วงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้า - พันธุ์และอุปกรณ์

ตัวปรับแรงดันไฟฟ้าป้องกันความเสียหายต่ออุปกรณ์และเครื่องใช้ในครัวเรือนจากความผันผวนของโหลด อุปกรณ์นี้เข้ากันได้กับเครือข่ายเฟสเดียวและสามเฟส เหมาะสำหรับอพาร์ตเมนต์และบ้านส่วนตัว อาจจำเป็นต้องใช้วงจรป้องกันแรงดันไฟฟ้าเมื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์ด้วยตัวเองหรือจัดเครือข่ายไฟฟ้า

หลักการทำงานของตัวปรับความคงตัว

หลักการทำงานขึ้นอยู่กับประเภทของอุปกรณ์ เพื่อเน้นประเด็นทั่วไป ขอแนะนำให้พิจารณาการออกแบบ อุปกรณ์ประกอบด้วยองค์ประกอบต่อไปนี้:

• ระบบควบคุม. ให้คุณตรวจสอบแรงดันไฟขาออก นำไปยังตัวบ่งชี้ที่เสถียรที่ 220 V อุปกรณ์ทำงานโดยมีข้อผิดพลาด 10-15%
• หม้อแปลงไฟฟ้าอัตโนมัติ ใช้ได้กับรุ่นรีเลย์, ไทรแอก, เซอร์โวมอเตอร์ เพิ่มหรือลดระดับแรงดันไฟฟ้า
• อินเวอร์เตอร์ รุ่นอินเวอร์เตอร์ติดตั้งกลไกจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้า หม้อแปลงไฟฟ้า และทรานซิสเตอร์ องค์ประกอบที่ผ่านขดลวดปฐมภูมิสามารถผ่านหรือปิดกระแสได้ ทำให้เกิดแรงดันที่เอาต์พุต
• บล็อกป้องกันแหล่งจ่ายไฟสำรอง มีจำหน่ายสำหรับรุ่น 220 โวลต์

ฟังก์ชันบายพาสหรือทรานซิชันช่วยให้ตัวควบคุมสามารถจ่ายแรงดันไฟฟ้าไปยังเอาต์พุตได้จนกว่าจะถึงขีดจำกัดที่ตั้งไว้

หลักการทำงานของรีเลย์รุ่น

อุปกรณ์รีเลย์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าโดยปิดหน้าสัมผัสรีเลย์ การควบคุมพารามิเตอร์ดำเนินการโดยใช้ไมโครเซอร์กิต ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่เปรียบเทียบแรงดันไฟหลักกับวงจรอ้างอิง หากตัวบ่งชี้ไม่ตรงกัน จะได้รับสัญญาณจากวงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้าเพื่อลดหรือเพิ่มขดลวด

ด้วยต้นทุนที่ต่ำและความกะทัดรัด อุปกรณ์รีเลย์จะตอบสนองต่อแรงดันไฟกระชากอย่างช้าๆ สามารถปิดได้ในเวลาสั้นๆ และไม่สามารถทนต่อการโอเวอร์โหลดได้

ข้อผิดพลาดของอุปกรณ์คือ 5-10%

วิธีการทำงานของเซอร์โวไดรฟ์

ส่วนประกอบหลักของอุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนด้วยเซอร์โวคือเซอร์โวมอเตอร์และหม้อแปลงไฟฟ้าอัตโนมัติ หากแรงดันไฟฟ้าเบี่ยงเบนไปจากค่าปกติ จะมีการส่งสัญญาณเพื่อเปลี่ยนหม้อแปลงจากตัวควบคุมเป็นมอเตอร์ การเปรียบเทียบตัวบ่งชี้ของแรงดันอ้างอิงและแรงดันอินพุตดำเนินการโดยแผงควบคุม

