比例电压调节器。方案、说明

比例电压调节器。无线电电子电气工程百科全书

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在电气实践中，通常需要具有在宽电压范围内可调输出电压的电源。通常需要解决优化输出数量、控制范围和切换步骤的问题。

当控制步骤中的电压变化与设定电压值成比例时，我提出了一种计算和构造交流电压调节器的方法，该方法具有来自电力变压器的初级和次级绕组的开关抽头。该步长与输出电压（最大和最小）之比对控制步长和开关位置的幂律相关。每个调节步骤中的电压变化系数在整个调节范围内是恒定的。

最令人满意的解决方案可能是通过将初级绕组的开关抽头数量乘以次级绕组的开关抽头数量来获得具有少量开关的大量控制步骤，并且控制步骤随着输出电压的升高而增加。

要计算此类调节器电源变压器的匝数，需要以下初始数据：

网络绕组每1V的匝数w1（每1V的匝数在变压器的一般计算中确定）；
次级绕组每 1 V 的匝数 w2；
稳压器的最大输出电压，Um；
稳压器的最小输出电压，Um；
来自网络绕组的抽头数，N1；
次级绕组的抽头数量 N2（两种情况下的抽头数量都等于可用开关的位置数量）。

根据这些数据，我们找到计算初级绕组抽头最佳匝数的系数

К1=[Uм/Um] 1/(N1N2 -1).

网络绕组中从第 1 个到第 N1 个抽头的匝数

Wsj = 220w1K1(j-1),

其中 j 是来自网络绕组的抽头的序列号。

计算次级绕组抽头匝数的系数

K2 = K1N1。

从第 1 个到第 N2 个抽头之前次级绕组的匝数

W2i = w2UмK1(N1-1) К2(i-1),

其中 i 是次级绕组抽头的序列号。

如果次级绕组工作在二极管电桥上，那么为了获得等于计算电压的整流电压，我们确定次级绕组抽头之前的匝数

W2i = w2(2 + UmK1(iN1 - 1)。

每个开关组合的稳压器输出电压

Uout = 220 W2i w1/(W1j w2)。

作为示例，给出了基于主绕组中 20 个位置和次级绕组中 3 个位置的开关计算 36 至 4 V 5 个电压的比例调节器的结果（图 1a）。计算结果为台灯电视电源的 TS-180 变压器的磁芯上的电源变压器，主绕组每伏匝数为 3,4，次级绕组每伏匝数为 3,65。

比例电压调节器

次级绕组开关的位置和抽头匝数如表 1 所示。

表1

弯头	转弯数量
1	16,2
2	27,4
3	46,2
4	77,9
5	131,4

网络绕组开关P1的位置、相应抽头V1的数量以及这些抽头N1的匝数在表2中给出。

表2

P1	1	2	3	4
V1	4	3	2	1
N1	1107,4	971,6	852,5	748

输出电压，V

3	3,4	3,9	4,4
5,1	5,8	6,6	7,5
8,5	9,7	11,1	12,6
14,4	16,4	18,7	22,3

这种调节器的输出电压始终等于位于干线和次级绕组的开关的位置编号“十字准线”处的编号。变压器铁芯来自 TS-180。在网络绕组 3,4 vit / V 中，带抽头 1083； 900; 748. 中学：3,6 vit/s；水龙头从 15 个起； 26； 46； 80； 140.

图 1b 显示了两个开关的位置示例以及通过开关位置的编号读取设定输出电压的过程。计算得出的数据是针对具有 TS-180 磁芯的变压器上的调节器，其匝数为 3,4 伏 - 主电源匝数为 3,5，次级匝数为 5，并且主绕组中具有 XNUMX 个位置，次级绕组中有 XNUMX 个位置的开关。

图2a显示了在TC-180变压器的基础上制作的比例电压调节器的图，无需重绕其初级绕组。

比例电压调节器

T1部分次级绕组的抽头匝数：

1（1`）	2（2`）	3（3`）	4（4`）	5（5`）
23	29	36	45	58

网络绕组中，110V和127V的两个输出用于调节期间的切换，初级绕组的匝数系数为K1≤1,1547，由于网络绕组中的开关有两个位置，则K2≤1,33。完整的控制范围由次级绕组中的开关位置数量决定。设定一个极限应力，第二个极限应力通过计算得出

Ub / Um \u1d K2（2N1-XNUMX）。

图 2b 显示了此类具有 5 位次级绕组开关且上限电压为 28 V 的稳压器的输出电压。

用于滤波整流电压的电解电容器必须比额定最高输出电压至少高出工作电压40%。

作者：A.N. 罗曼年科

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