, το μέσο ρεύμα διέγερσης του διεγέρτη και, κατά συνέπεια, αυξάνεται η τάση της γεννήτριας.

Έτσι, μια μείωση του κύκλου λειτουργίας οδηγεί σε αύξηση του μέσου ρεύματος και αντίστροφα. Η ηλεκτρονική διαμόρφωση του EVR καθιστά δυνατή την επέκταση των λειτουργιών του ρυθμιστή, για παράδειγμα, στο αεροσκάφος L410 προστατεύει το δίκτυο από την αύξηση της τάσης της γεννήτριας και περιορίζει το μέγιστο ρεύμα γεννήτριας κατά την εκκίνηση του κινητήρα.

ΕΛΕΓΧΟΣ ΚΑΙ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΓΕΝΝΗΤΡΙΩΝ ΣΡ

Οι λειτουργίες ελέγχου περιλαμβάνουν: απομακρυσμένη ενεργοποίηση και απενεργοποίηση γεννητριών. αυτόματη ενεργοποίηση των γεννητριών στο φορτίο με τη σωστή πολικότητα και μια ορισμένη αναλογία των τάσεων των γεννητριών και του εποχούμενου δικτύου. Η σύνδεση των γεννητριών στο ενσωματωμένο δίκτυο ελέγχεται αυτόματα.

Κατά τη λειτουργία, ενδέχεται να υπάρξουν περιπτώσεις αστοχίας στοιχείων συστημάτων παραγωγής, με αποτέλεσμα να διακοπεί η κανονική λειτουργία του ηλιακού σταθμού. Προκειμένου να αποφευχθούν πιθανές σοβαρές συνέπειες που μπορεί να οδηγήσουν σε μη φυσιολογικές λειτουργίες, χρησιμοποιούνται διάφοροι τύποι προστασίας. Τα συστήματα ηλιακής ενέργειας συνεχούς ρεύματος χρησιμοποιούν προστασία από υποτάση και υπέρταση, ενεργοποιώντας μια γεννήτρια με εσφαλμένη πολικότητα και από βραχυκυκλώματα.

Οι λειτουργίες ελέγχου και η προστασία από την υποτάση (από αντίστροφα ρεύματα) και από την ενεργοποίηση μιας γεννήτριας με εσφαλμένη πολικότητα εκτελούνται από μια σύνθετη συσκευή - ένα διαφορικό ελάχιστο ρελέ. Η προστασία από την υπέρταση πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας διακόπτες κυκλώματος υπέρτασης.

Ηλεκτρομηχανική, στην οποία το ρεύμα στην περιέλιξη διέγερσης μιας γεννήτριας εναλλασσόμενου ρεύματος αλλάζει χρησιμοποιώντας δονητικές επαφές. Η λειτουργία των δονούμενων επαφών διασφαλίζεται με τέτοιο τρόπο ώστε όσο αυξάνεται η τάση του εποχούμενου δικτύου, να μειώνεται το ρεύμα στην περιέλιξη διέγερσης. Ωστόσο, οι ρυθμιστές τάσης δόνησης διατηρούν την τάση με ακρίβεια 5-10%, λόγω αυτού η ανθεκτικότητα της μπαταρίας και των λαμπτήρων φωτισμού του οχήματος μειώνεται σημαντικά.
Ηλεκτρονικοί ενσωματωμένοι ρυθμιστές τάσης τύπου YA112, οι οποίοι ονομάζονται ευρέως "σοκολάτα". Τα μειονεκτήματα αυτού του ρυθμιστή είναι γνωστά σε όλους - χαμηλή αξιοπιστία λόγω του χαμηλού ρεύματος μεταγωγής 5Α και της θέσης εγκατάστασης απευθείας στη γεννήτρια, γεγονός που οδηγεί σε υπερθέρμανση του ρυθμιστή και την αστοχία του. Η ακρίβεια διατήρησης της τάσης παραμένει, παρά το ηλεκτρονικό κύκλωμα, πολύ χαμηλή και ανέρχεται στο 5% της ονομαστικής τάσης.

Γι' αυτό αποφάσισα να φτιάξω μια συσκευή απαλλαγμένη από τα παραπάνω μειονεκτήματα. Ο ρυθμιστής είναι εύκολο να ρυθμιστεί, η ακρίβεια συντήρησης της τάσης είναι 1% της ονομαστικής τάσης. Το σχήμα που φαίνεται στο Σχ. 1 δοκιμάστηκε σε πολλά οχήματα, συμπεριλαμβανομένων των φορτηγών, για 2 χρόνια και έδειξε πολύ καλά αποτελέσματα.

Εικ.1.

Αρχή λειτουργίας

Όταν ο διακόπτης ανάφλεξης είναι ανοιχτός, τροφοδοτείται τάση +12 V στο κύκλωμα του ηλεκτρονικού ρυθμιστή. Εάν η τάση που παρέχεται στη δίοδο zener VD1 από το διαιρέτη τάσης R1R2 δεν είναι αρκετή για τη διάσπασή του, τότε τα τρανζίστορ VT1, VT2 βρίσκονται σε κλειστή κατάσταση και VT3 σε ανοιχτή κατάσταση. Το μέγιστο ρεύμα ρέει μέσω της περιέλιξης διέγερσης, η τάση εξόδου της γεννήτριας αρχίζει να αυξάνεται και όταν φτάσει τα 13,5 - 14,2 V, εμφανίζεται διάσπαση της διόδου zener.

Χάρη σε αυτό, τα τρανζίστορ VT1, VT2 ανοίγουν, αντίστοιχα, το τρανζίστορ VT3 κλείνει, το ρεύμα περιέλιξης πεδίου μειώνεται και η τάση εξόδου της γεννήτριας μειώνεται. Μια μείωση της τάσης εξόδου κατά περίπου 0,05 - 0,12 V είναι αρκετή για να μπει η δίοδος zener σε κατάσταση κλειδώματος, μετά την οποία τα τρανζίστορ VT1, VT2 κλείνουν και το τρανζίστορ VT3 ανοίγει και το ρεύμα αρχίζει να ρέει ξανά μέσω της περιέλιξης διέγερσης. Αυτή η διαδικασία επαναλαμβάνεται συνεχώς με συχνότητα 200 - 300 Hz, η οποία καθορίζεται από την αδράνεια της μαγνητικής ροής.

Σχέδιο

Κατά την κατασκευή ενός ηλεκτρονικού ρυθμιστή, πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στην αφαίρεση θερμότητας από το τρανζίστορ VT3. Αυτό το τρανζίστορ, που λειτουργεί σε λειτουργία μεταγωγής, παράγει εξίσου σημαντική ισχύ, επομένως θα πρέπει να τοποθετηθεί σε ψυγείο. Τα υπόλοιπα μέρη μπορούν να τοποθετηθούν σε μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος συνδεδεμένη στην ψύκτρα.

Αυτό έχει ως αποτέλεσμα έναν πολύ συμπαγή σχεδιασμό. Η αντίσταση R6 πρέπει να έχει ισχύ τουλάχιστον 2W. Η δίοδος VD2 ​​πρέπει να έχει ρεύμα προς τα εμπρός περίπου 2A και αντίστροφη τάση τουλάχιστον 400V είναι η καταλληλότερη, αλλά είναι δυνατές και άλλες επιλογές. Συνιστάται να χρησιμοποιείτε τρανζίστορ που υποδεικνύονται στο διάγραμμα κυκλώματος, ειδικά VT3. Το τρανζίστορ VT2 μπορεί να αντικατασταθεί με KT814 με οποιουσδήποτε δείκτες γραμμάτων. Συνιστάται να εγκαταστήσετε τη δίοδο zener VD1 στη σειρά KS με τάση σταθεροποίησης 5,6-9V (τύπου KS156A, KS358A, KS172A), αυτό θα αυξήσει την ακρίβεια της διατήρησης της τάσης.

