©2004 Валентин Володин Сайт Валентина Володина
Главная Статьи Книги и журналы Справочник Программы Ссылки
О себе RytmArc Схемы и описания Резервный форум Разное http://valvol.qrz.ru
Гостевая книга Файловый архив Архив форума Форум ГОСТы Измерительные приборы
file-upload mega.co.nz depositfiles peredayka ... radikal keep4u fotoifolder fastpic imageup

Power Electronics

Посвящается источникам питания вообще и сварочным источникам в частности
Текущее время: 21-11, 07:47

Часовой пояс: UTC + 4 часа




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 26 ]  На страницу 1, 2  След.
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Стабилизатор напряжения 220VAC
СообщениеДобавлено: 16-01, 19:53 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 31-12, 20:51
Сообщения: 6111
Откуда: Ростовская обл.
Возникла необходимость в стабилизаторе напряжения 220VAC, мощностью 180VA для питания электрооборудования газового котла. В магазинах имеются разные стабилизаторы. И с реле (и с тиристорами), переключающие обмотки автотрансформатора, и на базе автотрансформатора с сервоприводом, перемещающим ползунок съёма напряжения, и… В сети прочёл и про стабилизаторы с двойным преобразованием, но стоимость оных сравнительно велика, а схема, ПМСМ, требует знаний м/процессорной техники, программирования и др. Поэтому остановился на схеме указанной на скрине. В ней автотрансформатор с заведомо бОльшим напряжением, дабы на выходе было 220VAC при 180В в питающей сети. В качестве регулирующего элемента используется транзистор, выступающий в роли регулируемого резистора. Для лучшего понимания на скрине приведены две модели, одна с резистором в диагонали диодного моста, а другая с регулирующим транзистором. Меняя сопротивление резистора в диагонали диодного моста или в цепи делителя базы регулирующего транзистора можно менять напряжение на выходе стабилизатора.
Уткнулся в вопрос: каким образом управлять регулирующим транзистором, дабы искажения синусоиды были минимальны, а схемотехника управления максимально упрощена?
Свои мысли не высказываю, дабы не ограничить форумчан в поле поиска решения проблемы.
Хотел выложить модель, но с файлообменниками у меня затык, ничего не получается.
Изображение

_________________
Есть только миг между прошлым и будущим, именно он называется ЖИЗНЬ ©


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Стабилизатор напряжения 220VAC
СообщениеДобавлено: 16-01, 23:46 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 12-09, 23:03
Сообщения: 9284
Откуда: Саратов
Не согласен по многим позициям.
1. Предложенное решение как то катит для небольших мощностей, однако покупной стабилизатор на небольшую мощность не разорителен.
2. На большой мощности будут значительные потери на регулирующем элементе и, помятуя присутствие жабы и желание что то простенькое быстро сваять на коленке, предпочел бы ЛАТР-9 с приводом.

Что касается линейного регулирования биполярником, то оно видимо должно быть токовым и формироваться из синуса. Это легко проверить в той же модели.

Ну и слышал, что на котлы желательно вообще ставить бесперебойник.

_________________
Время - лучший эксперт. ОНО может блестеть так же, но золото дольше.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Стабилизатор напряжения 220VAC
СообщениеДобавлено: 17-01, 00:34 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 31-12, 20:51
Сообщения: 6111
Откуда: Ростовская обл.
Трибун писал(а):
Не согласен по многим позициям.
1. Предложенное решение как то катит для небольших мощностей, однако покупной стабилизатор на небольшую мощность не разорителен.
Ты считаешь 160-180Вт большой мощностью? Дело не в деньгах, а в стабильности выходного напряжения и надёжности приборчика.
Цитата:
2. На большой мощности будут значительные потери на регулирующем элементе и, помятуя присутствие жабы и желание что то простенькое быстро сваять на коленке, предпочел бы ЛАТР-9 с приводом.
В приведённой модели максимум 35-40Вт на рег. транзисторе.
Стабилизатор с приводом имеет свои недостатки. Например при частом изменении напряжения в питающей сети происходит интенсивный износ щёток съёмного механизма и меди обмотки, загрязнение компонентов девайса угольной пылью и т.д. Да и стабильность выходного напряжения желает быть лучше, поскольку имеется гистерезис порогового элемента управления приводом.
Цитата:
Что касается линейного регулирования биполярником, то оно видимо должно быть токовым и формироваться из синуса. Это легко проверить в той же модели.
В котле имеется постоянно работающий насос и периодически включающийся вентилятор, подающий воздух в камеру сгорания. Отсель, при токовой ОС будут значительные (фатальные для насоса) изменения выходного напряжения при отключении вентилятора.
Цитата:
Ну и слышал, что на котлы желательно вообще ставить бесперебойник.
Он мне нафиг не нужен, поскольку у меня имеется аварийный генератор 3кВт. Это раз.
Второе. При наличии напряжения в сети оное поступает в нагрузку без стабилизации по байпасу. Или ты знаешь другую схемотехнику дешёвых бесперебойников?

