на главную
Карта сайта
English version
Вы читаете:

Доработка индикатора напряжения в автотрансформаторе АРБ-400 Эльво

Р/л технология
7 месяцев назад

Доработка индикатора напряжения в автотрансформаторе АРБ-400 Эльво


Речь в статье пойдёт об автотрансформаторе регулировочном бытовом АРБ-400 "Эльво", который сравнительно давно выпускало Львовское производственное объединение "Эль-во". Автотрансформатор можно использовать для питания любой электротехнической и радиотелевизионной аппаратуры с потребляемой мощностью не более 400 Вт. Этот автотрансформатор служит для ручной установки на своей выходной розетке напряжения 220...230 В при изменениях напряжения в сети от 150 до 250 В. В автотрансформаторе органом ручного управления служит круглая регулировочная ручка, расположенная сверху его корпуса. Она механически связана с подвижным контактом-колёсиком, перекатывающимся по верхнему слою обмотки автотрансформатора. Индикатором того, что напряжение на выходе автотрансформатора равно 220 В, являются два погасших светодиода красного свечения, расположенных спереди по краям корпуса автотрансформатора. Если выходное напряжение меньше нормы, светит левый светодиод "Меньше". Когда напряжение больше нормы, светит правый светодиод "Больше".

При эксплуатации такого автотрансформатора проявляется неудобство в порядке индикации. Когда на выходе автотрансформатора напряжение находится в допустимых пределах, ни один из двух светодиодов не светит. Они не светят и когда автотрансформатор отключён от сети. Такая ситуация приводила к тому, что я забывал выключать из сети автотрансформатор на продолжительное время. Такое у меня не раз случалось. И если вдруг случайно значительно повысится напряжение в сети, в лучшем случае может перегореть сетевой предохранитель автотрансформатора, а в худшем случае он может стать причиной пожара. У меня, к счастью, никаких катастрофических случаев не было, обошлось только напрасным потреблением электроэнергии.

Я предлагаю сделать незначительные доработки в узле индикации автотрансформатора, которые позволят изменить алгоритм его работы и надёжно определить, включён ли автотрансформатор в сеть или нет, сохранив при этом порядок индикации отклонения выходного напряжения автотрансформатора, как было предусмотрено при его производстве. Теперь, когда автотрансформатор включён в сеть и напряжение на его выходе соответствует норме, светят два светодиода (рис. 1). В случае уменьшения напряжения на выходе автотрансформатора будет светить только левый светодиод "Меньше". Если на выходе автотрансформатора напряжение будет больше нормы, светит только правый светодиод "Больше". В то время, когда автотрансформатор будет отключён от сети, оба светодиода будут погашены.

Внешний вид автотрансформатора

Рис. 1. Внешний вид автотрансформатора

 

Узел индикации выходного напряжения в автотрансформаторе собран на двух печатных платах, установленных внутри автотрансформатора. Они содержат четырнадцать радиокомпонентов. Позиционных обозначений на печатных платах нет. На первой печатной плате, установленной внутри автотрансформатора ближе к выходной розетке, размещены двенадцать радиодеталей: два транзистора КТ315В; два одинаковых стабилитрона в стеклянном корпусе КД-2, определённых как Д814Д1 [1]; два подстроечных резистора СП3-38а, с помощью которых устанавливают пороги напряжения зажигания или погасания связанных с ними по схеме соответствующих светодиодов; четыре постоянных резистора; один оксидный конденсатор; один выпрямительный диод. На первую плату подведено переменное напряжение, изменяющееся в пределах 15...25 В, которое снимается с двух низковольтных отводов многослойной обмотки автотрансформатора и изменяется прямо пропорционально напряжению на выходной розетке автотрансформатора. На второй плате установлены два светодиода. Эта плата является держателем для светодиодов и имеет четыре паяных контакта для соединения проводами с первой платой.

Схема индикатора отклонения напряжения с выполненными изменениями

Рис. 2. Схема индикатора отклонения напряжения с выполненными изменениями

 

Схема индикатора отклонения напряжения с выполненными изменениями показана на рис. 2. Изменения в схеме индикатора заключаются в замене двух постоянных резисторов R4 и R8 с рассеиваемой мощностью 0,5 Вт на постоянные резисторы такой же мощности, но с сопротивлением 3 кОм. Обязательно надо ввести резисторы R1 и R5, они ограничивают ток через стабилитроны и транзисторы в случае, если движки подстроечных резисторов установлены в верхнее по схеме положение. Установленный на плате оксидный конденсатор C1 ёмкостью 220 мкФ с номинальным напряжением 25 В, выпущенный в 1991 г., был заменён новым конденсатором такой же ёмкости, но с номинальным напряжением 50 В. Замена необходима, поскольку в моменты наибольшего напряжения в сети на нём постоянное напряжение достигает 35 В. Остальные элементы остаются прежними.

