Схема бестрансформаторного стабилизатора напряжения

В сообщении обсуждается простая конструкция схемы, которая обеспечивает идеально стабилизированное сетевое напряжение 220 В или 120 В на подключенной нагрузке без использования реле или трансформаторов, а за счет использования точно рассчитанных и самонастраивающихся импульсов ШИМ. Идея была предложена мистером Мэтью.

Технические характеристики

О оптимизатор мощности (стабилизатор) Мне нужна простая печатная плата, которую можно установить в нашу силовую защиту (конденсаторную батарею) с SPD и ELCB для 1 и 3 фазы.

В настоящее время мы производим его без какой-либо электронной схемы. Поэтому мы планируем добавить одну печатную плату для оптимизатора мощности, чтобы уравновесить падение напряжения или перенапряжение.

Наш продукт пользуется хорошим спросом, поэтому мы планируем представить нашу силовую защиту со стабилизатором напряжения для наших 1-фазных и 3-фазных устройств. В этом случае нам нужна очень простая и менее дорогая печатная плата для наших новых моделей.

Надеюсь, вы понимаете, что именно мне нужно. Как я уже говорил вам в своем предыдущем письме, если вы сможете спроектировать печатную плату или поставить ее с компонентами, это будет преимуществом, потому что в нашей стране компоненты очень трудно найти. Наша 1 фаза составляет 220 В / 50 Гц с 12 Кбит / с и 3 фазы / 415 В / 50 Гц 40 К

Жду вашего ответа в ближайшее время.

Пожалуйста, добавляйте меня в Skype для обсуждения или в Viber, как дела Спасибо, Мэтью

Дизайн

По запросу стабилизатор сетевого напряжения должен быть компактным и желательно бестрансформаторным. Поэтому схема на основе ШИМ выглядела наиболее подходящим вариантом для предлагаемого приложения.

Здесь входной сетевой переменный ток сначала выпрямляется в постоянный ток, затем преобразуется в прямоугольный переменный ток, который, наконец, настраивается на правильный среднеквадратичный уровень для получения требуемого стабилизированного сетевого выхода. Таким образом, в основном выходной сигнал будет прямоугольным, но с правильным среднеквадратичным уровнем.

Rt / Ct микросхемы IRS2453 следует выбирать соответствующим образом, чтобы получить частоту 50 Гц в сети H-моста.

Показанная схема сетевого стабилизатора ШИМ в основном состоит из двух изолированных каскадов. Левая часть схемы сконфигурирована вокруг специализированной двухполупериодной ИС инвертора с H-мостом и связанных с ней силовых МОП.

Чтобы узнать больше об этом простом, но очень сложном инверторе с H-мостом, вы можете обратиться к этой статье под названием: 'Простейшая схема полного мостового инвертора'

Как можно увидеть на диаграмме, здесь предполагаемая нагрузка ложится на левое / правое плечо полного мостового МОП-транзистора.

Схема с правой стороны, которая сделана с использованием пары 555 каскадов IC, образует каскад генератора ШИМ, в котором генерируемая ШИМ зависит от напряжения сети.

Здесь IC1 сконфигурирован для генерации прямоугольных сигналов с определенной установленной постоянной скоростью и подает IC2 для преобразования этих прямоугольных сигналов в соответствующие треугольные волны.

Затем треугольные волны сравниваются с потенциалом на выводе №5 микросхемы IC2, чтобы сгенерировать пропорционально совпадающий сигнал ШИМ на выводе №3.

Это означает, что потенциал на выводе №5 можно отрегулировать и настроить для получения любой желаемой скорости ШИМ.

Эта функция используется здесь путем присоединения сборки LDR / LED вместе с эмиттерным повторителем через вывод № 5 IC2.

Внутри сборки LED / LDR светодиод связан с входным напряжением сети, так что его интенсивность пропорционально изменяется в ответ на изменение напряжения сети.

Вышеупомянутое действие, в свою очередь, создает пропорционально увеличивающиеся или уменьшающиеся значения сопротивления по сравнению с присоединенным LDR.

Сопротивление LDR влияет на базовый потенциал эмиттерного повторителя NPN, который соответственно подстраивает потенциал вывода # 5, но в обратном соотношении, то есть, поскольку сетевой потенциал имеет тенденцию к увеличению, потенциал на выводе # 5 IC 2 пропорционально понижается. наоборот.

Когда это происходит, ШИМ на выводе № 3 ИС сужается при увеличении сетевого потенциала и расширяется при уменьшении напряжения сети.

Эта автоматическая регулировка PWM подается на затворы МОП-транзисторов нижнего уровня H-моста, который, в свою очередь, обеспечивает надлежащую регулировку напряжения (RMS) на нагрузке с учетом колебаний в сети.

Таким образом, сетевое напряжение становится идеально стабилизированным и поддерживается на разумно правильном уровне без использования каких-либо реле или трансформаторов.

Примечание. Выпрямленное напряжение на шине постоянного тока получается путем соответствующего выпрямления и фильтрации сетевого напряжения переменного тока, поэтому здесь напряжение может быть примерно 330 В постоянного тока.