实验室变压器控制单元。方案、说明

实验室变压器控制单元。无线电电子电气工程百科全书

免费技术库

业余无线电爱好者通常需要稳定的交流电压。通常它是使用实验室可调自耦变压器 (LATR) 获得的。不幸的是，LATR 输出与网络存在电流连接，其可移动电极（滑块）经常被烧毁。除了损坏滑块本身外，这还可能导致绕线故障。而且好的LATR的价格非常高，很少有人能自己制作出来。

有一种众所周知的调节负载电压的方法，不使用自耦变压器，而是使用具有多个由开关切换的次级绕组的传统变压器。例如，在A.Terskov的文章“以一伏特为增量”(“Radio”，1993，第9期，第24、25页)中描述了这种变压器。其输出与电源电隔离，输出电压可以在 1 至 0 V 的范围内以 255 V 为步长进行调节。

不幸的是，为了将这种变压器的次级绕组正确切换到所需电压而不断需要进行计算，这使得它的使用变得困难。无需讨论电压小步单调增加或减少。但这种解决方案的主要缺点是，仅将一个开关设置到错误位置就会禁用负载，尤其是低压负载。

为了防止此类问题并简化变压器的使用，开发了一种装置，如下所示。目标是使用业余无线电爱好者库存中可能找到的零件。该块可以简化，但这将在稍后讨论。

实验室变压器（不带控制单元）的示意图如图 1 所示。 1.1、与上述A.Terskov文章的方案不同之处仅在于手动开关换成了电磁继电器。它们的触点组K8.1-K255的连接使得当所有继电器的绕组失电时，没有输出电压。这样做是为了在变压器连接到网络时发生瞬变期间，输出上不会出现电压。仅当所有继电器均已跳闸时，输出才会出现最大电压 (XNUMX V)。

实验室变压器控制单元
米。 1.实验室变压器方案（不带控制单元）

与原来的不同，变压器T1有一个附加绕组X，带有一个为继电器绕组供电的二极管整流桥VD1和一个为控制单元微电路供电的集成电压调节器DA1。

控制单元，其原理图如图所示。 2、为输出电压的每个可能值（从0到255V，步长为1V）分配一个八位（根据继电器开关绕组的数量）二进制代码。该代码的任何数字中的 XNUMX 表示相应的继电器应该工作，零表示它应该释放电枢。

米。 2.控制单元图（点击放大）

当变压器初级绕组上的电压为230V时，输出电压（以伏特为单位）等于按下指示器HG1-HG2上的按钮SB1和SB3设置的数字。操作过程中无需考虑次级绕组的正确切换，这增加了设置所需输出电压的便利性和效率。

但需要注意的是，控制单元并不测量输出电压，而只是在指示器上显示其“理论”值。因此，如果网络电压与标称电压不同，并且在负载的影响下，实际输出电压可能与指示灯显示的值不同。

传统上，控制单元可以分为多个功能单元。这是DD2-DD4微电路上的可逆计数器，在DD1微电路上对其进行逻辑控制，在DS1 RPZU微电路上是代码转换器，在DD5-DD7微电路上是指示单元。

频率约为 1.1 Hz 的脉冲发生器构建在逻辑元件 DD2 上。元件 DD1.4 反转发生器信号。需要反转，使得计数器DD2-DD4在按钮SB1和SB2被释放时而不是在它们被释放时改变状态。

使用按钮 SB1（向下）和 SB2（向上）调整电压。 R1C3和R3C4电路抑制按钮触点的弹跳。当没有按下任何按钮时，发生器的控制输入（引脚 1 DD1）被设置为低逻辑电平。当按下SB1按钮时，通过电阻器R9和去耦二极管VD4向该输入提供高电平电压。过了一会儿，发电机启动。如果短暂按下按钮，发生器将不会工作，但每次按下时，其输出都会出现一个脉冲。对于每个脉冲，计数器都会减一。

为了避免计数器到达零状态时急剧转变到999状态，当发生器到达零时，发生器被来自计数器DD6的引脚7通过VD4二极管的溢出信号的低逻辑电平阻塞。此外，发电机只能使用 SB2 按钮启动。该按钮的操作类似，但除了启动发生器之外，它还向输入发送高电平，用于控制计数器 DD10-DD2 的计数方向（引脚 4）。当达到最大值 255 时，DD1.3 元件输出端的电压电平变低，并通过 VD3 二极管阻止发电机的运行。

由于该设备不应响应同时按下两个按钮，因此在其中引入了一个阻塞单元（电阻器 R2、R6、R7）。来自电阻器 R2 的电压施加到计数器 DD5 的计数使能输入（引脚 2）。如果按下两个按钮，该电压电平就会变高，从而禁用脉冲计数。

R11C12电路用于在施加电源电压时复位计数器DD2-DD4。您可以随时按 SB3 按钮重置它们。由于9个计数器的输出连接到一根公共线，计数器以十进制模式运行，在输出端生成一个二进制十进制代码的三位十进制数——输出电压的设定值。该数字被馈送到 PROM DS1 的地址输入。其中输出电压的每个值对应于一个存储单元，其中记录了二进制十进制数的二进制等值。例如，地址 10 0011 0000（二进制十进制表示 230）为 11100110（二进制十进制表示 230）。