Ρυθμίσεις

Ένας σωστά συναρμολογημένος ρυθμιστής τάσης δεν απαιτεί ειδικές ρυθμίσεις και εξασφαλίζει σταθερότητα της ενσωματωμένης τάσης δικτύου περίπου 0,1 - 0,12 V όταν οι στροφές του κινητήρα αλλάζουν από 800 σε 5500 rpm. Ο ευκολότερος τρόπος εγκατάστασης είναι σε βάση που αποτελείται από ρυθμιζόμενο τροφοδοτικό 0 - 17V και λαμπτήρα πυρακτώσεως 12V 5-10W. Η θετική έξοδος του τροφοδοτικού συνδέεται στον ακροδέκτη «+» του ρυθμιστή, η αρνητική έξοδος του τροφοδοτικού συνδέεται στον ακροδέκτη «Κοινό» και ο λαμπτήρας πυρακτώσεως συνδέεται στον ακροδέκτη «Ш» και το «Κοινός» ακροδέκτης του ρυθμιστή.

Η ρύθμιση καταλήγει στην επιλογή της αντίστασης R2, η οποία αλλάζει εντός 1-5 kOhm και το όριο απόκρισης επιτυγχάνεται στα 14,2 V. Αυτή είναι η υποστηριζόμενη τάση του ενσωματωμένου δικτύου. Δεν μπορεί να αυξηθεί πάνω από 14,5 V, καθώς αυτό θα μειώσει σημαντικά τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας.

Π. Αλεξέεφ

Οι ηλεκτρονικοί ρυθμιστές τάσης για γεννήτριες εναλλασσόμενου και συνεχούς ρεύματος αυτοκινήτων έχουν πρόσφατα βρει αυξανόμενη πρακτική εφαρμογή. Αυτό εξηγείται κυρίως από τρεις λόγους: το γεγονός ότι οι ηλεκτρονικοί ρυθμιστές, πρώτον, έχουν υψηλή λειτουργική αξιοπιστία, δεύτερον, παρέχουν τη δυνατότητα γρήγορης και εύκολης ρύθμισης της τάσης της γεννήτριας και, τρίτον, δεν απαιτούν καμία προληπτική συντήρηση σχετικά με τη λειτουργία του ρυθμιστής.

Ο συγγραφέας του άρθρου εξέτασε διάφορες επιλογές για ηλεκτρονικά κυκλώματα ρυθμιστή τάσης. Με βάση τις εργασίες που πραγματοποιήθηκαν και την πρακτική εμπειρία λειτουργίας, επιλέχθηκαν δύο επιλογές ηλεκτρονικών ρυθμιστών τάσης για τις γεννήτριες DC G108M του οχήματος Moskvich-408. Οι ρυθμιστές μπορούν να χρησιμοποιηθούν με οποιεσδήποτε άλλες γεννήτριες DC και μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως βάση για ρυθμιστές γεννητριών εναλλασσόμενου ρεύματος (σε αυτή την περίπτωση, λόγω της απουσίας ρελέ αντίστροφου ρεύματος, το κύκλωμα του ρυθμιστή απλοποιείται). Ένας ηλεκτρονικός ρυθμιστής τάσης, όπως ακριβώς και ένας συμβατικός ηλεκτρομηχανικός, αποτελείται από έναν ρυθμιστή τάσης, ένα ρελέ αντίστροφου ρεύματος και ένα ρελέ περιορισμού μέγιστου ρεύματος.

Το μπλοκ διάγραμμα του ρυθμιστή τάσης φαίνεται στο Σχ. 1.

Αυτή η μονάδα είναι η πιο σημαντική και πιο σύνθετη μονάδα της συσκευής. Περιλαμβάνει ένα στοιχείο μέτρησης και ένα στοιχείο ενίσχυσης-ενεργοποίησης. Ο ρυθμιστής τάσης λειτουργεί ως εξής. Η τάση που παράγεται από τη γεννήτρια τροφοδοτείται στο στοιχείο μέτρησης, όπου συγκρίνεται με την τάση αναφοράς ή την τάση σκανδάλης του στοιχείου μέτρησης). Η διαφορά μεταξύ της τάσης της γεννήτριας και της τάσης αναφοράς με τη μορφή σήματος ελέγχου αποστέλλεται στο στοιχείο ενισχυτή-ενεργοποιητή, το οποίο ρυθμίζει το ρεύμα της περιέλιξης διέγερσης της γεννήτριας, διατηρώντας την τάση εξόδου της σε ένα δεδομένο επίπεδο.

Από έναν μεγάλο αριθμό γνωστών στοιχείων μέτρησης για τον ρυθμιστή τάσης, επιλέχθηκαν δύο από τα πιο απλά, αλλά με αρκετά υψηλές τιμές παραμέτρων. Στοιχείο μέτρησης, το διάγραμμα του οποίου φαίνεται στο Σχ. 2, α, γίνεται σύμφωνα με ένα κύκλωμα γέφυρας.

Ρύζι. 2. Σχέδια στοιχείων μέτρησης

Δουλεύει κάπως έτσι. Καθώς αυξάνεται η τάση της γεννήτριας, η τάση κατά μήκος της μεταβλητής αντίστασης R2 αυξάνεται ανάλογα με την τάση σταθεροποίησης της διόδου zener D1. Με περαιτέρω αύξηση της τάσης εισόδου, η τάση σε αυτήν την αντίσταση δεν αλλάζει. Ανάλογα με τη θέση του ολισθητήρα της αντίστασης R2, μια τάση από 5,5 V στην τάση σταθεροποίησης της διόδου zener εφαρμόζεται στη βάση του τρανζίστορ T1, η οποία προκαλεί την εμφάνιση σχεδόν της ίδιας (κάπως μικρότερης) τάσης στην αντίσταση R5. Με περαιτέρω αύξηση της τάσης εισόδου, η δίοδος zener D2 εισέρχεται στη λειτουργία σταθεροποίησης. Αυτό συμβαίνει όταν η τάση εισόδου φτάσει σε μια τιμή ίση με το άθροισμα των τάσεων στην αντίσταση R5 και την τάση σταθεροποίησης της διόδου zener D2 και προκαλεί αύξηση του ρεύματος μέσω της αντίστασης R5, αύξηση της τάσης σε αυτήν και κλείσιμο τρανζίστορ Τ1 (η τάση στον εκπομπό του γίνεται μεγαλύτερη από την τάση στη βάση του). Εάν συνδέσετε έναν ενισχυτή φορτωμένο με κύκλωμα περιέλιξης διέγερσης γεννήτριας στην έξοδο ενός τέτοιου στοιχείου μέτρησης, η τάση του θα διατηρηθεί σε ένα δεδομένο επίπεδο.

Στοιχείο μέτρησης κατασκευασμένο σύμφωνα με το διάγραμμα στο Σχ. 2, b, λειτουργεί λίγο διαφορετικά. Η δίοδος Zener D1 συνδέεται με το κύκλωμα βάσης του τρανζίστορ T1, το οποίο είναι κλειστό έως ότου η τάση εισόδου (λαμβάνοντας υπόψη τη θέση του ολισθητήρα αντίστασης R2) φτάσει στην τάση σταθεροποίησης της διόδου zener. Το ρεύμα της διόδου zener ανοίγει το τρανζίστορ T1 και, ενεργώντας μέσω του στοιχείου ενισχυτή του ρυθμιστή στην περιέλιξη διέγερσης, θα προκαλέσει μείωση της τάσης εξόδου της γεννήτριας.