Переменное напряжение с отводов автотрансформатора выпрямляет диод VD1, пульсации сглаживает конденсатор C1. Выпрямленное напряжение поступает на подстроечные резисторы. С движков этих резисторов напряжение через стабилитроны VD2 и VD3 поступает на базы транзисторов VT1, VT2. Если выходное напряжение автотрансформатора находится в пределах нормы, стабилитрон VD2 закрыт, поэтому закрыт и транзистор VT1, ток через резистор R4 протекает через светодиод HL1 "Меньше", который светит. Напряжение на движке резистора R6 больше напряжения стабилизации стабилитрона VD3 и напряжения открывания база-эмиттер транзистора VT2, поэтому светодиод HL2 "Больше" также светит.

Когда выходное напряжение станет ниже нормы, транзистор VT2 закроется и светодиод HL2 погаснет. Напряжение на движке резистора R2 также уменьшится, но состояние стабилитрона VD2 и транзистора VT1 не изменится, и светодиод HL1 "Меньше" будет светить один, что соответствует действительности. Если напряжение на выходе автотрансформатора превысит норму, транзистор VT2 снова откроется и станет светить светодиод HL2 "Больше". Одновременно напряжение на движке резистора R2 превысит напряжение стабилизации стабилитрона и открывания транзистора VT1, который зашунти-рует светодиод HL1 "Меньше", что приведёт к его погасанию.

Во время налаживания было обнаружено, что на стабилитроне VD2 напряжение меньше примерно на 1,5 В, чем на стабилитроне VD3. Разброс напряжений стабилизации для этого типа стабилитронов нормален и находится в интервале от 11,6 В до 14 В [2]. Стабилитрон с меньшим напряжением стабилизации устанавливают на место VD3. Чтобы это сделать, возможно, придётся удлинить один из его выводов, допаяв к нему отрезок одножильного монтажного или обмоточного провода.

Перед налаживанием индикатора напряжения автотрансформатора за номинальный уровень сетевого напряжения я принял значение, равное 230 В. Налаживание индикатора с изменённой схемой я произвёл следующим образом. Сначала регулировочной ручкой автотрансформатора выставляют на его выходной розетке напряжение 210 В, что примерно на 10 % меньше номинального напряжения. Затем вращением движка подстроечного резистора R6 надо погасить светодиод HL2 "Больше", расположенный справа на корпусе автотрансформатора. Потом, увеличив напряжение на выходе автотрансформатора до 250 В, вращением движка подстроечного резистора R2 добиваются погасания светодиода HL1, он расположен слева на корпусе автотрансформатора. При плавном и медленном изменении сетевого напряжения яркость свечения светодиодов вблизи порогов переключения изменяется не скачком, а плавно, но довольно быстро. Когда напряжение на выходной розетке равно 230 В, оба светодиода светят примерно с одинаковой яркостью.

Если всё сделать так, как описано выше, налаживание можно считать законченным. Теперь выходное номинальное напряжение с автотрансформатора будет равно 230 В. Это значение напряжения выбрано в соответствии с новым стандартом уровней напряжений и частот, принятым в России, в Белоруссии, в Украине и в некоторых других странах СНГ. Сведения об этом стандарте приведены в Интернете [3].

Литература

1. Цветовая маркировка стабилитронов и стабисторов. - URL: http://www.antelcom. ru/index.php/markirovka/tsvetovaya-markirovka/stabilitronov (26.03.21).

2. Стабилитрон Д814Д1. - URL: https:// eandc.ru/catalog/detail.php?ID=5768 (26.03.21).

3. Стандарты напряжений и частот в разных странах. - URL: https://ru.wikipedia. org/w/index.php?search=Стандарты напряжений и частот в разных странах &tit le = С лужебная %3AП оиск&ns0 = 1 (26.03.21).

Автор: А. Вишневский, с. Куйбышево Ростовской обл.

Мнения читателей

Нет комментариев. Ваш комментарий будет первый.

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу:

Поля, обязательные для заполнения

Изготовление печатных плат