_________________
Есть только миг между прошлым и будущим, именно он называется ЖИЗНЬ ©


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Стабилизатор напряжения 220VAC
СообщениеДобавлено: 17-01, 11:44 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 12-09, 23:03
Сообщения: 9284
Откуда: Саратов
Maikl писал(а):
при токовой ОС будут значительные (фатальные для насоса) изменения выходного напряжения
Я не про ОС, про ток базы. Усиление биполярника пропорционально току базы, видимо этот ток должен быть похож на синус, чтобы на выхлопе не искажалась картинка.

_________________
Время - лучший эксперт. ОНО может блестеть так же, но золото дольше.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Стабилизатор напряжения 220VAC
СообщениеДобавлено: 17-01, 12:45 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 31-12, 20:51
Сообщения: 6111
Откуда: Ростовская обл.
Трибун писал(а):
Maikl писал(а):
при токовой ОС будут значительные (фатальные для насоса) изменения выходного напряжения
Я не про ОС, про ток базы. Усиление биполярника пропорционально току базы, видимо этот ток должен быть похож на синус, чтобы на выхлопе не искажалась картинка.
Да, так оно и есть. Использование МОСФЕТа приводит к появлению ступеньки при переходе приложенного к исток-сток напряжения через нуль, которая трансформируется на выход стабилизатора.
Для управления планирую использовать реверсивный 4-х разрядный счётчик, например, К561ИЕ11. Используя 2 счётчика и 8 резисторов на выходе можно управлять током базы БТ в широком диапазоне и, как следствие, достичь минимального изменения выходного напряжения при изменении входного в пределах 180-230VAC при минимальных искажениях синусоиды.
Для уменьшения мощности, выделяющейся на транзисторе, можно использовать постоянный резистор достаточной мощности, подключенный параллельно регулирующему БТ.

ЗЫ. Необходимость в стабилизации напряжения питания котла возникла из-за долговременных просадок напряжения, что вело к снижению производительности насоса и, как следствие, к отключению котла по превышению температуры заданной уставки. Котёл запускается через 10-15мин и достигнув заданной температуры отключается. Я уж не говорю о вентиляторе, который подаёт воздух (читай - кислород) в камеру сгорания. В результате такой работы имеем неполное сгорание газа, перерасход оного, падение мощности котла и т.д.
Ты думаешь мне больше делать нечего как моделировать всевозможные схемы, мотать обмотки а/транса, паять...?

_________________
Есть только миг между прошлым и будущим, именно он называется ЖИЗНЬ ©


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Стабилизатор напряжения 220VAC
СообщениеДобавлено: 17-01, 18:20 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 06-09, 12:59
Сообщения: 8164
Откуда: Burbach
Maikl писал(а):
Необходимость в стабилизации напряжения питания котла возникла из-за долговременных просадок напряжения, что вело к снижению производительности насоса и, как следствие, к отключению котла по превышению температуры заданной уставки.

Вряд ли для питания двигателя насоса нужна прецизионная точность стабилизации напряжения.
Когда-то мне тоже приходилось решать нечто подобное. ИМХО с указанной проблемой вполне справится ступенчатый компенсатор сетевого напряжения. Схема его достаточно простая и не требует использование контроллера. Плавность регулирования можно увеличить, путем увеличения ступеней срабатывания. Однако мотор не лампочка, которая может раздражать скачками яркости. Для него достаточно просто удерживать напряжение в допустимом диапазоне. Трех ступеней регулирования за глаза хватит. А тиристоры, в отличие от реле и щеток, не подгорают и не дают угольной пыли.
Учитывая, что оптосимисторы сейчас достать не просто, позже я модернизировал компенсатор и перевел его на симисторы.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи"- Марк Твен