ตัวปรับความเสถียรที่ขับเคลื่อนด้วยเซอร์โวสามารถควบคุมโหลดของเครือข่ายสามเฟสและเฟสเดียวได้ มีความโดดเด่นด้วยความทนทาน ความน่าเชื่อถือ และการทำงานที่เหมาะสมระหว่างการโอเวอร์โหลด

ความแม่นยำของเครื่องมือคือ 1%

หลักการทำงานของอุปกรณ์อินเวอร์เตอร์

โคลงอินเวอร์เตอร์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าตามระบบการแปลงคู่:

1. กระแสสลับที่อินพุตจะถูกทำให้เท่ากัน ผ่านตัวกรองตัวเก็บประจุแบบกระเพื่อม
2. กระแสที่แก้ไขจะถูกป้อนเข้าสู่อินเวอร์เตอร์ เปลี่ยนเป็นกระแสสลับและป้อนเข้าสู่โหลด

แรงดันไฟขาออกคงที่

อุปกรณ์ที่มีอินเวอร์เตอร์มีลักษณะการตอบสนองที่รวดเร็ว ประสิทธิภาพ 90% ทำงานอย่างต่อเนื่องและเงียบในช่วง 115-300 โวลต์

ช่วงการควบคุมของอุปกรณ์ลดลงเมื่อโหลดเพิ่มขึ้น

คุณสมบัติของการคำนวณคุณสมบัติ

ในการติดตั้งอุปกรณ์พารามิเตอร์ คุณต้องคำนวณกำลัง แรงดันไฟเข้า กระแสฐานของทรานซิสเตอร์ ตัวอย่างเช่น แรงดันเอาต์พุตสูงสุดคือ 14 V เอาต์พุตขั้นต่ำคือ 1.5 V และกระแสสูงสุดคือ 1 A เมื่อทราบพารามิเตอร์แล้ว จะทำการคำนวณ:

1. แรงดันไฟฟ้าขาเข้า สูตรที่ใช้ Uin = Uout + 3... รูปคือค่าสัมประสิทธิ์แรงดันตกในส่วนของการเปลี่ยนจากตัวสะสมไปเป็นอีซีแอล
2. กำลังสูงสุดที่ทรานซิสเตอร์กระจาย สำหรับการเลือกที่มีมูลค่ามากกว่านั้น จำเป็นต้องมีหนังสืออ้างอิง ใช้สูตรต่อไปนี้:Pmax = 1.3 (Uin-Uout) Imax = 1.3 (17-14) = 3.9 W; Pmax = 1.3 (Uin-Uout1) Imax = 1.3 (17-1.5) = 20.15 W.
3. กระแสฐานทรานซิสเตอร์ การคำนวณทำตามสูตร: Ib max = Imax / h21E นาที ตัวบ่งชี้สุดท้ายคือ 25 ดังนั้น 1/25 = 0.04 A
4. พารามิเตอร์ของบัลลาสต์ไทริสเตอร์ สูตรที่ใช้ Rb = (Uin-Ust) / (Ib สูงสุด + Ist min) = (17-14) / (0.00133 + 0.005) = 474 โอห์ม อิสมิน - เสถียรภาพในปัจจุบัน; Ust - แรงดันเสถียรภาพซึ่งกำหนดโดยซีเนอร์ไดโอด

ตัวเลขและการคำนวณมีไว้สำหรับตัวต้านทาน 1 โอห์ม

วงจรชดเชยโคลง

วงจรชดเชยอธิบายการเชื่อมต่อป้อนกลับ ตัวอุปกรณ์เองมีแรงดันเอาต์พุตที่แม่นยำโดยไม่ต้องอ้างอิงกระแสโหลด

วงจรอนุกรม

โดยการกำหนดจากหนังสืออ้างอิง คุณสามารถระบุ:

• หน่วยควบคุม - P;
• แหล่งที่มาของพิกัดแรงดันอ้างอิง - และ;
• ตัวชี้วัดเปรียบเทียบ - ES;
• แอมพลิฟายเออร์กระแสคงที่ - W.

