Регулятор переменного напряжения на трансформаторе., Вопрос по коммутации обмоток. Опции

[a123-flex]

Добрый день.

Хочется сделать собственный управляемый регулятор переменного напряжения, который выдавал бы такое синусоидальное напряжение, как мне захочется по программе в диапазоне 140-260 В (на входе можно сделать как 140, так и 260 В), с шагом не более 5% (а лучше 3%).

Насколько я понимаю, бюджетные стабилизаторы делают это, коммутируя нужную обмотку вольтодобавочного трансформатора в сеть, судя по описанию, посредством реле.

Правда у Ресанты серии СПН, заявлено регулирование в течении 5-7 мс.

Признаться, я не могу догнать, как можно сделать регулирование 50 Гц сигнала за 5-7 мс посредством реле - ведь однозначно при попытке одновременно разомкнуть одни реле и замкнуть другие, реле будут залипать и гадить (коротить обмотки транса), и вся эта конструкция очень быстро сдохнет. Если же попытаться разделить реле во времени, то возникнут провалы напряжения на выходе, что тоже не айс.
Кроме того, чтобы регулирование укладывалось в заявленное время, может возникнуть необходимость проводить переключение обмоток на пике синусоиды, а при подключенном снаружи мощном моторе, например, это чревато дикими бросками тока и напряжения, что тоже здоровья регулятору и нагрузке не добавит.

В принципе, можно купить готовый девайс, и тупо его расковырять, но может кто-то что-нибудь подскажет.

Хотелось бы чтобы полученная конструкция работала надежно - у меня она непрерывно должна изменять напряжение, вообще без остановки, месяцами без выключения.

Возникает вопрос: как это сделать не с помощью реле, а на основе полупроводников - тиристоры, симисторы, etc ?
Устраивает переключение ключей обмоток в нулях.

Я правильно понимаю, что симисторы в таких условиях можно использовать как ключи, и что количество требуемых обмоток трансформатора и напряжение в них подбирается по принципу определения разрядности и номиналов резисторной матрицы R-2R в последовательном АЦП, и что включение новой обмотки симистором нужно проводить с небольшим зазором от начала периода (1-2% длительности периода) ?

Если я не ошибся, посоветуйте, плз, оптрон, подходящий для управления симистором от контроллера, и сам симистор (выходной ток не более 1 А).

На самом деле, устройство нужно в единственном экземпляре.
Я вот думаю, наверно, проще будет купить ту же Ресанту СПН, и заменить в ней контроллер на свой ?
Остается только вопрос, насчет чего они врут - насчет реле, или насчет времени стабилизации ?

[Александр1]

Хочется сделать собственный управляемый регулятор переменного напряжения, который выдавал бы такое синусоидальное напряжение, как мне захочется по программе в диапазоне 140-260 В (на входе можно сделать как 140, так и 260 В), с шагом не более 5% (а лучше 3%).

... как это сделать не с помощью реле, а на основе полупроводников - тиристоры, симисторы, etc ?
Устраивает переключение ключей обмоток в нулях...

Когда-то делал себе такой регулятор переменного напряжения для ремонта источников питания. Прибор обеспечивает регулировку от 12 до 268 (номинальные значения при 220 В на входе прибора) и 62-318 (включается обмотка вольтодобавки 50 В). Ток нагрузки 2 А (ограничен примененными трансформаторами).
Регулировка обеспечивается включением соответствующего количества обмоток из ряда 1-2-4-8-16-32-64-128 В. Чтобы напряжение регулировалось не от 0, добавил неотключаемую обмотку 12 В (так мне захотелось). Коммутация производится симисторами. Не трудно увидеть, что из указанных обмоток можно составить любое напряжение от 0 до 256 В (без учета неотключаемой обмотки 12 В), а управлять переключением обмоток можно двоичным счетчиком. Шаг регулировки, в моем случае, 1 В, т.е. =напряжению обмотки с наименьшим напряжением. При желании шаг регулировки можно изменить. Нужно только соблюсти кратность напряжений обмоток.

Принцип работы регулятора на рис.1. Каждую обмотку коммутируют два симистора: коммутирующий SA1 и обходной SA2. Ключи замыкаются попеременно, т.е. если обмотка участвует в цепи регулировки напряжения, то SA1 замкнут, а SA2 разомкнут; если обмотка не участвует в цепи регулировки напряжения, то наоборот. Одновременно ключи НЕ ЗАМЫКАЮТСЯ. Одновременно ключи могут быть только разомкнуты.

При любом сочетании обмоток в силовой цепи включены последовательно 8 симисторов. Количество может быть любым, мне так удобно было управлять от МК. На каждом симисторе падает порядка 1 В, т.е. 8 В падения напряжения. Для компенсации этого падения и служит неотключаемая обмотка 12 В (точнее 20 В-8 В падения на симисторах=12 В). Структура силовой части прибора на рис.2. На ней еще показана дополнительная обмотка 50 В, но это уже по желанию. Коммутируется она реле, т.к. на время переключения обмотки 50 В все симисторы закрываются.

Симисторы переключаются при нуле протекающего тока. U0-для схемы детектора нуля напряжения (используется при первом включении симисторов и синхронизации МК). Iн-для схемы контроля потребляемого тока. I0-для детектора нуля тока.

На выходе стоит LC-фильтр (как на входе всех нормальных импульсных ИП). Этот фильтр создает небольшой ток нагрузки для симисторов (за счет емкостей) для нормальной работы симисторов на холостом ходу.

Этот прибор описан в журнале Радиоаматор-Электрик. Точно номер не помню. Года, примерно, 2010 или 2011.
Статья называется "Электронный ЛАТР"

Сообщение отредактировал Александр1 - Sep 22 2015, 12:48

Эскизы прикрепленных изображений