自动电源电压调节器。方案、说明

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无线电电子与电气工程百科全书 / 电流、电压、功率调节器

文章评论

家庭电网中的深度电压波动通常会导致昂贵的家用电器发生故障。尝试使用 A. Kagan 在 [1] 中提出的设备来解决此问题，但由于电路图的一些不准确以及所连接负载的功率较低，没有成功。

在我看来，所提出的自动电源电压调节器（APSN）没有这些缺点，并且是一个“工作”版本[1]。

产品规格：

输入电压偏差 АРСН.......140...270 V, 50 Hz
输出电压 АРСН.......200...230 V, 50 Hz
额定负载电流/功率....... 5 A / 1,1 kW
启动时间 1 分钟时的启动电流/启动功率....... 10 A / 2,2 kW
操作模式.......连续
带负载的设备保护............ 13 A 保险丝
连接负载类型.......家用冰箱

ARSN的示意图如图1所示。

（点击放大）

该装置的一个显着特点是额外的第五级调节、更强大的变压器和由复合晶体管制成的电子开关。该电路还配有 VD2 LED 上的输出电压指示器。工作原理与[1]中描述的没有什么不同。

细节和设计

升压变压器Tr的功率是根据以下考虑因素确定的。

要启动冰箱，需要电源：

锡=InUn，

其中 In - 启动电流 10 A；非额定电源电压 220 V。

锡=10 Ah220 V=2200 伏安。

接入网络时所需的升压电压高达 140 V，根据电力接收器（冰箱）输入端的最小允许电压（等于 198 V）确定：

Uvd=198 Vx140 V=58 V。

在这种情况下，升压变压器的功率等于

强度=58 Vx10 A=580 伏安。

考虑到启动方式是短期的，Str可在400...600 VA范围内选择。

该变压器由带状电工钢缠绕在环形铁芯中制成，尺寸如下：外径176毫米，内径120毫米，铁芯高度90毫米，磁路有效横截面约为25平方厘米。

绕组 1-2 包含 370 匝 D0,71 mm 的导线； 3-4 55匝电线D1,12毫米； 4-5 和 5-6 - 每圈 49 圈 D1,12 毫米的电线。所有绕组均采用 PETV-2 或 PEV-2 线绕制。

选择磁路的直径，使电源绕组 (1-2) 适合一层，其余绕组绕在电源匝上。绕组之间的绝缘采用一层漆布或橡胶绝缘带进行。

作为变压器Tr，可以使用TBS 3-0,4UZ型工业变压器，而绕组1-2包含390匝电线D0,63mm； 3-4 - 58 匝和 4-5-6 - 53 匝，各配有一根 D1,09 ... 1,12 mm 的电线。电线类型相同。

可以使用两个并联的电视变压器 TS-250 作为 Tr。在这种情况下，网络绕组保持相同，并且绕组3-4-5-6按照图2所示的方案缠绕在半线圈上，半线圈被分成两半。

自动电源电压调节器

匝数在绕好控制绕组后确定。次级绕组线径 1,0...1,03 mm。在任何情况下，绕组 3-4 上的电压应为 32,5 V，绕组 4-5、5-6 上的电压应各为 29,5 V。允许有 ± 0,5 V 的偏差。

继电器K1、K3型号为RP-2M003UHL4B，带3组开关触点，绕组电阻300欧姆，电压24V。

继电器K2型号RP21M-UHL4，有4组开关触点，绕组电阻250欧姆，电压24V。

所有触点并联以增加开关功率（图3）。安装前，应调整继电器触点，确保开关同步。

自动电源电压调节器

印刷电路板以任何方式制成（图4），元件的位置如图5所示。

自动电源电压调节器

设计装配选项如图6所示，而板上没有安装齐纳二极管VD5、VD7、VD9、VD10组。

自动电源电压调节器

调整 ARSN 输入连接至 9 安培 LATR，此外，量程为 0 ... 300 V、精度等级为 0,5 或 1,0 的交流电压表连接至 ARSN 的输入和输出。电压表最好与箭头刻度一起使用。第一组齐纳二极管 (VD5) 作为 KS527A + KD521 的一部分焊接到电路中（后者正向接通）。 LATR 处的电压从头开始升高。当 ARCH 输入端的电压为 140 V 时，输出不应低于 198 V。随着 ARCH 输入端的电压进一步增加（大约 162 V），齐纳二极管 VD5 应击穿，导致继电器 K1操作。在这种情况下，继电器 K1 激活之前的输出电压必须为 230 V，操作后至少为 200 V。可以通过在正向第一组齐纳二极管中添加硅二极管来校正这些值。之后，将VD1组固定在板上。

第二组齐纳二极管 (VD2) 作为 KS9A + KS527A 的一部分焊接到电路中。升高 LATR 上的电压，直到激活继电器 K133，然后激活继电器 K1。检查电压：在 K3 继电器激活之前，输出电压应为 3 V，操作后应至少为 230 V。这些值的校正与第 200 组类似。

第三组齐纳二极管 (VD3) 作为 KS7A + KS527A + KD175 的一部分焊接到电路中。通过升高LATR上的电压，K521、K1、然后K3串联激活（当K2激活时，继电器K2应该关闭）。当 K3 被触发时，APCH 输出处的电压应与继电器 K2 类似地变化。

最后，将第四组齐纳二极管（VD4）焊接为KS10A + D527D + KD814的一部分。将 LATR 上的电压从零升高，检查继电器 K521、K1、K3 的操作顺序（K2 关闭）。 K3 的重复操作应在 АРСН 3 ... 236 V 输出电压下进行，操作后为 - 240 V。调整方法与上述类似。

ARSN 输入处导致继电器工作的近似电压及其相应的齐纳二极管组：162,4 V - K1、VD5； 181,4V——K3、VD9； 202,8V——K2、K3、VD7； 236V-K3、VD10。

检查APSN负载下的性能。负载可以是标准的1,25kW电加热器。输入端的电压变化相同的 LATR（负载电流 5,7 A）。负载下的电压与调节电压的偏差不应超过3%（对于环形铁芯的变压器）。

零件和可能的替换件保险丝。 - 使用 DVP-4 型，从熔断体（任何额定值）中移除现有导体，改为焊接 D0,25 mm 铜线。这种保险丝的工作电流必须为 13 A。其余部件可以是符合以下要求的任何类型：VD1 - Ipr 0,5 ... 1 A，Ubr 500 V； VD2 - 任何类型的 LED，您选择的发光颜色； VDZ、VD4——Ipr≤0,5…1A，Ubr≤100V； VD6、VD8、VD11——脉冲KD509A、KD510A、KD513A。

要安装齐纳二极管 VD5、VD7、VD9、VD10 组，您可以使用任何类型的硅二极管。

主体由厚度为 1,5 ... 2 毫米的钢板或铝制成。要连接负载，请使用隐藏接线插座（图 6）。

开机时，必须遵循以下顺序：先打开ARCH，然后将负载连接到ARCH上。此外，建议对供电网络进行审核 - 要连接 ARSN，最好安装“欧洲插座”，并且供电导线的横截面必须至少为 2,5 mm2。

参考文献：

Kagan A. 电子继电器稳压器//无线电。 - 1991 年。第 8 号。 - 第 35 页。

作者：D.G. 博加迪察

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