ในการคำนวณแรงดันไฟขาออก คุณจำเป็นต้องทราบคุณสมบัติของอุปกรณ์ ทรานซิสเตอร์ตัวหนึ่งจะควบคุมและอีกตัวจะเสถียร ซีเนอร์ไดโอดเป็นแหล่งอ้างอิง ความแตกต่างของกำลังไฟฟ้าคือแรงดันไฟฟ้าระหว่างตัวปล่อยและฐาน

เมื่อกระแสสะสมถูกนำไปใช้กับตัวต้านทาน แรงดันไฟจะลดลง มีขั้วย้อนกลับสำหรับชุดตัวปล่อย ผลที่ได้คือกระแสตัวสะสมและตัวปล่อยลดลง เพื่อให้การปรับเป็นไปอย่างราบรื่น ใช้ตัวแบ่งสำหรับเส้นกันโคลง การควบคุมขั้นตอนทำได้โดยใช้แรงดันไฟฟ้าที่รองรับซีเนอร์ไดโอด

วงจรขนาน

หากแรงดันไฟฟ้าเบี่ยงเบนไปจากค่าที่กำหนด จะเกิดพัลส์ที่ไม่ตรงกัน นี่คือความแตกต่างระหว่างอัตราผลตอบแทนและการสนับสนุน เนื่องจากชุดควบคุมขนานกับโหลดจึงขยายสัญญาณ มีการเปลี่ยนแปลงของกระแสที่องค์ประกอบตัวควบคุม แรงดันไฟตกของตัวต้านทานและค่าคงที่เล็กน้อยที่เอาต์พุต

วงจรโคลงพาราเมตริก

แผนภาพที่อธิบายกระบวนการทำให้แรงดันอ้างอิงคงที่จะเป็นแผนภาพหลักสำหรับแบบจำลองพาราเมตริก ตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าของอุปกรณ์คือตัวต้านทานบัลลาสต์และซีเนอร์ไดโอดที่มีความต้านทานโหลดแบบขนาน เมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ระบุและโหลดปัจจุบันผันผวน แรงดันไฟฟ้าจะคงที่

หากตัวบ่งชี้นี้เพิ่มขึ้นที่อินพุต กระแสที่ไหลผ่านซีเนอร์ไดโอดและตัวต้านทานจะเพิ่มขึ้น ด้วยตัวบ่งชี้โวลต์แอมแปร์ ค่าซีเนอร์ไดโอดยังคงแทบไม่เปลี่ยนแปลง เช่นเดียวกับแรงดันไฟฟ้าของความต้านทานโหลด การสั่นสะเทือนทั้งหมดเกี่ยวข้องกับตัวต้านทานเท่านั้น

ข้อมูลจำเพาะของอุปกรณ์พัลส์

อุปกรณ์อิมพัลส์นั้นมีประสิทธิภาพสูงแม้ในสภาวะที่มีช่วงแรงดันไฟฟ้ากว้าง วงจรอุปกรณ์ประกอบด้วยคีย์ ที่เก็บพลังงาน และวงจรควบคุม องค์ประกอบการปรับเชื่อมต่อในโหมดพัลส์ หลักการทำงานของอุปกรณ์:

1. แรงดันป้อนกลับเชิงบวกจะจ่ายจากตัวสะสมตัวที่สองผ่านตัวเก็บประจุตัวที่สองไปยังฐาน
2. Collector # 2 เปิดขึ้นหลังจากความอิ่มตัวของกระแสไฟจากตัวต้านทาน # 2
3. เมื่อเปลี่ยนจากตัวสะสมเป็นอีซีแอล ความอิ่มตัวจะน้อยลงและยังคงเปิดอยู่
4. เครื่องขยายเสียงเชื่อมต่อกับตัวสะสม # 3 ผ่านซีเนอร์ไดโอด # 2
5. ฐานเชื่อมต่อกับตัวแบ่ง
6. ซีเนอร์ไดโอดตัวแรกควบคุมการเปิด/ปิดของตัวรวบรวมที่สองโดยสัญญาณจากตัวที่สาม