Το στοιχείο ενίσχυσης-ενεργοποίησης του ηλεκτρονικού ρυθμιστή τάσης πρέπει να διασφαλίζει την πλήρη διακοπή του ρεύματος διέγερσης της γεννήτριας σύμφωνα με το σήμα του στοιχείου μέτρησης και τη χαμηλότερη δυνατή πτώση τάσης στο εκτελεστικό τρανζίστορ (όχι περισσότερο από 0,25-0,4 V), η οποία μειώνει η ισχύς που διαχέεται από το τρανζίστορ και αυξάνει τη σταθερότητα λειτουργίας ολόκληρης της συσκευής. Επιπλέον, το στοιχείο ενίσχυσης-ενεργοποίησης πρέπει να έχει υψηλή ευαισθησία, έτσι ώστε η μεταγωγή υψηλού ρεύματος (έως 3,0-3,5 A) να εξασφαλίζεται από χαμηλό ρεύμα ελέγχου (10-20 mA).

Στο Σχ. 3, a και b δείχνουν διαγράμματα στοιχείων ενίσχυσης-ενεργοποίησης που έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν με τα περιγραφόμενα στοιχεία μέτρησης (Εικ. 2, a και b, αντίστοιχα).

Ρύζι. 3. Κυκλώματα στοιχείων ενίσχυσης-ενεργοποίησης

Και τα δύο στοιχεία ενεργοποίησης ενίσχυσης έχουν σχεδόν τις ίδιες παραμέτρους και διαφέρουν κυρίως στο ότι ένα από αυτά (Εικ. 3, α) λειτουργεί ως ενισχυτής χωρίς αντιστροφή φάσης και το δεύτερο αλλάζει τη φάση του σήματος κατά 180°, καθώς αυτό απαιτείται από το στοιχείο μέτρησης.

Τα ρελέ αντίστροφου ρεύματος στους ηλεκτρονικούς ρυθμιστές τάσης κατασκευάζονται συνήθως με χρήση διόδων ημιαγωγών. Οι δίοδοι πυριτίου επιλέγονται συχνότερα, καθώς δεν έχουν μόνο υψηλότερη θερμική σταθερότητα σε σύγκριση με το γερμάνιο, αλλά και μεγάλη πτώση τάσης κατά μήκος τους (1,1-1,3 V), που χρησιμοποιείται για τη λειτουργία του ρελέ μέγιστου ορίου ρεύματος (οι δίοδοι γερμανίου έχουν άμεση τάση πτώση 0,5-0,8 V).

Ως ρελέ μέγιστου περιορισμού ρεύματος, χρησιμοποιείται συνήθως ένα τρανζίστορ, συνδεδεμένο παράλληλα με το στοιχείο μέτρησης του ηλεκτρονικού ρυθμιστή τάσης και ενεργώντας στο στοιχείο ενίσχυσης-ενεργοποίησης με τέτοιο τρόπο ώστε το ρεύμα στην περιέλιξη διέγερσης της γεννήτριας σταματά όταν το ρεύμα φορτίου αυξάνεται πάνω από την επιτρεπόμενη τιμή. Το σήμα ελέγχου για το τρανζίστορ του ρελέ περιορισμού μέγιστου ρεύματος είναι η πτώση τάσης στις διόδους του ρελέ αντίστροφου ρεύματος, μέσω του οποίου ρέει το συνολικό ρεύμα φορτίου της γεννήτριας.

Τα σχηματικά διαγράμματα δύο ηλεκτρονικών ρυθμιστών τάσης φαίνονται στο Σχ. 4 και 5.

Ρύζι. 4. Σχηματικό διάγραμμα του ηλεκτρονικού ρυθμιστή

Ρύζι. 5. Σχηματικό διάγραμμα βελτιωμένου ηλεκτρονικού ρυθμιστή

Ένα χαρακτηριστικό του δεύτερου ρυθμιστή (Εικ. 5) σε σύγκριση με τον πρώτο είναι η σύνδεση του στοιχείου μέτρησης όχι στον ακροδέκτη "Ι" του ρυθμιστή, αλλά στον ακροδέκτη "Β", στον οποίο η τάση "διορθώνεται" με την τιμή της πτώσης τάσης στις διόδους D4-D6. Επομένως, ο ρυθμιστής σύμφωνα με το διάγραμμα στο Σχ. Το 5 είναι προτιμότερο, ωστόσο, για να διατηρηθεί η υψηλή ευαισθησία του ρυθμιστή, πρέπει να εγκατασταθεί στο στοιχείο μέτρησής του ένα τρανζίστορ με μεγάλο συντελεστή μεταφοράς στατικού ρεύματος Vst (τουλάχιστον 120).

Είναι βολικό να εξετάσετε τη λειτουργία του ελεγκτή ηλεκτρονικού ρελέ σύμφωνα με το διάγραμμα που φαίνεται στο Σχ. 4. Μετά την εκκίνηση του κινητήρα, η γεννήτρια παράγει μια μικρή αρχική τάση (6-7 V) λόγω του υπολειπόμενου μαγνητισμού της χαλύβδινης θήκης και των κομματιών του πόλου. Αυτή η τάση που εφαρμόζεται στον ακροδέκτη "I" ανοίγει το τρανζίστορ Τ1, μέσω του οποίου αρχίζει να ρέει το ρεύμα βάσης του τρανζίστορ Τ2. Ανοίγει επίσης το τρανζίστορ Τ2, το οποίο με τη σειρά του οδηγεί στο άνοιγμα του τρανζίστορ Τ3. Το ρεύμα της περιέλιξης διέγερσης της γεννήτριας αρχίζει να ρέει μέσω του τρανζίστορ Τ3, με αποτέλεσμα να αυξάνεται η τάση εξόδου του. Όταν η τάση της γεννήτριας είναι 9,9 V, ανοίγει η δίοδος zener D1, διατηρώντας μια σταθερή τάση στο διαχωριστικό R2-R3 από εκείνη τη στιγμή. Η τάση στη βάση του τρανζίστορ T1 ρυθμίζεται μεταξύ 5,3-9,9 V. Η τάση της γεννήτριας συνεχίζει να αυξάνεται σε τιμή ίση με το άθροισμα της τάσης σταθεροποίησης της διόδου zener D2 και της πτώσης τάσης στην αντίσταση R5 (5,0-9,6 V) , μετά την οποία η δίοδος zener D2 εισέρχεται στη ζώνη σταθεροποίησης, προκαλώντας αύξηση της τάσης στην αντίσταση R5. Αυτό οδηγεί σε ένα απότομο κλείσιμο του τρανζίστορ Τ1 και μετά από αυτό των τρανζίστορ Τ2 και Τ3 και τη διακοπή του ρεύματος διέγερσης της γεννήτριας. Έτσι, η τάση της γεννήτριας στην περιοχή από 5,0 + 6,9 = 11,9 V έως 9,6 + 6,9 = 16,5 V θα διατηρηθεί σε ένα δεδομένο επίπεδο, το οποίο ρυθμίζεται από τη μεταβλητή αντίσταση R2.

Δεδομένου ότι ο έλεγχος του ρεύματος διέγερσης της γεννήτριας είναι βασικός και η περιέλιξη διέγερσης έχει σημαντική αυτεπαγωγή, όταν το ρεύμα σταματά ξαφνικά, εμφανίζονται υπερτάσεις τάσης αυτο-επαγωγής σε αυτό, οι οποίες μπορούν να βλάψουν το τρανζίστορ Τ3. Επομένως, αυτό το τρανζίστορ προστατεύεται από τη δίοδο D7, συνδεδεμένη παράλληλα με την περιέλιξη διέγερσης της γεννήτριας.