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Стабилизатор напряжения 220VAC
СообщениеДобавлено: 18-01, 13:08 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 31-12, 20:51
Сообщения: 6111
Откуда: Ростовская обл.
valvol писал(а):
Вряд ли для питания двигателя насоса нужна прецизионная точность стабилизации напряжения.
Конечно же нет. Но уж такой я чел, типа - если падать, то с лошади, а не с ишака.
Я прекрасно понимаю, что вариант предложенный мною имеет один существенный недостаток - низкий КПД из-за большой мощности, выделяющейся на регулирующем БТ и оная тем больше, чем шире диапазон входного напряжения при поддержании на выходе стабильным 220В. Но в данном применении мне по барабану, поскольку 15-20кВт*час за месяц ерунда. Да и потом, они же, кВт*часы, греют помещение, а не улицу.
Прочёл статьи про КОН. Понравилось решение фиксации нуля тока через ключи. Буду использовать в своей разработке. Однако, ПМСМ, для КОН с ключами более 3-х схема управления получается громоздкой, но, надо отдать должное, однотипной для ключей.
У меня имеются оптосимисторы на 8А около 10-15шт (уж и не помню сколько, надо в "тумбочку" заглянуть) с функцией контроля нуля. Имеются и т.н. твёрдотельные реле на ток 60-80 с аналогичным функционалом. Также, имеется а/трансформатор ("бублик") на 4-5кВт.
ПМСМ, для питания всего дома будет вполне достаточно, если даже коэффициент одновременности включения потребителей будет приближаться к единице. Примерная схема управления сформировалась. В основе: реверсивный счётчик 1-2-4-8, дешифратор кода 4-10 (561 серия) и пара-тройка компараторов. Остальное мелочёвка. Полагаю, что 10 ступеней регулирования будет более чем достаточно, если вдруг захочется, то можно и 16. К следующей зиме попробую собрать.

Трибун и valvol, благодарю за участие в теме, советы и дискуссию.

_________________
Есть только миг между прошлым и будущим, именно он называется ЖИЗНЬ ©


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Стабилизатор напряжения 220VAC
СообщениеДобавлено: 18-01, 13:32 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 06-09, 12:59
Сообщения: 8164
Откуда: Burbach
Maikl писал(а):
У меня имеются оптосимисторы на 8А около 10-15шт (уж и не помню сколько, надо в "тумбочку" заглянуть) с функцией контроля нуля.

Такие лучше не использовать. Нужна синхронизация по переходу тока через нулевое значение, а не напряжения.
Maikl писал(а):
Примерная схема управления сформировалась. В основе: реверсивный счётчик 1-2-4-8, дешифратор кода 4-10 (561 серия) и пара-тройка компараторов.

Можно и так. Скорость отрабатывания больших скачков будет ниже, но можно достаточно просто получить высокое качество регулирования за счёт большого количества ступеней.

Что касается транзисторного стабилизатора сетевого напряжения, то такой был описан ещё в журнале Радио №4 за 1976 год (стр.47).
Вот несколько ссылок на подобные стабилизаторы из инета:
http://www.diagram.com.ua/list/power/power473.shtml
http://cxem.net/pitanie/5-207.php
http://www.qrz.ru/schemes/contribute/digest/reg08.shtml

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи"- Марк Твен


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Стабилизатор напряжения 220VAC
СообщениеДобавлено: 19-01, 15:18 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 31-12, 20:51
Сообщения: 6111
Откуда: Ростовская обл.
valvol писал(а):
Что касается транзисторного стабилизатора сетевого напряжения, то такой был описан ещё в журнале Радио №4 за 1976 год (стр.47).
Вот несколько ссылок на подобные стабилизаторы из инета...
Спасибо.
Схемы по первым двум ссылкам вид на те же яйца, только сбоку. О возможном использовании вольтодобавочного трансформатора я в курсе. Простой анализ схем на мощность, выделяющуюся на рег. транзисторе, говорит о том, что авторы или лукавят, или выдают желаемое за действительность. Например, нам надо иметь стабильными 220VAC на выходе при входном 180VAC и подключенной мощности 2кВт. Тогда, при восстановлении напряжения в сети до 220VAC нам надо утилизировать около 400Вт на рег. транзисторе.
Цитата:
Такие лучше не использовать. Нужна синхронизация по переходу тока через нулевое значение, а не напряжения.
Даже, если использовать предложенное вами решение в статье по КОН ? Так полагаю, что есть опасения при подключении не чисто активной нагрузки, а смешанной?

_________________
Есть только миг между прошлым и будущим, именно он называется ЖИЗНЬ ©


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Стабилизатор напряжения 220VAC
СообщениеДобавлено: 19-01, 15:42 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 06-09, 12:59
Сообщения: 8164
Откуда: Burbach
Maikl писал(а):
Даже, если использовать предложенное вами решение в статье по КОН ? Так полагаю, что есть опасения при подключении не чисто активной нагрузки, а смешанной?

И регулирующий трансформатор и двигатель не являются полностью активной нагрузкой. Той реактивной составляющей, что в них имеется, вполне хватит, чтобы нарушить нормальную коммутацию тиристоров.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи"- Марк Твен


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Стабилизатор напряжения 220VAC
СообщениеДобавлено: 20-01, 13:42 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 31-12, 20:51
Сообщения: 6111
Откуда: Ростовская обл.
valvol, пожалуйста, ответь на несколько вопросов.
1. Из каких соображений используются токоограничивающие резисторы разных номиналов в цепях коллекторов транзисторов, управляющих силовыми тиристорами?
2. Какой тип м/схемы DD4 в схеме без оптики (дорисована)?