เมื่อซีเนอร์ไดโอดตัวที่สองเปิดขึ้น พลังงานจะถูกเก็บไว้ในโช้คโดยส่งฟิลด์ปิดให้กับโหลด

สเตบิไลเซอร์บนไมโครเซอร์กิต

ตัวแบ่งเชิงเส้นมีความโดดเด่นด้วยการจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่ไม่เสถียรไปยังอินพุตและการถอดตัวแบ่งที่เสถียรออกจากแขนตัวแบ่ง การจัดตำแหน่งจะดำเนินการโดยแขนพิทช์ที่รักษาความต้านทานคงที่ อุปกรณ์มีความโดดเด่นด้วยความเรียบง่ายในการออกแบบไม่มีการรบกวนการทำงาน ไมโครเซอร์กิตเชื่อมต่อแบบอนุกรมหรือขนานกัน

สารกันบูดแบบอนุกรม

อุปกรณ์ซีรีส์มีลักษณะเฉพาะโดยการรวมองค์ประกอบควบคุมควบคู่ไปกับโหลด มีการดัดแปลงสองแบบ:

• ด้วยทรานซิสเตอร์สองขั้ว ไม่มีวงจรควบคุมอัตโนมัติ ความเสถียรของแรงดันไฟฟ้าขึ้นอยู่กับขนาดของตัวบ่งชี้กระแสและอุณหภูมิ ผู้ติดตามอีซีแอลหรือทรานซิสเตอร์คอมโพสิตใช้เป็นเครื่องขยายเสียงปัจจุบัน
• ด้วยลูปปรับอัตโนมัติ อุปกรณ์ชดเชยทำงานบนหลักการปรับสมดุลเอาต์พุตและค่าอ้างอิง ส่วนหนึ่งของแรงดันเอาต์พุตจะถูกลบออกจากตัวแบ่งความต้านทาน แล้วเปรียบเทียบโดยใช้ซีเนอร์ไดโอด ลูปควบคุมคือลูปป้อนกลับ 180 องศา กระแสมีเสถียรภาพโดยตัวต้านทานหรือแหล่งจ่ายไฟ

ตัวปรับความคงตัวซีรีย์ที่ได้รับความนิยมมากที่สุดนั้นเป็นส่วนประกอบสำคัญ

ลักษณะเฉพาะของโคลงขนาน

อุปกรณ์คู่ขนานนั้นโดดเด่นด้วยการรวมองค์ประกอบควบคุมขนานกับโหลดที่ให้มา ซีเนอร์ไดโอดใช้สารกึ่งตัวนำหรือชนิดปล่อยก๊าซ วงจรนี้มีความต้องการในการควบคุมอุปกรณ์ที่ซับซ้อน

การลดแรงดันไฟฟ้าที่ไม่เสถียรที่อินพุตนั้นดำเนินการโดยใช้ตัวต้านทาน อนุญาตให้ใช้เครื่องสองขั้วที่มีค่าความต้านทานต่างกันสูงในพื้นที่แยกต่างหาก

คุณสมบัติของอุปกรณ์ที่มีสามขั้ว

สเตบิไลเซอร์สำหรับแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับมีขนาดเล็กและมีจำหน่ายในกล่องพลาสติกหรือโลหะ มีช่องสำหรับอินพุต กราวด์ และเอาต์พุต ตัวเก็บประจุของอุปกรณ์ถูกปิดผนึกทั้งสองด้านเพื่อลดการกระเพื่อม

แรงดันขาออกประมาณ 5 V, แรงดันไฟฟ้าขาเข้าประมาณ 10 V, กำลังการกระจายคือ 15 W.