Οι δίοδοι D4 - D6 λειτουργούν ως ρελέ αντίστροφου ρεύματος. Η παράλληλη σύνδεση των διόδων αποσκοπεί στη μείωση της ισχύος που καταναλώνεται σε αυτές όταν ένα ρεύμα φορτίου φτάσει τα 20 A. Αυτή η σύνδεση διόδων απαιτεί την επιλογή τους με βάση την ίδια πτώση τάσης σε κάθε μία από αυτές με ρεύμα 6-7 A.

Το μέγιστο ρελέ περιορισμού ρεύματος κατασκευάζεται στο τρανζίστορ T4, στη μεταβλητή αντίσταση R7 και στη δίοδο D3. Η δίοδος προστατεύει το ρελέ από το ρεύμα εκφόρτισης της μπαταρίας. Η πτώση τάσης από το ρεύμα φορτίου που ρέει μέσω των διόδων D4-D6 εφαρμόζεται στον αντιστάτη R7 και από τον ολισθητήρα του στη βάση του τρανζίστορ Τ4. Ανάλογα με το ρεύμα φορτίου και τη θέση του ολισθητήρα της αντίστασης R7, παρέχεται περισσότερη ή λιγότερη τάση στη διασταύρωση εκπομπού-βάσης αυτού του τρανζίστορ. Εάν αυτή η τάση φτάσει σε μια ορισμένη τιμή, το τρανζίστορ ανοίγει, μετατρέποντας τα τρανζίστορ Τ2 και Τ3 και έτσι μειώνεται το ρεύμα της περιέλιξης διέγερσης της γεννήτριας. Η τάση της γεννήτριας και επομένως το ρεύμα φορτίου μειώνεται. Το ρελέ μέγιστου ορίου ρεύματος αρχίζει να λειτουργεί μόνο όταν η γεννήτρια είναι υπερφορτωμένη. Η λειτουργία ελέγχου ρεύματος της γεννήτριας είναι παλλόμενη.

Οι περιγραφόμενες συσκευές δεν παρέχουν προστασία για το τρανζίστορ T3 από βραχυκυκλώματα στο κύκλωμα συλλέκτη του, κάτι που είναι δυνατό σε περίπτωση βλάβης της περιέλιξης διέγερσης της γεννήτριας ή τυχαίου βραχυκυκλώματος του ακροδέκτη "Ш" στο σώμα του αυτοκινήτου. Κατ 'αρχήν, μια τέτοια προστασία μπορεί να εισαχθεί σε συσκευές, αλλά η αναγκαιότητά της είναι αμφίβολη, καθώς η διάσπαση των περιελίξεων διέγερσης των γεννητριών είναι ένα πολύ σπάνιο φαινόμενο και δεν πρέπει να επιτρέπονται καθόλου τυχαία βραχυκυκλώματα.

Ηλεκτρονικός ρυθμιστής συναρμολογημένος σύμφωνα με το διάγραμμα στο Σχ. 4 έδειξε καλά χαρακτηριστικά απόδοσης. Όταν το ρεύμα φορτίου αλλάζει από 5 σε 15-18 A, η τάση στο ενσωματωμένο δίκτυο αλλάζει κατά 0,2-0,25 V. Ο ρυθμιστής τάσης, κατασκευασμένος σύμφωνα με το διάγραμμα στο Σχ. 5, έχει ακόμη υψηλότερο βαθμό σταθεροποίησης τάσης. Η κατανάλωση ενέργειας από την μπαταρία, στην οποία συνδέεται συνεχώς η αλυσίδα R1-R3, είναι πολύ μικρή - περίπου 10-15 mA. Όταν σταθμεύετε το όχημα για μεγάλες περιόδους, η μπαταρία πρέπει πάντα να είναι αποσυνδεδεμένη.

Σύμφωνα με την αρχή της λειτουργίας, ο ρυθμιστής συναρμολογήθηκε σύμφωνα με το διάγραμμα στο Σχ. 5, δεν διαφέρει από το προηγούμενο. Τα χαρακτηριστικά του έργου του σημειώθηκαν παραπάνω.

Για να αυξηθεί η αξιοπιστία και η σταθερότητα της θερμοκρασίας του ελεγκτή, επιλέχθηκαν δίοδοι πυριτίου και τρανζίστορ (με εξαίρεση τη δίοδο D3, Εικ. 4, και D2, Σχ. 5). Οι μεταβλητές αντιστάσεις τυλίγονται με σύρμα με άξονα ασφάλισης.

Τρανζίστορ T1 στον ρυθμιστή συναρμολογημένο σύμφωνα με το κύκλωμα στο Σχ. 4, πρέπει να έχει συντελεστή Vst τουλάχιστον 50. Συνιστάται να επιλέξετε τρανζίστορ Τ4 και στους δύο ρυθμιστές με αρκετά υψηλό Vst. Τα υπόλοιπα τρανζίστορ δεν απαιτούν επιλογή. Οι δίοδοι Zener πρέπει να επιλέγονται σύμφωνα με την τάση σταθεροποίησης: D1 - 9,9 V, D2 - 6,9 V (Εικ. 4). D1 - 9,4 V (Εικ. 5). Οι τάσεις σταθεροποίησης των διόδων zener καθορίζουν τα όρια του εύρους ρύθμισης τάσης της γεννήτριας. Οι αντιστάσεις R6 (Εικ. 4) και R7 (Εικ. 5) πρέπει να είναι σχεδιασμένες για απαγωγή ισχύος τουλάχιστον 4 W.

Το τρανζίστορ P210A πρέπει να εγκατασταθεί σε καλοριφέρ με τη μορφή πλάκας ή γωνίας από duralumin πάχους 4-5 mm και συνολικής επιφάνειας 30-40 cm2. Οι δίοδοι D4-D6 πρέπει επίσης να τοποθετηθούν στο ίδιο ψυγείο με επιφάνεια 50-70 cm2. Αυτές οι δίοδοι παράγουν σημαντική θερμική ισχύ.

Ένας σωστά συναρμολογημένος ηλεκτρονικός ρυθμιστής αρχίζει να λειτουργεί αμέσως. Η τάση ρυθμίζεται με τον κινητήρα να λειτουργεί στα 13,7-14,0 V. Στη συνέχεια το μέγιστο ρεύμα φορτίου ρυθμίζεται στα 20 A. Οι εργασίες ρύθμισης μπορούν να πραγματοποιηθούν πριν από την εγκατάσταση του ρυθμιστή στο αυτοκίνητο. Για να γίνει αυτό, απαιτούνται δύο πηγές DC: μια σταθεροποιημένη με ομαλή ρύθμιση τάσης που κυμαίνεται από 10 V έως 17 V και ρεύμα φορτίου έως 5 A και οποιαδήποτε πηγή 12-13 V με επιτρεπόμενο ρεύμα φορτίου 20-25 A (για παράδειγμα, μια μπαταρία αυτοκινήτου 6ST42).

Αρχικά, συναρμολογήστε τη βάση σύμφωνα με το διάγραμμα που φαίνεται στην Εικ. 6, α.