_________________
Есть только миг между прошлым и будущим, именно он называется ЖИЗНЬ ©


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Стабилизатор напряжения 220VAC
СообщениеДобавлено: 20-01, 17:18 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 06-09, 12:59
Сообщения: 8164
Откуда: Burbach
Maikl писал(а):
1. Из каких соображений используются токоограничивающие резисторы разных номиналов в цепях коллекторов транзисторов, управляющих силовыми тиристорами?

Эта цепь питается нестабилизированным напряжением. При этом различные номиналы призваны поддерживать более-менее стабильный ток управления.
Maikl писал(а):
2. Какой тип м/схемы DD4 в схеме без оптики (дорисована)?

к561тм3

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи"- Марк Твен


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Стабилизатор напряжения 220VAC
СообщениеДобавлено: 25-01, 23:58 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 31-12, 20:51
Сообщения: 6111
Откуда: Ростовская обл.
valvol, т.к. форум был недоступен и многие посты из темы исчезли, пожалуйста, повтори свой замечания по схеме из журнала Радиоконструктор 06-2006, стр.18-19, ибо более внимательное прочтение отложил "на потом" (поскольку были неотложные житейские дела), а "потом" не получилось :twisted:

_________________
Есть только миг между прошлым и будущим, именно он называется ЖИЗНЬ ©


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Стабилизатор напряжения 220VAC
СообщениеДобавлено: 26-01, 00:12 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 06-09, 12:59
Сообщения: 8164
Откуда: Burbach
Это схема из серии - Так нельзя делать!
Компараторы и ключи не синхронизированы с токовыми переходами через 0. Изменения состояния ключей могут происходить в течении одного полупериода тока, с вполне предсказуемыми последствиями.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи"- Марк Твен


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Стабилизатор напряжения 220VAC
СообщениеДобавлено: 27-01, 19:48 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 06-09, 12:59
Сообщения: 8164
Откуда: Burbach
Ранее говорилось, что при повторении схемы Компенсатора отклонения напряжения сети лучше отказаться от компараторов, выполненных на логических КМОП элементах. Изначально, выбор пал на эти элементы в основном из-за их относительной дешевизны. Однако, в процессе повторения этой схемы выяснилось, что аналоговые характеристики (коэффициент передачи, пороговое напряжение, входное сопротивление) КМОП элементов имеют существенный разброс. В результате, при каждом подходе приходилось полностью перестраивать схему. Исходя из этого, видимо проще делать схему на аналоговых компонентах. Получится немного дороже, но надежнее и более повторяемо.
В качестве альтернативной элементной базы я выбрал аналоговый компаратор LM193 и 555-й таймер. В качестве компаратора можно использовать любой компаратор, способный работать от 5-ти вольт и имеющий выход с открытым коллектором (LM193, LM393, LM139, LM239, LM339, LM311, TS391, TL331, LM2901, LM2903...).
Схема канала выглядит следующим образом.

Здесь изображены два канала - с пороговыми напряжениями 240В и 290В.
Через R25, к каналу 290В подключается ножка DIS 555-го таймера канала 165В. Благодаря чему формируется общий сигнал плохого напряжения сети (если входное напряжение больше 290В или меньше 165 Вольт). Этот сигнал полностью отключает симисторы стабилизатора.
Ниже приведен результат моделирования работы стабилизатора в условиях двух последовательных скачков напряжения.

Изначально сетевое напряжение 180В, через 305мс оно возрастает до 220В и ещё через 200мс возрастает до 260В. Благодаря высокому быстродействию стабилизатора, на выходе мы имеем только два незначительных пичка длительностью 5мс.
Здесь более подробно
Изображение
Видно, что коммутация симисторов происходит строго в нуле тока.
Модель стабилизатора можно взять здесь.
К сожалению, в имеющейся библиотеке не нашлось модели триггера-защелки CD4042(K561TM3), также модели составного транзистора КТ973А. Поэтому пришлось собрать фрагменты схем, имитирующих эти компоненты. Кроме этого, в модели отсутствует собственный источник питания стабилизатора, а для питания его схемы используются два источника V1 и V3 с фиксированным напряжением 5В и 12В.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи"- Марк Твен


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 26 ]  На страницу 1, 2  След.

Часовой пояс: UTC + 4 часа


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 0


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения

Найти:
Перейти:  

| |

Powered by Forumenko © 2006–2014
Русская поддержка phpBB
file-upload mega.co.nz depositfiles peredayka ... radikal keep4u fotoifolder fastpic imageup
Рейтинг@Mail.ru