来自RPZU DS1的输出的代码被应用于组装在晶体管VT1-VT8和控制继电器K1-K8上的电子钥匙。上图。图2仅示出了一个按键的示意图，其余的都是相同的。分立晶体管上的按键可以替换为包含八个此类按键的 KR1109KT63 (ULN2803A) 芯片。

计数器输出的数字也被馈送到显示单元，该显示单元由二进制十进制代码到“七元素”DD5-DD7 的转换器和 LED 指示器 HG1-HG3 组成。 HG3 指示器显示单位，HG2 - 十伏，HG1 - 数百伏。

在晶体管VT9上，制作了用于消去指示器高位中无意义的7的节点。该晶体管的集电极连接到代码转换器DD4的指示消隐的输入端。若计数器DD1计数到数字2或9，则通过二极管VD18或VD19向三极管VT1的基极提供高电平电压，三极管截止，HGXNUMX指示灯亮。

同样，在VT10晶体管上，HG2指示器上内置了一个微不足道的零消隐单元。如果计数器DD3中的数字不为零，则通过二极管VD10-VD20向晶体管VT23的基极提供高电平电压。 VT10 集电极上的低逻辑电平允许 DD6 代码转换器和 HG2 指示器运行。如果计数器DD3为零，但晶体管VT9打开（在计数器DD4中为1或2），则低电平电压从晶体管的集电极通过二极管VD6提供给代码转换器DD24的消隐输入端VT9。

通过将来自相应计数器的溢出输出的信号施加到晶体管VT18和VT23的基极电路，可以废弃二极管VD9-VD10，但在这种情况下，当按下SB2按钮时，熄灭的无意义的零将闪烁。

如果需要，可以去掉指示单元，在变压器输出端接一个测量极限为300V的交流电压表，此时也可以去掉RPZU芯片和DD4计数器，将剩下的两个以二进制模式工作。在这种情况下，控制继电器的晶体管开关的信号应从计数器的输出给出。通过这种简化设置输出电压的精度将取决于电压表的误差。

控制单元的印刷电路板尚未开发，但是一些节点可以放置在图3所示的印刷电路板上。 4和图。 5. 它们曾经是为其他设备设计的，但它们也适用于本文中介绍的设备。其余元件可以通过用安装线连接其引线来安装在面包板上。隔直电容器 C10-C3 直接安装在微电路的电源引脚上。请注意，图中。 2、指示板与仪表输出连接的点数以颜色突出显示。这些数字与图 XNUMX 中相应线束的线号相匹配。 XNUMX.

实验室变压器控制单元
米。 3.PCB控制箱

实验室变压器控制单元
米。 4.PCB控制箱

器件采用MLT电阻，所有电容均采用进口。您可以使用任何同系列的晶体管来代替 KT315G 晶体管。另外，KT315G晶体管（VT1-VT8）可以用2SC945代替，其余用任何小功率npn晶体管。二极管KD522A可以用任何字母索引的KD521、KD510或1N4148代替。更换二极管 KD243V - 广泛使用的二极管 1N4007。尚未测试用进口同类芯片替代 K176 和 K561 系列微芯片的可能性。 KR573RF5 微电路在安装到设备中之前必须进行编程。允许用进口2716或27C16系列替代。

按钮和开关可以是任何东西。所用继电器为进口RAS-1215，可用其他绕组工作电压为12V、具有可切换所需负载电流的开关触点的继电器。所应用继电器的绕组电阻为400欧姆。

变压器 T1 可以按照 A. Terskov 的建议进行绕制，但需要附加一个用于 10 V 电压的绕组 X，并用直径至少为 0,4 mm 的导线绕制。但最好使用近距离磁路 ShL，而不是磁路 PL 25x50x100 - 将绕组缠绕在一个框架上而不是两个框架上要容易得多。

建立该设备包括在必要时选择元件 DD1.1 上的发生器的频率。根据图中所示元素的值，大约为 2 Hz。该频率不宜设置太高，否则继电器触点会产生强烈火花并烧毁。还建议检查 ROM 的编程是否正确。当指示器 HG1-HG3 设置为输出电压值时，该数字的二进制代码应出现在 RPZU DS1 的输出处。

如果需要的话，可以通过增加开关 SA1 和按钮 SB4 来加快电压设置速度，如图 5 所示。 1. 当开关位置显示SA4时，设备正常工作。当启用快速设置模式时，所有继电器将被关闭，这将使变压器输出处的电压为零。使用SB5按钮，将电阻器R35与电阻器RXNUMX并联，从而使发生器的频率增加大约五倍。现在您可以在指示器上快速设置所需的值，然后返回正常模式，在输出处获得所需的电压。