Ρύζι. 6. Σχέδια προσαρμογής για τη δημιουργία ηλεκτρονικών ρυθμιστών

Το αμπερόμετρο IP2 πρέπει να έχει κλίμακα έως 5 A. Οι μεταβλητές αντιστάσεις του ηλεκτρονικού ρυθμιστή ρυθμίζονται σε θέσεις που αντιστοιχούν στα κατώτατα όρια ρύθμισης (R2 - προς το κάτω, R7 - προς τα πάνω σύμφωνα με το διάγραμμα, Εικ. 4, R2 και R8 - προς τα πάνω, Εικ. 5). Ρυθμίστε τη σταθεροποιημένη πηγή τάσης στα 10 V, ενεργοποιήστε τον διακόπτη εναλλαγής B1 και ελέγξτε το ρεύμα του αμπερόμετρου IP2, το οποίο πρέπει να είναι περίπου ίσο με I = Upit/Rl (αυτό το ρεύμα προσομοιώνει το ρεύμα διέγερσης της γεννήτριας). Στη συνέχεια, αυξάνοντας αργά την τάση της πηγής, το βολτόμετρο IP1 χρησιμοποιείται για να παρατηρήσει τη στιγμή της απότομης διακοπής του ρεύματος που διαρρέει το αμπερόμετρο. Τώρα μειώστε την τάση της πηγής μέχρι να εμφανιστεί ρεύμα στο κύκλωμα του αμπερόμετρου. Η διαφορά μεταξύ αυτών των τάσεων καθορίζει την ευαισθησία του ρελέ τάσης. Η καλή ευαισθησία πρέπει να θεωρείται 0,1 V, αποδεκτή - 0,2 V. Για χαμηλότερη ευαισθησία, θα πρέπει να επιλέξετε τρανζίστορ T1 με υψηλό συντελεστή Vst. Στη συνέχεια ελέγχεται η ευαισθησία στο ανώτερο όριο ρύθμισης τάσης (το R2 μετακινείται σε άλλη ακραία θέση). Η ευαισθησία στο ανώτερο όριο μπορεί να είναι χειρότερη κατά όχι περισσότερο από 10-30%. Ρυθμίστε την αντίσταση R2 και τη θέση που αντιστοιχεί στην τάση λειτουργίας του ρελέ τάσης, πλαίσιο 14 V.

Στη συνέχεια η βάση ρύθμισης συναρμολογείται σύμφωνα με το διάγραμμα που φαίνεται στο Σχ. 6, β. Το αμπερόμετρο IP1 πρέπει να έχει σχεδιαστεί για ρεύμα έως 25 A και το IP2 - έως 5 A. Ο ρεοστάτης R2 πρέπει να επιτρέπει τη διαρροή ισχύος έως και 20 W. Τοποθετήστε τον κινητήρα R2 περίπου στη μέση και ενεργοποιήστε τον διακόπτη εναλλαγής B1. Το αμπερόμετρο IP2 πρέπει να δείχνει ρεύμα 20-25 A. Το ρεύμα του αμπερόμετρου IP1 πρέπει να είναι μηδέν, δηλαδή ο ρυθμιστής είναι κλειστός για ρεύμα υπερφόρτωσης. Εάν απενεργοποιήσετε τώρα τον διακόπτη εναλλαγής B1, μετακινήστε το ρυθμιστικό της αντίστασης R7 (R9, σύμφωνα με το Σχ. 5) του ρυθμιστή στην κάτω θέση σύμφωνα με το διάγραμμα, που αντιστοιχεί στο όριο περιορισμού του μέγιστου ρεύματος φορτίου, και ενεργοποιήστε ο διακόπτης εναλλαγής πάλι, το ρεύμα του αμπερόμετρου IP2 θα παραμείνει το ίδιο και το αμπερόμετρο IP1 θα δείξει ρεύμα ίσο με Upit/Rl. Ο διακόπτης εναλλαγής B1 θα πρέπει να είναι ενεργοποιημένος για μικρό χρονικό διάστημα, καθώς η μπαταρία είναι έντονα αποφορτισμένη. Για να ορίσετε το όριο για τον περιορισμό του μέγιστου ρεύματος φορτίου, είναι απαραίτητο να ρυθμίσετε το ρεύμα του αμπερόμετρου IP2 ίσο με 20 A χρησιμοποιώντας το ρυθμιστικό του ρεοστάτη R2 και, στη συνέχεια, περιστρέφοντας τον άξονα της αντίστασης R7 (R8, Εικ. 5) του ηλεκτρονικού ρυθμιστή, σταματήστε το ρεύμα που ρέει μέσω του αμπερόμετρου IP1.

Είναι βολικό να εγκαταστήσετε έναν ηλεκτρονικό ρυθμιστή τάσης σε ένα αυτοκίνητο δίπλα στο RVR, έτσι ώστε, εάν είναι απαραίτητο, να μπορείτε να τα αλλάζετε εύκολα.

Συμπερασματικά, πρέπει να σημειωθεί ότι δεν έχουν όλα τα παραδείγματα γεννητριών αυτοκινήτων αρχική τάση περίπου 6 V. Για ορισμένες από αυτές, δεν υπερβαίνει τα 1-2 V. Με τέτοιες γεννήτριες, ο ηλεκτρονικός ρυθμιστής δεν θα μπορεί να λειτουργήσει - το τρανζίστορ T3 θα παραμείνει κλειστό και το ρεύμα περιέλιξης διέγερσης θα είναι ίσο με μηδέν. Σε τέτοιες περιπτώσεις, ο ηλεκτρονικός ρυθμιστής τάσης θα πρέπει να κατασκευάζεται σύμφωνα με το κύκλωμα που φαίνεται στο Σχ. 7.

Ρύζι. 7. Παραλλαγή του διαγράμματος κυκλώματος ηλεκτρονικού ρυθμιστή

Τα χαρακτηριστικά αυτού του ρυθμιστή είναι σχεδόν τα ίδια με αυτά των συσκευών που περιγράφονται παραπάνω. Το τρανζίστορ T1 μπορεί να αντικατασταθεί με KT602, το T5 με MP115. Η αντίσταση R6 πρέπει να καταναλώνει ισχύ τουλάχιστον 4 W. Μπορείτε επίσης να τα βγάλετε πέρα ​​με μικρές αλλαγές στο κύκλωμα βάσης του τρανζίστορ Τ4 στον ρυθμιστή σύμφωνα με το διάγραμμα στο Σχ. 4. Οι αλλαγές καταλήγουν στην ενεργοποίηση της διόδου μεταξύ της βάσης του τρανζίστορ και του κινητήρα της αντίστασης R7 και στην αλλαγή του σημείου ενεργοποίησης της δίοδος D3 - πρέπει να συνδεθεί με την ίδια πολικότητα στο διάκενο της κάτω αντίστασης R7 στο κύκλωμα εξόδου. Ωστόσο, αυτό θα επιδεινώσει ελαφρώς την ακρίβεια της διατήρησης της τάσης στον ακροδέκτη εξόδου "Β". Και οι δύο δίοδοι είναι τύπου D223B.

Να βοηθήσω τον ραδιοερασιτέχνη» τεύχος 53

Βελτίωση του ηλεκτρονικού ρυθμιστή τάσης.

Π. Αλεξέεφ

Στη συλλογή «Για να βοηθήσετε τον ραδιοερασιτέχνη», τεύχος 53, το άρθρο «Ηλεκτρονικός ρυθμιστής τάσης» (σελ. 81 - 90) περιγράφει αρκετούς ηλεκτρονικούς ρυθμιστές τάσης για ένα αυτοκίνητο. Το στοιχείο ενίσχυσης-ενεργοποίησης όλων αυτών των συσκευών χρησιμοποιεί ένα ισχυρό τρανζίστορ γερμανίου P210A (T3). Η επιλογή του συγκεκριμένου τρανζίστορ οφειλόταν στην έλλειψη αναλόγου πυριτίου της δομής pnp.

Ωστόσο, είναι προφανές ότι εδώ είναι προτιμότερο ένα τρανζίστορ πυριτίου, καθώς εξασφαλίζει πιο αξιόπιστη λειτουργία του ρυθμιστή τάσης σε υψηλές θερμοκρασίες. Ως εκ τούτου, αναπτύχθηκε ένα κύκλωμα ρυθμιστή, παρόμοιο ως προς την αρχή λειτουργίας και τα χαρακτηριστικά με τη συσκευή σύμφωνα με το κύκλωμα στο Σχ. 5 στο άρθρο που αναφέρθηκε παραπάνω, αλλά με τρανζίστορ πυριτίου υψηλής ισχύος της δομής p-p-p.