การดัดแปลงแบบสามพินทำให้สามารถรับแรงดันไฟฟ้าที่ไม่ได้มาตรฐานซึ่งจำเป็นสำหรับการจ่ายไฟให้กับเขียงหั่นขนม แบตเตอรี่พลังงานต่ำ เมื่อทำการซ่อมหรืออัพเกรดอุปกรณ์

อัลกอริทึมสำหรับการประกอบตัวเองของอุปกรณ์

สำหรับการผลิตเองขอแนะนำให้ใช้วงจรไตรแอกซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพ มันปรับคะแนนของกระแสไฟที่ให้มาที่แรงดันไฟฟ้าตั้งแต่ 130 ถึง 270 V. อุปกรณ์นี้สามารถสร้างบนพื้นฐานของแผงวงจรพิมพ์ที่ทำจากฟอยล์ textolite การประกอบอุปกรณ์ดำเนินการดังนี้:

1. การเตรียมแกนแม่เหล็กและสายต่างๆ
2. จะต้องสร้างขดลวดจากเส้นลวดที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 0.064 มม. - 8669 รอบ
3. ตัวนำที่เหลือที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.185 มม. จำเป็นสำหรับขดลวดที่เหลือ จำนวนรอบของแต่ละคนคือ 522
4. การเชื่อมต่อแบบอนุกรมของหม้อแปลง 12 V
5. องค์การ 7 สาขา 3 อันแรกทำจากลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 มม. ส่วนอื่นๆ - จากยางที่มีหน้าตัดขนาด 18 มม.2 ดังนั้นอุปกรณ์โฮมเมดจะไม่ร้อนขึ้น
6. การติดตั้งชิปควบคุมบนแพลตตินั่มฮีทซิงค์
7. การติดตั้งไทรแอกและไฟ LED

อุปกรณ์จะต้องมีเคสที่แข็งแรงติดอยู่กับโครงที่แข็งแรง ตัวเลือกที่ง่ายที่สุดคือแผ่นโพลีเมอร์หรืออลูมิเนียม

ไดอะแกรมการเชื่อมต่อตัวกันโคลง

ตัวกันโคลงถูกป้อนเข้าไปในบ้านส่วนตัวโดยใช้สายเคเบิล VVGng สามคอร์ สวิตช์สามตำแหน่ง และสาย PUGV การติดตั้งจะดำเนินการก่อนมิเตอร์ในแผงแยกหรือแผงจำหน่าย:

1. เปิดหน้าสัมผัสโดยยกฝาครอบด้านหน้าขึ้น
2. ผ่านสายเคเบิลไปที่ทางออกและทางเข้า ขันเฟสอินพุตให้แน่นกับขั้ว Lin ตัวนำเป็นกลาง (สีน้ำเงิน) - กับขั้ว Nin กราวด์ - กับขั้วสกรูที่มีการกำหนดที่สอดคล้องกัน
3. หากไม่มีกราวด์ ให้ขันแกนนี้ให้แน่นใต้สกรูที่ตัวอุปกรณ์
4. คืนแรงดันไฟฟ้าที่เสถียรไปยังแผงป้องกันทั่วไป เฟสถูกนำไปใช้กับเอาต์พุต Lout, ศูนย์ถึง Nout และกราวด์กับกราวด์ที่อินพุต
5. ทดสอบวงจรในโหมดไม่โหลด

สำหรับการทดสอบ เครื่องทั้งหมดจะถูกปิด ยกเว้นอินพุตและมุ่งไปที่โคลง

ตัวกันโคลงที่เชื่อมต่อระหว่างไฟหลักและโหลดเหมาะสำหรับบ้านส่วนตัวหรือในชนบท อพาร์ตเมนต์ การผลิต อุปกรณ์ป้องกันอุปกรณ์จากความล้มเหลว ขจัดผลกระทบของการโอเวอร์โหลดและไฟฟ้าลัดวงจรบนสายไฟ