实验室变压器控制单元
米。 5.开关SA1和按钮SB4的接通方案

具有所描述的控制单元的变压器的操作伴随着诸如继电器触点烧毁之类的令人不快的现象（然而，这会影响LATR滑块和开关）。如果变压器负载包含感性组件（例如电机或另一个变压器），则可能需要使用保护性 RC 电路（图 1 中未显示）绕过继电器触点。或者也可以空载设定电压，然后再接负载，这样就不会烧触点了。

总之，我注意到所描述的控制单元的使用不限于实验室变压器，它可以用于例如电源中。此时，变压器上应仅保留初级绕组、次级绕组II-VII和X以及五个继电器（K1-K5）。可以将电压设置为 1 至 31 V，步长为 1 V，这对于大多数实验室电源来说已经足够了。

可以下载多种格式且内容相同的 DS1 EPROM 编程文件来自 ftp://ftp.radio.ru/pub/2016/09/trans.zip.

作者：E. Gerasimov

查看其他文章 部分电源供应器.

读和写 有帮助对这篇文章的评论.

<< 返回

科技、新电子最新动态：

用于触摸仿真的人造革 15.04.2024

在现代科技世界，距离变得越来越普遍，保持联系和亲密感非常重要。萨尔大学的德国科学家最近在人造皮肤方面的进展代表了虚拟交互的新时代。萨尔大学的德国研究人员开发出了超薄膜，可以远距离传输触觉。这项尖端技术为虚拟通信提供了新的机会，特别是对于那些发现自己远离亲人的人来说。研究人员开发的超薄膜厚度仅为 50 微米，可以融入纺织品中并像第二层皮肤一样穿着。这些薄膜充当传感器，识别来自妈妈或爸爸的触觉信号，并充当将这些动作传递给婴儿的执行器。父母触摸织物会激活传感器，对压力做出反应并使超薄膜变形。这 ... >>

Petgugu全球猫砂 15.04.2024

照顾宠物通常是一项挑战，尤其是在保持房屋清洁方面。 Petgugu Global 初创公司推出了一种有趣的新解决方案，这将使猫主人的生活变得更轻松，并帮助他们保持家中干净整洁。初创公司 Petgugu Global 推出了一款独特的猫厕所，可以自动冲掉粪便，让你的家保持干净清新。这款创新设备配备了各种智能传感器，可以监控宠物的厕所活动并在使用后激活自动清洁。该设备连接到下水道系统，确保有效清除废物，无需业主干预。此外，该厕所还具有较大的可冲水存储容量，非常适合多猫家庭。 Petgugu 猫砂碗专为与水溶性猫砂一起使用而设计，并提供一系列附加功能 ... >>

体贴男人的魅力 14.04.2024

长期以来，女性更喜欢“坏男孩”的刻板印象一直很普遍。然而，英国莫纳什大学科学家最近进行的研究为这个问题提供了新的视角。他们研究了女性如何回应男性的情感责任和帮助他人的意愿。这项研究的结果可能会改变我们对男性对女性吸引力的理解。莫纳什大学科学家进行的一项研究得出了有关男性对女性吸引力的新发现。在实验中，女性看到了男性的照片，并附有关于他们在各种情况下的行为的简短故事，包括他们对遇到无家可归者的反应。一些人无视这名无家可归的人，而另一些人则帮助他，比如给他买食物。一项研究发现，与表现出同理心和善良的男性相比，表现出同理心和善良的男性对女性更具吸引力。 ... >>

来自档案馆的随机新闻

消灭危险细菌的镊子 15.05.2021

以色列本古里安大学 (BGU) 的研究人员与美国和德国的同事一起，开发了一种新的“分子镊子”来对抗抗生素耐药性细菌。

“我们的发现可以在不增加抗生素耐药性的情况下预防感染。可能值得考虑将我们的方法作为不使用抗生素的治疗基础，”BGU 化学教授 Raz Jelinek 说。

由 Jelinek 教授和他的学生 Ravit Malishev 博士领导的一个研究小组在金黄色葡萄球菌上测试了他们的分子镊子。它针对生物膜，即保护细菌的一层薄薄的纤维。镊子捕获纤维并破坏保护层，在不直接影响细菌的情况下消灭细菌。这防止了稳定性的形成。

其他有趣的新闻：

▪ 模仿人类虹膜的镜头

▪ Mellanox Innova IPsec 40GbE 加密网络适配器

▪ 蜻蜓机器人

▪ 用于手机的 Lytro 相机的特点

▪ 手机摩托罗拉V600

科技、新电子资讯

免费技术图书馆的有趣材料：

▪ 站点部分无线电组件的参数、类似物、标记。文章精选

▪ 文章罗德在这里，跳到这里！流行表达

▪ 文章中世纪铁处女的酷刑有多普遍？详细解答

▪ 文章木材仓库的一名工人。劳动保护标准说明

▪ 文章汽车电压调节器。无线电电子电气工程百科全书

▪ 文章一张卡有四种角色。焦点秘密

留下您对本文的评论：

本页所有语言

主页 | 图书馆 | 用品 | 网站地图 | 网站评论