Ο ρυθμιστής (βλ. διάγραμμα) έχει ορισμένα χαρακτηριστικά που καλό είναι να συζητηθούν εν συντομία. Η χρήση του τρανζίστορ πυριτίου KT808A (V9, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί τρανζίστορ KT803A) απαιτούσε τη συμπερίληψη ενός πρόσθετου τρανζίστορ V8 (P303A, μπορεί να αντικατασταθεί με P302 - P304, P306, P306A με συντελεστή μεταφοράς στατικού ρεύματος τουλάχιστον 15) , το οποίο επίσης αυξάνει τις συσκευές ευαισθησίας.

Ρύζι. Κύκλωμα ρυθμιστή τάσης

Στο στοιχείο μέτρησης στο διαιρέτη τάσης, αντί για αντίσταση, χρησιμοποιείται ένα κύκλωμα διόδου V1, V2, το οποίο παρέχει αντιστάθμιση θερμοκρασίας για τη δίοδο zener V3. Με αυτή την αλλαγή, η αστάθεια θερμοκρασίας του ρυθμιστή τάσης στο σύνολό του μειώνεται σχεδόν στο μηδέν.

Μικρές αλλαγές στο κύκλωμα βάσης του τρανζίστορ V5 σε σύγκριση με την αρχική έκδοση δεν άλλαξαν ουσιαστικά τη λειτουργία του περιοριστή μέγιστου ρεύματος της γεννήτριας, αλλά βελτίωσαν την ομαλότητα και αύξησαν την ακρίβεια της ρύθμισης του ορίου ορίου.

Αυτό το άρθρο θα συζητήσει το κύκλωμα ενός ηλεκτρονικού ρυθμιστή εναλλασσόμενης τάσης (αυτομετασχηματιστή), καθώς και μια περιγραφή της κατασκευής του. Το κύκλωμα είναι αρκετά περίπλοκο αλλά επαναλαμβανόμενο, συναρμολογώντας έναν τέτοιο ρυθμιστή τάσης, θα προσθέσετε στη συλλογή σας μια πραγματικά απαραίτητη και αναντικατάστατη συσκευή. Στο τέλος του άρθρου υπάρχουν αρχεία για λήψη, με πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος.

Ένας εργαστηριακός αυτομετασχηματιστής είναι πρακτικά απαραίτητος για την επισκευή και την εγκατάσταση ηλεκτρονικού εξοπλισμού. Ωστόσο, η παρουσία γαλβανικής σύνδεσης στο δίκτυο αυξάνει τον κίνδυνο ηλεκτροπληξίας ή βλάβης του εξοπλισμού μέτρησης που χρησιμοποιείται στη ρύθμιση. Ο προτεινόμενος ηλεκτρονικός ρυθμιστής μας επιτρέπει να ελαχιστοποιήσουμε αυτούς τους κινδύνους και να κάνουμε τη διαδικασία εγκατάστασης συσκευών ασφαλέστερη και πιο βολική.

Ο ηλεκτρονικός ρυθμιστής σάς επιτρέπει να αλλάξετε την τάση φορτίου στην περιοχή από 0 έως 255 V σε βήματα του 1V. Η τάση φορτίου μετριέται με ανάλυση 0,1 V και εμφανίζεται σε δείκτες επτά τμημάτων. Το μέγιστο ρεύμα στο φορτίο περιορίζεται από τον μετασχηματιστή ισχύος που χρησιμοποιείται και τη διατομή των καλωδίων των περιελίξεων του, στην περίπτωση αυτή είναι 3Α.

Τα διαγράμματα ηλεκτρικού κυκλώματος της πλακέτας ελέγχου του ρυθμιστή τάσης και του τμήματος ισχύος του ρυθμιστή παρουσιάζονται παρακάτω.

Η ρύθμιση της τάσης πραγματοποιείται με εναλλαγή των δευτερευουσών περιελίξεων των μετασχηματιστών T1 και T2 χρησιμοποιώντας ρελέ K1...K8. Η τάση στην περιέλιξη II του μετασχηματιστή T1 είναι 1V, σε κάθε επόμενη περιέλιξη οι τιμές τάσης διπλασιάζονται, φτάνοντας την τιμή των 128V στην περιέλιξη III του μετασχηματιστή Τ2, με άλλα λόγια, τα επίπεδα τάσης είναι μια σειρά από διαδοχικές δυνάμεις του αριθμού "2" - μια δυαδική σειρά. Ο μικροελεγκτής DD1 παρέχει έναν δυαδικό κωδικό που αντιστοιχεί στην απαιτούμενη τάση εξόδου στα πλήκτρα VT6...VT13, τα οποία ελέγχουν τα ρελέ K1...K8. Το λιγότερο σημαντικό ψηφίο του αριθμού αντιστοιχεί στο ρελέ K1, το πιο σημαντικό - στο K8. Ας υποθέσουμε ότι πρέπει να πάρετε μια τάση εξόδου 173 V. Ο αριθμός 173 στον δυαδικό κώδικα αντιπροσωπεύεται ως 10101101, επομένως θα ενεργοποιηθούν τα ρελέ K8, K6, K4, K3, K1, τα οποία θα συνδέουν περιελίξεις με τάσεις 128V, 32V, 8V, 4V, 1V σε σειρά μεταξύ τους, που συνολικά θα είναι μόλις 173Β.

Η τάση εξόδου ρυθμίζεται χρησιμοποιώντας τα κουμπιά SB1…SB6. Μετά την ενεργοποίηση του ρυθμιστή, το 0 εισάγεται στο κελί μνήμης όπου είναι αποθηκευμένη η τιμή της ρυθμισμένης τάσης Ο λειτουργικός σκοπός των κουμπιών είναι ο εξής:
SB1 - αύξηση της τάσης εξόδου κατά 1V.
SB2 - μειώστε την τάση εξόδου κατά 1V.
SB3 - αύξηση της τάσης εξόδου κατά 10V.
SB4 - μειώστε την τάση εξόδου κατά 10V.
SB5 - αύξηση της τάσης εξόδου κατά 100V.
SB6 - μειώστε την τάση εξόδου κατά 100V.

Πριν ρυθμίσετε έναν νέο κωδικό τάσης, τα ρελέ K1...K8 απενεργοποιούνται για περίπου 16 ms. Παρά το γεγονός ότι ο χρόνος απενεργοποίησης του ρελέ είναι, κατά κανόνα, 2 φορές μικρότερος από τον χρόνο ενεργοποίησης, όταν οι επαφές ανοίγουν υπό φορτίο, εμφανίζεται ένα τόξο, λόγω του οποίου αυξάνεται ο χρόνος για την πλήρη απενεργοποίηση του φορτίου, και αυτό το φαινόμενο μπορεί να οδηγήσει σε αύξηση της τάσης στο φορτίο τη στιγμή που αλλάζει ο κωδικός.

Η σύνδεση/αποσύνδεση του φορτίου στον ρυθμιστή ελέγχεται από το MK DD1 χρησιμοποιώντας το κουμπί SB7, τα πλήκτρα VT14...VT16 και το ρελέ Κ9, η αρχική κατάσταση είναι απενεργοποιημένη, η κατάσταση ενεργοποίησης υποδεικνύεται από το LED HL2. Τα πλήκτρα VT14...VT16 ελέγχονται από δύο γραμμές της θύρας MK DD1 – PC5, ενεργό επίπεδο «0» και PC6, ενεργό επίπεδο «1». Αυτός ο έλεγχος μειώνει την πιθανότητα ακούσιας ενεργοποίησης του ρελέ κατά την ενεργοποίηση/απενεργοποίηση του ρυθμιστή ή την επαναφορά του ελεγκτή.

Τα στοιχεία C2 και R4 είναι απαραίτητα για την κατάσβεση του τόξου μεταξύ των επαφών του ρελέ κατά την αποσύνδεση ενός φορτίου επαγωγικού χαρακτήρα. Επιπλέον, συμβάλλουν στη μείωση του ρεύματος εκκίνησης συσκευών που περιέχουν ανορθωτές (παλμικά τροφοδοτικά), λόγω της μερικής προκαταρκτικής φόρτισης του πυκνωτή εξομάλυνσης του τελευταίου, που εμποδίζει τις επαφές του ρελέ Κ9 να κολλήσουν τη στιγμή της ενεργοποίησης.

Η διόρθωση της τάσης εξόδου για επακόλουθη μέτρηση πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας τα στοιχεία DA1, R1…R4, R6…R9, VD2, VD12, C3, C6, C8 στην πλακέτα ρελέ. Οι αντιστάσεις R1...R4 σχηματίζουν ένα διαιρέτη τάσης, η δίοδος VD2 ​​εκτρέπει την αρνητική τάση μισού κύματος, ο πυκνωτής C3 είναι ένα φίλτρο. Η μονοπολική σύνδεση του op-amp DA1 δεν επιτρέπει τη λήψη μηδενικής τάσης στην έξοδο απουσία σήματος στην είσοδο. Για την επίλυση αυτού του προβλήματος, περιλαμβάνεται μια δίοδος VD12 στο κύκλωμα DA1 OOS, η τάση πτώσης κατά μήκος της οποίας είναι μεγαλύτερη από την ελάχιστη τάση στην έξοδο 1 του DA1. Ο πυκνωτής C8 ενσωματώνει τη θετική τάση μισού κύματος, η αντίσταση R8 αποσυνδέει την έξοδο op-amp από το χωρητικό φορτίο και ο πυκνωτής C6 παρέχει διακλάδωση υψηλής συχνότητας.

Για τη διεξαγωγή μετρήσεων, δεν χρησιμοποιείται η μέθοδος μετατροπής τάσης σε συχνότητα. Το τμήμα μέτρησης αποτελείται από έναν ολοκληρωτή συναρμολογημένο στα στοιχεία DA1, R3, R4, C8, VT1, συγκριτή DA3 και λειτουργεί ως εξής. Τη στιγμή που ξεκινά η μετατροπή, ο μικροελεγκτής DD1 κλείνει το τρανζίστορ VT1. Ταυτόχρονα, το πρόγραμμα επιτρέπει τη λειτουργία του καταχωρητή μετρητή TCNT1 από τη συχνότητα ρολογιού του ελεγκτή διαιρούμενη με το 8, που είναι 1 MHz. Στοιχεία DA1, R3, R4, που σχηματίζουν μια πηγή σταθερού ρεύματος, πυκνωτής φόρτισης C8. Ο συγκριτής DA3 συγκρίνει τη γραμμικά αυξανόμενη τάση στον πείρο. 2 με τη μετρούμενη τάση στον ακροδέκτη 3, και μόλις η ανερχόμενη τάση γίνει μεγαλύτερη από τη μετρούμενη τάση, θα οριστεί ένα χαμηλό λογικό επίπεδο στον ακροδέκτη 1 του DA2. Πτώση μπροστά στην καρφίτσα. 20 του ελεγκτή DD1 θα οδηγήσει στην εγγραφή των περιεχομένων του καταχωρητή καταμέτρησης TCNT1 στον καταχωρητή καταγραφής ICR1, σε αίτημα διακοπής για το συμβάν «σύλληψης» και σε κλήση στη ρουτίνα χειρισμού διακοπής. Η υπορουτίνα ανοίγει το τρανζίστορ VT1, εκφορτώνει τον πυκνωτή C8, μετατρέπει την τιμή που μετράται από τον μετρητή (ο αριθμός των κύκλων μέτρησης είναι ανάλογος της μετρούμενης τάσης) σε δεκαδική μορφή και εμφανίζει αυτήν την τιμή στον δείκτη HL1.

Η δίοδος Zener VD1 παρέχει περιορισμό τάσης στον πείρο. 3 σε σχέση με τη γραμμικά αυξανόμενη τάση στον πείρο. 2 συγκριτές DA3, που εγγυώνται την πτώση της άκρης στον πείρο. 20 DD1, που σημαίνει διακοπή λόγω του συμβάντος «σύλληψη». Αυτός ο περιορισμός είναι απαραίτητος σε μια κατάσταση όπου η μετρούμενη τάση υπερβαίνει τη μέγιστη τιμή που έχει οριστεί από το πρόγραμμα, σε αυτήν την περίπτωση τα 499,9 V. Η υπέρβαση της μετρούμενης τάσης των 499,9 V θα προκαλέσει το τρεμόπαιγμα της ένδειξης σε συχνότητα 1 Hz και θα εμφανίσει τον αριθμό "4999".

Αν είναι σε καρφίτσα. 3 του συγκριτή DA4 υπάρχει μηδενική τιμή τάσης, μετά υπάρχει αρνητική πτώση στον πείρο. 20 DD1 δεν θα συμβεί, δεδομένου ότι το επίπεδο τάσης στον ακροδέκτη. 2 σίγουρα θα είναι περισσότερα. Σε αυτήν την περίπτωση, ο μετρητής TCNT1 θα υπερχειλίσει και θα κληθεί η υπορουτίνα επεξεργασίας διακοπής για το συμβάν "υπερχείλισης", η οποία θα εμφανίσει την τιμή "0,0" στην ένδειξη.

Ο πυκνωτής C11 απαιτείται για την καταστολή της υπέρβασης κατά την εναλλαγή του συγκριτή DA3, η οποία οδηγεί στην πρόωρη εμφάνιση της διακοπής "σύλληψης".

Παρακάτω είναι τα διαγράμματα διάταξης και οι πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων της μονάδας ελέγχου και του τμήματος ισχύος του ρυθμιστή, αντίστοιχα. Το αρχείο περιέχει σχέδια τυπωμένων κυκλωμάτων σε μορφή ACAD.

Φωτογραφία της τελικής πλακέτας ρυθμιστή τάσης AC:

Το πρόγραμμα ελέγχου είναι γραμμένο σε assembler. Η ρύθμιση bit ασφάλειας φαίνεται παρακάτω, όπου ένα σημάδι επιλογής σημαίνει ότι το bit είναι προγραμματισμένο να είναι μηδέν και ένα κενό τετράγωνο σημαίνει ότι δεν είναι.

Ο προγραμματισμός του DD1 MK πραγματοποιείται μέσω της υποδοχής XP1 10 ακίδων μέσω της διεπαφής ISP, ενώ η τροφοδοσία +12 V πρέπει να παρέχεται στον πίνακα ελέγχου του ελεγκτή. Αφού προγραμματιστεί το MK, όταν ενεργοποιηθεί η τροφοδοσία, ο αριθμός "2816" εμφανίζεται στην ένδειξη HL1 για 1 δευτερόλεπτο, μετά το οποίο το MK μεταβαίνει σε κατάσταση λειτουργίας και εμφανίζει την τάση που μετρήθηκε στην έξοδο. Για τη διαμόρφωση των κυκλωμάτων μέτρησης του ρυθμιστή, παρέχεται τάση +4.500V...+4.800V στην είσοδο «+Uout» και «GND» από μια εξωτερική πηγή ρεύματος, η οποία παρακολουθείται από ένα βολτόμετρο. Ρυθμίζοντας την αντίσταση R4 στον δείκτη HL1, επιτυγχάνουμε ενδείξεις πανομοιότυπες με το εξωτερικό βολτόμετρο. Στη συνέχεια, η εξωτερική παροχή ρεύματος αποσυνδέεται και η είσοδος «+Uout» της πλακέτας του ρυθμιστή συνδέεται στο «GND». Είναι δυνατό να υποδειχθεί μια τιμή διαφορετική από το μηδέν λόγω καθυστερήσεων μεταγωγής, της μηδενικής τάσης μετατόπισης του συγκριτή DA2 ή της μη μηδενικής αντίστασης πηγής αποστράγγισης του τρανζίστορ VT1. Για την εξάλειψη αυτού του σφάλματος, παρέχεται αντιστάθμιση λογισμικού της μετρούμενης τάσης.

Η λειτουργία διόρθωσης εισέρχεται πατώντας το κουμπί SB8. Η ένδειξη HL1 θα αρχίσει να αναβοσβήνει με συχνότητα 1 Hz, εμφανίζοντας την τρέχουσα μετρούμενη τιμή. Σε αυτή τη λειτουργία, κάθε πάτημα του κουμπιού SB1 αυξάνει τη σταθερά, η οποία αφαιρείται από τη μετρούμενη τιμή τάσης, κατά ένα και με το πάτημα του κουμπιού SB2 μειώνεται. Το αποτέλεσμα διόρθωσης εμφανίζεται στην ένδειξη, επιτρέποντας την προσαρμογή σε πραγματικό χρόνο. Μετά τον προγραμματισμό του MK, τα κελιά μνήμης EEPROM σε όλες τις διευθύνσεις περιέχουν τιμές ίσες με 0xFF, οπότε όταν ξεκινάτε για πρώτη φορά τη λειτουργία διόρθωσης, το κελί που περιέχει τη σταθερά θα πρέπει να μηδενιστεί πατώντας το κουμπί SB4. Αφού το πατήσετε, η μετρούμενη τιμή τάσης θα εμφανιστεί στην ένδειξη.

Η λειτουργία διόρθωσης εξέρχεται πατώντας ξανά το κουμπί SB8 και η τιμή της σταθεράς γράφεται στη μη πτητική μνήμη του μικροελεγκτή DD1. Μετά από αυτό, η τάση +4.500V...+4.800V τροφοδοτείται ξανά στον ρυθμιστή και με επιπλέον ρύθμιση της αντίστασης R4 επιτυγχάνονται οι επιθυμητές μετρήσεις της μετρούμενης τάσης.

Η τελική ρύθμιση καταλήγει στη ρύθμιση της υποδεικνυόμενης τάσης στον δείκτη HL1 σύμφωνα με την εναλλασσόμενη τάση στην έξοδο του ρυθμιστή, η οποία παρακολουθείται από ένα εξωτερικό βολτόμετρο. Η ρύθμιση της μετρούμενης τάσης ρυθμίζεται από την αντίσταση R3 στην πλακέτα ρελέ, ενώ η στάθμη εξόδου ρυθμίζεται σε μέγιστο επίπεδο 255 V.

Η επιτρεπόμενη ισχύς φορτίου του ρυθμιστή εξαρτάται πλήρως από τα χαρακτηριστικά των μετασχηματιστών T1 και T2 και των ηλεκτρονόμων K1...K9. Δεν είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε 2 μετασχηματιστές θα είναι αρκετός, αλλά λόγω του μεγάλου αριθμού στροφών στις δευτερεύουσες περιελίξεις, θα είναι δύσκολο να τοποθετηθούν σε έναν μαγνητικό πυρήνα.

Και οι δύο μετασχηματιστές τυλίγονται σε δακτυλιοειδείς πυρήνες, καθώς οι δακτυλιοειδείς μετασχηματιστές έχουν χαμηλότερο ρεύμα ηρεμίας, είναι πρακτικά αθόρυβοι κατά τη λειτουργία και έχουν μικρότερο βάρος και διαστάσεις από τους μετασχηματιστές που τυλίγονται σε πυρήνες σχήματος "U" και "W".

Όλες οι περιελίξεις τυλίγονται με σύρμα διαμέτρου 1,06mm, μέγεθος πυρήνα – D=117mm, d=58mm, h=55mm. Ο αριθμός των στροφών φαίνεται στον παρακάτω πίνακα.

Εάν ο ρυθμιστής προορίζεται να χρησιμοποιηθεί για την τροφοδοσία συσκευών χαμηλής τάσης που καταναλώνουν σημαντικό ρεύμα, είναι λογικό να τυλίγονται περιελίξεις από 1V έως 16V με καλώδιο μεγαλύτερης διατομής από τα υπόλοιπα.

Οι αιχμηρές άκρες του δακτυλίου, για να αποφευχθεί η διάτρηση της μόνωσης του σύρματος κατά την περιέλιξη, πρέπει να στρογγυλεθούν με μύλο ή λίμα και στη συνέχεια να κολληθούν στα άκρα χονδρών ροδέλες από χαρτόνι, οι οποίες έχουν μεγαλύτερη εξωτερική διάμετρο και μικρότερη εσωτερική διάμετρος από αυτή του δακτύλου, κατά 5-7 χλστ. Μετά από αυτό, ο τόρος τυλίγεται με βερνικωμένο ύφασμα ή ταινία φύλαξης, αλλά αν δεν τα έχετε στο χέρι, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε στενή χαρτοταινία κάλυψης.

Οι βρύσες από τις περιελίξεις του μετασχηματιστή κατασκευάζονται καλύτερα από εύκαμπτο και πολύχρωμο σύρμα πολλαπλών πυρήνων μπορεί να σπάσει λόγω συχνών στροφών κατά την περιέλιξη και τα διαφορετικά χρώματα των περιελίξεων θα σας βοηθήσουν να καταλάβετε γρήγορα την τάση που έχουν τα τελευταία. Για να μην συγχέεται η φάση κατά την τελική εγκατάσταση της συσκευής, συνιστάται να σημειώσετε αμέσως την αρχή και το τέλος των περιελίξεων. Οι ίδιες οι περιελίξεις είναι εμποτισμένες με shellac, τα στρώματα είναι μονωμένα μεταξύ τους.

Τα στοιχεία στερέωσης για τοροειδείς φαίνονται παρακάτω.

Τα ρουλεμάν επίπλων πολυουρεθάνης χρησιμοποιούνται ως παρέμβυσμα μεταξύ των μετασχηματιστών και του σώματος του ρυθμιστή.

Ο μικροελεγκτής DD1 ATmega16L μπορεί να αντικατασταθεί με ATmega16, τα συγκροτήματα αντιστάσεων DR2, DR3 μπορούν να αντικατασταθούν με συμβατικές αντιστάσεις, συνδυάζοντας 8 ακίδες σε μία και συνδέοντας το κύκλωμα +5V. Το συγκρότημα DR1 αποτελείται από 8 ξεχωριστές αντιστάσεις τσιπ μεγέθους 1206. Ο σταθεροποιητής DA1 LM7812CV είναι τοποθετημένος σε πλάκα αλουμινίου διαστάσεων 100x45 mm και πάχους 5 mm. Οι ονομασίες της αλυσίδας πυρόσβεσης τόξου C2, R4, ανάλογα με τον τύπο του φορτίου, ενδέχεται να διαφέρουν από αυτές που υποδεικνύονται στο διάγραμμα. Αυτή η αλυσίδα μπορεί να εγκαταλειφθεί εάν, αντί για το ρελέ Κ9, χρησιμοποιηθεί ρελέ με μαγνήτη τόξου.

Το σώμα του ρυθμιστή συναρμολογείται από πλάκες αλουμινίου πάχους 2mm, στερεωμένες μεταξύ τους με γωνία αλουμινίου 15x15mm.

Φωτογραφία της τελικής συσκευής: