Изработването на домашни стабилизатори на напрежението е доста често срещана практика. В по-голямата си част обаче се създават стабилизиращи електронни схеми, предназначени за относително ниски изходни напрежения (5-36 волта) и относително ниски мощности. Устройствата се използват като част от домакинско оборудване, нищо повече.

Ще ви кажем как да направите мощен стабилизатор на напрежение със собствените си ръце. Статията, която предложихме, описва процеса на производство на устройство за работа с мрежово напрежение 220 волта. Като вземете предвид нашите съвети, можете лесно да се справите сами с монтажа.

Желанието да се осигури стабилизирано напрежение на домакинската мрежа е очевидно явление. Този подход гарантира безопасността на експлоатираното оборудване, често скъпо, постоянно необходимо в икономиката. И като цяло коефициентът на стабилизиране е гаранция за повишена безопасност при работата на електрическите мрежи.

За битови нужди най-често се купуват, чиято автоматизация изисква връзка с електрозахранване, помпено оборудване, сплит системи и подобни потребители.

Линеен стабилизатор на напрежение в промишлен дизайн, който лесно се намира на пазара. Гамата от такова оборудване е огромна, но винаги има възможност да направите свой собствен дизайн.

Възможно е да се реши такъв проблем различни начини, най-лесният от които е да закупите мощен стабилизатор на напрежение, произведен по индустриален начин.

Има много предложения на търговския пазар. Възможностите за придобиване обаче често са ограничени от цената на устройствата или други точки. Съответно, алтернатива на закупуването е сглобяването на стабилизатор на напрежение със собствените си ръце от наличните електронни компоненти.

При условие, че имате подходящите умения и познания по електрическа инсталация, теория на електротехниката (електроника), електрически вериги и елементи за запояване, домашно направен регулатор на напрежение може да бъде внедрен и успешно приложен на практика. Има такива примери.

Нещо подобно може да изглежда като стабилизиращо оборудване, направено ръчно от достъпни и евтини радиокомпоненти. Шасито и корпусът могат да бъдат взети от старо индустриално оборудване (например от осцилоскоп)

Схематични решения за стабилизиране на електрическа мрежа 220V

Като се имат предвид възможните схеми за стабилизиране на напрежението, като се има предвид относително висока мощност (поне 1-2 kW), трябва да се имат предвид различни технологии.

Има няколко схемни решения, които определят технологичните възможности на устройствата:

• ферорезонансен;
• серво задвижване;
• електронни;
• инвертор.

Коя опция да изберете зависи от вашите предпочитания, наличните материали за монтаж и уменията за работа с електрическо оборудване.

Вариант №1 - ферорезонансна верига

За самостоятелно производство прост вариантверига, се вижда първият елемент от списъка - ферорезонансна верига. Работи върху използването на ефекта на магнитния резонанс.

Структурна схемапрост стабилизатор, направен на базата на дросели: 1 - първият дроселен елемент; 2 - вторият дроселов елемент; 3 - кондензатор; 4 – страна на входното напрежение; 5 - страна на изходното напрежение

Дизайнът на достатъчно мощен ферорезонансен стабилизатор може да бъде сглобен само на три елемента:

1. Дросел 1.
2. Дросел 2.
3. Кондензатор.

Въпреки това, простотата в тази опциясъпроводено с много неудобства. Дизайнът на мощен стабилизатор, сглобен по ферорезонансна схема, се оказва масивен, обемист и тежък.

Вариант №2 - Автотрансформатор или серво задвижване

Всъщност говорим за схема, която използва принципа на автотрансформатор. Трансформацията на напрежението се извършва автоматично чрез управление на реостат, чийто плъзгач движи сервото.

От своя страна, серво задвижването се управлява от сигнал, получен например от сензор за ниво на напрежение.

Схематична диаграма на устройство със серво задвижване, чието сглобяване ще ви позволи да създадете мощен стабилизатор на напрежение за вашия дом или селска къща. Тази опция обаче се счита за технологично остаряла.

Приблизително по същата схема, устройство от релеен тип работи с единствената разлика, че съотношението на трансформация се променя, ако е необходимо, чрез свързване или изключване на съответните намотки с помощта на реле.

Схемите от този вид вече изглеждат по-сложни технически, но в същото време не осигуряват достатъчна линейност на промените на напрежението. Допустимо е ръчно сглобяване на реле или серво устройство. Въпреки това е по-разумно да изберете електронната версия. Разходите за работна сила и ресурси са почти еднакви.

Вариант # 3 - електронна схема

Сглобяването на мощен стабилизатор според електронната схема за управление с широка гама от радиокомпоненти в продажба става напълно възможно. По правило такива схеми се сглобяват електронни компоненти- триаци (тиристори, транзистори).

Също проектиран цяла линиявериги на стабилизатор на напрежението, където мощни полеви транзистори се използват като ключове.

Блокова схема на електронния стабилизиращ модул: 1 - входни клеми на устройството; 2 – триак блок за управление на трансформаторни намотки; 3 - микропроцесорен блок; 4 - изходни клеми за свързване на товара

Доста трудно е да се направи мощно устройство изцяло под електронно управление от ръцете на неспециалист, по-добре. В този случай опитът и познанията в областта на електротехниката са незаменими.

Препоръчително е да обмислите тази опция за самостоятелно производство, ако има силно желание да се изгради стабилизатор, плюс натрупания опит на електронен инженер. По-нататък в статията ще разгледаме дизайна на електронен дизайн, подходящ за производство „направи си сам“.

Подробни инструкции за сглобяване

Веригата, разглеждана за самостоятелно производство, е по-скоро хибридна опция, тъй като включва използването на силов трансформатор във връзка с електрониката. Трансформаторът в този случай се използва сред инсталираните в по-стари телевизори.

Ето приблизително силов трансформатор, необходим за производството на домашен дизайн на стабилизатор. Не е изключено обаче изборът на други опции или навиването със собствените си ръце.

Вярно е, че в телевизионните приемници по правило са инсталирани трансформатори TS-180, докато стабилизаторът изисква поне TS-320, за да осигури изходно натоварване до 2 kW.

Стъпка № 1 - изработка на тялото на стабилизатора

За производството на тялото на устройството е подходяща всяка подходяща кутия на базата на изолационен материал - пластмаса, текстолит и др. Основният критерий е достатъчното място за разполагане на силовия трансформатор, електронната платка и други компоненти.

Също така е позволено да направите корпуса от лист фибростъкло чрез закрепване на отделни листове с помощта на ъгли или по друг начин.

Допустимо е да изберете кутия от всяка електроника, подходяща за поставяне на всички работни компоненти на домашно приготвената стабилизаторна верига. Също така тялото може да бъде сглобено със собствените ви ръце, например от листове от фибростъкло

Кутията на стабилизатора трябва да бъде оборудвана с жлебове за инсталиране на превключвател, входни и изходни интерфейси, както и други аксесоари, предоставени от веригата като контролни или превключващи елементи.

Под произведения корпус е необходима основна плоча, върху която ще „лежи“ електронната платка и ще бъде фиксиран трансформаторът. Плочата може да бъде изработена от алуминий, но трябва да се предвидят изолатори за закрепване на електронната платка.

Стъпка #2 - Създаване на печатна платка

Тук ще трябва първоначално да проектирате оформление за поставяне и свързване на всички електронни части в съответствие с електрическа схемас изключение на трансформатора. След това по схемата се маркира лист фолио текстолит и създадената следа се рисува (отпечатва) отстрани на фолиото.

Изработете напълно печатната платка на стабилизатора достъпни начиниможе да се направи директно у дома. За да направите това, трябва да подготвите шаблон и набор от инструменти за ецване върху фолио текстолит

Полученото по този начин отпечатано копие на окабеляването се почиства, калайдисва и се монтират всички радиокомпоненти на веригата, последвано от запояване. Така се произвежда електронната платка на мощен стабилизатор на напрежение.

По принцип могат да се използват услуги за ецване на печатни платки на трети страни. Тази услуга е доста достъпна, а качеството на "печат" е значително по-високо, отколкото в домашната версия.

Стъпка #3 - Сглобяване на регулатора на напрежението

Платката, оборудвана с радио компоненти, се подготвя за външно свързване. По-специално, от платката се извеждат външни комуникационни линии (проводници) с други елементи - трансформатор, превключвател, интерфейси и др.

На основната плоча на корпуса е монтиран трансформатор, веригите на електронната платка са свързани към трансформатора, а платката е фиксирана върху изолатори.

Пример за домашен регулатор на напрежението от релеен тип, направен у дома, поставен в кутия от износено индустриално измервателно устройство

Остава само да се свържете към веригата външни елементимонтиран на кутията, инсталирайте ключовия транзистор на радиатора, след което сглобената електронна структура се затваря с кутията. Регулаторът на напрежението е готов. Можете да започнете настройката с допълнителни тестове.

Принципът на работа и домашен тест

Регулиращ елемент електронна схемастабилизация е мощен полеви транзистор от типа IRF840. Напрежението за обработка (220-250V) преминава през първичната намотка на силовия трансформатор, коригира се от диодния мост VD1 и отива към изтичането на транзистора IRF840. Източникът на същия компонент е свързан към отрицателния потенциал на диодния мост.

Схематична диаграма на стабилизиращ блок с висока мощност (до 2 kW), на базата на който бяха сглобени и успешно използвани няколко устройства. Веригата показа оптималното ниво на стабилизация при определеното натоварване, но не по-високо

Част от веригата, която включва една от двете вторични намотки на трансформатора, се формира от диоден токоизправител (VD2), потенциометър (R5) и други елементи на електронния регулатор. Тази част от веригата генерира управляващ сигнал, който се подава към портата на полевия транзистор IRF840.

В случай на увеличаване на захранващото напрежение управляващият сигнал намалява напрежението на затвора на полевия транзистор, което води до затваряне на ключа. Съответно, на контактите за свързване на товара (XT3, XT4), възможното увеличение на напрежението е ограничено. Веригата работи в обратна посока при понижаване на мрежовото напрежение.

Настройката на устройството не е особено трудна. Тук ще ви трябва обикновена лампанажежаема жичка (200-250 W), която трябва да бъде свързана към изходните клеми на устройството (X3, X4). Освен това, чрез завъртане на потенциометъра (R5), напрежението на маркираните клеми се регулира до ниво от 220-225 волта.

Изключете стабилизатора, изключете лампата с нажежаема жичка и включете устройството вече с пълно натоварване (не по-високо от 2 kW).

След 15-20 минути работа устройството се изключва отново и се следи температурата на радиатора на ключовия транзистор (IRF840). Ако нагряването на радиатора е значително (повече от 75º), трябва да се избере по-мощен радиатор с радиатор.

Ако процесът на производство на стабилизатор изглежда твърде сложен и нерационален от практическа гледна точка, можете да намерите и закупите фабрично произведено устройство без никакви проблеми. Правилата и критериите са дадени в нашата препоръчана статия.

Изводи и полезно видео по темата

Видеото по-долу разглежда един възможен домашен дизайн на стабилизатор.

По принцип можете да вземете под внимание тази версия на домашно приготвено стабилизиращо устройство:

Възможно е самостоятелно сглобяване на блок, който стабилизира мрежовото напрежение. Това се потвърждава от множество примери, когато радиолюбители с малък опит доста успешно разработват (или използват съществуваща), подготвят и сглобяват електронна верига.

Обикновено не се отбелязват трудности при придобиването на части за производството на домашен стабилизатор. Производствените разходи са ниски и естествено ще се изплатят, когато стабилизаторът бъде пуснат в експлоатация.

Моля, оставете коментари, задавайте въпроси, публикувайте снимки по темата на статията в блока по-долу. Разкажете ни как сглобихте регулатора на напрежение със собствените си ръце. Дял полезна информация, което може да бъде полезно за начинаещи електроинженери, посещаващи сайта.

Домакинските устройства са чувствителни към пренапрежения, износват се по-бързо и се появяват неизправности. В електрическата мрежа напрежението често се променя, намалява или се увеличава. Това е свързано с отдалечеността на източника на енергия и нискокачествените електропроводи.

За свързване на устройства към устойчиво захранване се използват стабилизатори на напрежение в жилищни помещения. На изхода си напрежението има стабилни свойства. Стабилизаторът може да бъде закупен в дистрибуторската мрежа, но такова устройство може да бъде направено на ръка.

Има допустими отклонения за промяна на напрежението не повече от 10% от номиналната стойност (220 V). Това отклонение трябва да се спазва както нагоре, така и надолу. Но няма идеална електрическа мрежа и стойността на напрежението в мрежата често се променя, като по този начин утежнява работата на свързаните към нея устройства.

Електрическите уреди реагират негативно на такива капризи на мрежата и могат бързо да се повредят, като същевременно загубят присъщите си функции. За да избегнат подобни последствия, хората използват домашни урединаречени регулатори на напрежението. Ефективен стабилизатор беше устройство, направено на триаци. Ще разгледаме как да направим стабилизатор на напрежение със собствените си ръце.

Характеристика на стабилизатора

Това стабилизиращо устройство няма да има повишена чувствителност към промени в напрежението, подавано през общата линия. Изглаждане на напрежението ще се извърши, ако входното напрежение е в диапазона от 130 до 270 волта.

Устройствата, свързани към мрежата, ще се захранват с напрежение от 205 до 230 волта. От такова устройство ще бъде възможно захранването на електрически устройства, чиято обща мощност е до 6 kW. Стабилизаторът ще превключи товара на консуматора за 10 ms.

Стабилизиращо устройство

Схема на стабилизиращото устройство.

Стабилизаторът на напрежението съгласно посочената схема включва следните части:

1. Захранващ блок, който включва мощности C2, C5, компаратор, трансформатор, термоелектрически диод.
2. Възел, който забавя свързването на товара на потребителя и се състои от съпротивления, транзистори, капацитет.
3. Токоизправителен мост, измерващ амплитудата на напрежението. Токоизправителят се състои от капацитет, диод, ценеров диод и няколко делителя.
4. компаратор на напрежение. Неговата съставни частиса резистори и компаратори.
5. Логически контролер на микросхеми.
6. Усилватели, на транзистори VT4-12, токоограничаващи резистори.
7. Светодиоди като индикатори.
8. Оптитроник ключове. Всеки от псевдонимите е снабден с триаци и резистори, както и оптотриаци.
9. Електрическа машина или предпазител.
10. Автотрансформатор.

Принцип на действие

Нека да видим как работи.

След свързване на захранването капацитетът C1 е в състояние на разреждане, транзисторът VT1 е отворен и VT2 е затворен. Транзисторът VT3 също остава затворен. Чрез него се подава ток към всички светодиоди и оптитрон, базиран на триаци.

Тъй като този транзистор е в затворено състояние, светодиодите не светят и всеки триак е затворен, товарът е изключен. В този момент токът преминава през съпротивлението R1 и достига до C1. Тогава кондензаторът започва да се зарежда.

Диапазонът на скоростта на затвора е три секунди. През този период се извършват всички преходни процеси. След тяхното завършване се активира тригерът на Шмит на базата на транзистори VT1 ​​и VT2. След това се отваря 3-ти транзистор и товарът се свързва.

Напрежението, идващо от 3-та намотка T1, се изравнява от диода VD2 и капацитета C2. След това токът преминава към разделителя на съпротивленията R13-14. От съпротивлението R14 във всеки вход на неинвертиращ компаратор се включва напрежение, чиято величина е пряко зависима от величината на напрежението.

Броят на компараторите става 8. Всички те са направени на чипове DA2 и DA3. В същото време, обърнатият вход на компараторите е подходящ D.C., захранвани с делители R15-23. Следва контролерът, който получава входния сигнал на всеки компаратор.

Стабилизатор на напрежението и неговите характеристики

Когато входното напрежение падне под 130 волта, на изходите на компараторите се появява малко логическо ниво. В този момент транзисторът VT4 е отворен, първият светодиод мига. Тази индикация показва наличието на ниско напрежение, което означава, че регулируемият стабилизатор не може да изпълнява функциите си.

Всички триаци са затворени и товарът е изключен. Когато напрежението е в диапазона 130-150 волта, тогава сигналите 1 и А имат свойствата на логическа висока стойност. Това ниво има ниска стойност. В този случай транзисторът VT5 се отваря и вторият светодиод започва да сигнализира.

Optosimistor U1.2 се отваря по същия начин като триак VS2. През триака ще тече ток на натоварване. Тогава товарът ще отиде в горния изход на бобината на автотрансформатора T2.

Ако входното напрежение е 150 - 170 V, тогава сигналите 2, 1 и V имат повишена стойност на логическо ниво. Други сигнали са ниски. С това входно напрежение транзисторът VT6 се отваря, третият светодиод се включва. В този момент 2-ри триак се отваря и токът тече към втория изход на бобината T2, който е 2-ри отгоре.

Самосглобен регулатор на напрежение за 220 волта ще свърже намотките на втория трансформатор, ако нивото на входното напрежение достигне съответно: 190, 210, 230, 250 волта. За да направите такъв стабилизатор, ви е необходима печатна платка с размери 115 x 90 mm, изработена от фолио от фибростъкло.

Изображението на платката може да бъде отпечатано на принтера. След това с помощта на ютия това изображение се прехвърля върху дъската.

Производство на трансформатори

Можете сами да направите трансформатори T1 и T2. За T1, чиято мощност е 3 kW, е необходимо да се използва магнитна верига с напречно сечение 1,87 cm 2 и 3 проводника PEV - 2. Първият проводник с диаметър 0,064 mm. Те навиват първата намотка с брой навивки 8669. Другите 2 проводника се използват за формиране на останалите намотки. Проводниците върху тях трябва да са с еднакъв диаметър 0,185 mm, с брой навивки 522.

За да не произвеждате сами такива трансформатори, можете да използвате готови версии на TPK - 2 - 2 x 12 V, свързани последователно.

За да се направи трансформатор T2 за 6 kW, се използва тороидална магнитна верига. Намотката е навита с проводник PEV-2 с брой навивки 455. На трансформатора трябва да се изведат 7 крана. Първите 3 от тях се навиват с тел 3 мм. Останалите 4 изхода са навити с гуми с напречно сечение 18 mm 2. С тази секция на проводника трансформаторът няма да се нагрее.

Клоновете се извършват на такива завои: 203, 232, 266, 305, 348 и 398. Завоите се броят от долния клон. В такъв случай електричествомрежата трябва да тече през изхода на 266-ия завой.

Детайли и материали

Останалите елементи и части от стабилизатора за самостоятелно сглобяване се закупуват от дистрибуторската мрежа. Нека ги изброим:

1. Триаци (оптрони) MOS 3041 - 7 бр.
2. Триаци BTA 41 - 800 V - 7 бр.
3. Стабилизатор KP 1158 EN 6A (DA1).
4. Компаратор LM 339 N (за DA2 и DA3) – 2 бр.
5. Диоди DF 005 M (за VD2 и VD1) - 2 бр.
6. Жични резистори SP 5 или SP 3 (за R13, R14 и R25) - 3 бр.
7. Резистори С2 - 23, с толеранс 1% - 7 бр.
8. Резистори от всякакъв рейтинг с толеранс 5% - 30 бр.
9. Токоограничаващи резистори - 7 бр., за пропускане на ток 16 милиампера (за R 41 - 47) - 7 бр.
10. Електролитни кондензатори - 4 бр (за C5 - 1).
11. Филмови кондензатори (C4 - 8).
12. Превключвател, оборудван с предпазител.

Оптроните MOS 3041 се заменят с MOS 3061. Стабилизаторът KR 1158 EN 6A може да бъде променен на KP 1158 EN 6B. Компараторът K 1401 CA 1 може да се инсталира като аналог на LM 339 N. Вместо диоди можете да използвате KC 407 A.

Чип KR 1158 EN 6A трябва да бъде инсталиран на радиатора. За производството му се използва алуминиева плоча от 15 cm 2. Също така е необходимо да инсталирате триаци върху него. За триаци е разрешено да се използва общ радиатор. Повърхността трябва да надвишава 1600 cm 2 . Стабилизаторът трябва да бъде оборудван с микросхема KR 1554 LP 5, която действа като микроконтролер. Девет светодиода са подредени така, че да попадат в дупките на предния панел на устройството.

Ако разположението на корпуса не позволява да се монтират по начина, показан на диаграмата, тогава те се поставят от другата страна, където се намират отпечатаните пътеки. Светодиодите трябва да бъдат монтирани от мигащ тип, но могат да се монтират и немигащи диоди, при условие че светят с ярка червена светлина. За такива цели приложете AL 307 KM или L 1543 SRC - E.

Можете да сглобите по-прости версии на устройства, но те ще имат определени функции.

Предимства и недостатъци, разлики от фабричните модели

Ако изброите предимствата на самостоятелно направените стабилизатори, тогава основното предимство е ниската цена. Производителите на инструменти често надуват цените и собственият им монтаж така или иначе ще струва по-малко.

Друго предимство може да се определи от такъв фактор като възможността за прост ремонт на устройство "направи си сам" , В крайна сметка кой, ако не вие, познава по-добре устройство, сглобено от вас.

В случай на повреда, собственикът на устройството незабавно ще намери дефектния елемент и ще го замени с нов. Простата подмяна на части се създава от такъв фактор, че всички части са закупени в магазин, така че лесно могат да бъдат закупени отново във всеки магазин.

Недостатъкът на самостоятелно сглобения стабилизатор на напрежение е да се подчертае неговата сложна настройка.

Най-простият стабилизатор на напрежението "направи си сам".

Помислете как можете да направите свой собствен стабилизатор на 220 волта със собствените си ръце, с няколко прости части под ръка. Ако напрежението във вашата електрическа мрежа е значително намалено, тогава такова устройство ще ви подхожда точно навреме. За да го направите, имате нужда от готов трансформатор и няколко прости части. По-добре е да вземете такъв пример за устройство като бележка, тъй като се оказва добро устройство с достатъчна мощност, например за микровълнова печка.

За хладилници и разни други Битова техниканамаляването на мрежовото напрежение е много вредно, отколкото повишаването му. Ако повишите стойността на мрежовото напрежение с помощта на автотрансформатор, тогава по време на намаляване на мрежовото напрежение на изхода на устройството напрежението ще бъде нормално. И ако напрежението в мрежата стане нормално, тогава на изхода ще получим повишена стойност на напрежението. Например, нека вземем трансформатор 24 V. При напрежение от 190 V на линията, изходът на устройството ще бъде 210 V, с мрежова стойност от 220 V, изходът ще бъде 244 V. Това е доста приемливо и нормално за работа на домакински уреди.

За производството се нуждаем от основната част - това е обикновен трансформатор, но не електронен. Можете да го намерите готов или да промените данните на съществуващ трансформатор, например от счупен телевизор. Трансформаторът ще бъде свързан според схемата на автотрансформатора. Изходното напрежение ще бъде приблизително 11% по-високо от мрежовото напрежение.

В този случай трябва да се внимава, тъй като по време на значителен спад на напрежението в мрежата нагоре изходът на устройството ще получи напрежение, което значително надвишава допустимата стойност.

Автотрансформаторът ще добави само 11% към мрежовото напрежение. Това означава, че мощността на автотрансформатора също е взета на 11% от мощността на консуматора. Например, микровълновата мощност е 700 вата, така че вземаме трансформатор от 80 вата. Но е по-добре да вземете властта с марж.

Регулаторът SA1 дава възможност при необходимост да се включи натоварването на потребителя без автотрансформатор. Разбира се, това не е пълноценен стабилизатор, но от друга страна производството му не изисква големи инвестиции и много време.

Идеалният вариант за работа на електрическите мрежи е да се променят стойностите на тока и напрежението, както надолу, така и нагоре, с не повече от 10% от номиналните 220 V. Но тъй като скоковете се характеризират с големи промени в реалността , електрическите уреди, свързани директно към мрежата, са застрашени от загуба на конструктивните си възможности и дори от повреда.

Използването на специално оборудване ще помогне да се избегнат проблеми. Но тъй като е много различно висока цена, тогава много хора предпочитат да сглобят стабилизатор на напрежение, направен от самите тях. Колко оправдана е подобна стъпка и какво ще е необходимо за нейното изпълнение?

Конструкцията и принципът на работа на стабилизатора

Дизайн на инструмента

След като сте решили да сглобите устройството сами, ще трябва да погледнете вътре в кутията на индустриален модел. Състои се от няколко основни части:

• трансформатор;
• кондензатори;
• резистори;
• Кабели за свързване на елементи и свързване на устройството.

Принципът на действие на най-простия стабилизатор се основава на работата на реостат. Повишава или намалява съпротивлението в зависимост от силата на тока. По-модерните модели имат широк спектър от функции и са в състояние да защитят напълно домакински уредиот токови удари.

Видове устройства и техните характеристики

Видове и техните приложения

Класификацията на оборудването зависи от методите, използвани за регулиране на тока. Тъй като тази стойност представлява насоченото движение на частиците, тя може да бъде повлияна от един от следните методи:

• механични;
• Импулс.

Първият се основава на закона на Ом. Устройствата, чиято работа се основава на него, се наричат ​​линейни. Те включват две колена, които са свързани с помощта на реостат. Напрежението, приложено към единия елемент, преминава през реостата и по този начин се появява на другия, от който се подава към потребителите.

Устройствата от този тип ви позволяват само да зададете параметрите на изходния ток и могат да бъдат надградени с допълнителни възли. Но е невъзможно да се използват такива стабилизатори в мрежи, където разликата между входния и изходния ток е голяма, тъй като те няма да могат да защитят домакинските уреди от късо съединение при високи натоварвания.

Гледаме видеото, принципа на работа на импулсно устройство:

Импулсните модели работят на принципа амплитудна модулациятекущ. Веригата на стабилизатора използва превключвател, който го прекъсва на редовни интервали. Този подход ви позволява равномерно да натрупвате ток в кондензатора и след него пълно зарежданеи към уредите.

За разлика от линейните стабилизатори, импулсните регулатори нямат възможност да задават определена стойност. В продажба има модели със стъпка надолу - това са перфектен изборза дома.

Също така стабилизаторите на напрежението се разделят на:

1. Монофазни;
2. Три фази.

Но тъй като повечето домакински уреди работят от еднофазна мрежа, в жилищните помещения те обикновено използват оборудване, принадлежащо към първия тип.

Да започнем сглобяването: компоненти, инструменти

Тъй като триакът се счита за най-ефективен, в нашата статия ще разгледаме как самостоятелно да сглобим точно такъв модел. Веднага трябва да се отбележи, че този регулатор на напрежението "направи си сам" ще изравни тока, при условие че входното напрежение е в диапазона от 130 до 270V.

Допустимата мощност на устройствата, свързани към такова оборудване, не може да надвишава 6 kW. В този случай превключването на товара ще се извърши за 10 милисекунди.

Що се отнася до компонентите, за сглобяването на такъв стабилизатор ще са необходими следните елементи:

• Захранване;
• Токоизправител за измерване на амплитудата на напрежението;
• Компаратор;
• контролер;
• Усилватели;
• светодиоди;
• Блок за закъснение при включване на товара;
• автотрансформатор;
• Ключове за оптрони;
• Предпазен превключвател.

От инструментите ще ми трябват поялник и пинсети.

Стъпки на производство

За да сглобите 220V регулатор на напрежение за вашия дом със собствените си ръце, първо трябва да подготвите печатна платка с размери 115x90 mm. Изработена е от фолиево фибростъкло. Оформлението на частите може да бъде отпечатано лазерен принтери с помощта на ютия се пренася върху дъската.

Гледаме видеоклипа, домашно просто устройство:

електрическа схема

• магнитна верига с площ на напречното сечение 1,87 cm²;
• три кабела PEV-2.

Първият проводник се използва за създаване на една намотка, докато диаметърът му е 0,064 mm. Броят на завоите трябва да бъде 8669.

Двата останали проводника ще са необходими за завършване на другите намотки. Те се различават от първия с диаметър от 0,185 mm. Броят на завоите за тези намотки ще бъде 522.

Ако искате да опростите задачата си, тогава можете да използвате два готови трансформатора TPK-2-2 12V. Те са свързани последователно.

В случай на самостоятелно производство на тези части, след като една от тях е готова, те преминават към създаването на втората. Ще се нуждае от тороидална магнитна верига. За намотката се избира същият PEV-2, както в първия случай, само броят на завоите ще бъде 455.

Също така във втория трансформатор ще трябва да се направят 7 крана. Освен това за първите три се използва тел с диаметър 3 mm, а за останалите - гуми с напречно сечение 18 mm². Това ще помогне да се избегне нагряването на трансформатора по време на работа.

свързване на два трансформатора

Всички останали компоненти за устройство „направи си сам“ са най-добре закупени в магазин. След като закупите всичко необходимо, можете да започнете да сглобявате. Най-добре е да започнете с инсталиране на микросхема, която действа като контролер върху радиатор, който е изработен от алуминиева платина с площ над 15 cm². На него са монтирани и триаци. Освен това радиаторът, върху който се предполага, че се монтират, трябва да има охлаждаща повърхност.

Ако сглобяването на триак регулатор на напрежение 220V със собствените си ръце изглежда трудно за вас, тогава можете да спрете на по-прост линеен модел. Ще има същите свойства.

Ефективността на ръчно изработен продукт

Какво тласка човек да произвежда конкретно устройство? Най-често - високата му цена. И в този смисъл самостоятелно сглобеният регулатор на напрежението, разбира се, надминава фабричния модел.

Към ползите домашни устройстваможе да включва възможност за самопоправяне. Лицето, което е сглобило стабилизатора, е разбрало както неговия принцип на работа, така и структурата му и следователно ще може да отстрани неизправността без външна помощ.

Освен това всички части за такова устройство са били предварително закупени в магазина, така че ако не успеят, винаги можете да намерите подобен.

Ако сравним надеждността на стабилизатор, сглобен от нас и произведен в предприятието, тогава тук предимството е на страната на фабричните модели. У дома е почти невъзможно да се разработи модел с висока производителност, тъй като няма специално измервателно оборудване.

Заключение

Съществуват различни видовестабилизатори на напрежението, а някои от тях са доста реалистични за правене със собствените си ръце. Но за това ще трябва да разберете нюансите на оборудването, да закупите необходимите компоненти и да извършите тяхната компетентна инсталация. Ако не сте уверени в способностите си, тогава най-добрият вариант е да закупите фабрично произведено устройство. Такъв стабилизатор е по-скъп, но също така значително превъзхожда по качество моделите, сглобени самостоятелно.

Напрежението на домашната електрическа мрежа често е ниско, никога не достига нормалните 220 V. В такава ситуация хладилникът не стартира добре, осветлението е слабо и водата в електрическата кана за дълго времене се вари. Мощността на остарял регулатор на напрежението, предназначен за захранване на черно-бял (тръбен) телевизор, обикновено е недостатъчна за всички останали домакински уреди, а мрежовото напрежение често пада под допустимото напрежение за такъв стабилизатор.

Има прост начин за увеличаване на напрежението в мрежата, като се използва трансформатор с мощност, много по-малка от мощността на товара. Първичната намотка на трансформатора е свързана директно към мрежата, а товарът е свързан последователно с вторичната (понижаваща) намотка на трансформатора. При подходящо фазиране напрежението на товара ще бъде равно на сумата от мрежата и взето от трансформатора.

Схема на стабилизатора на мрежовото напрежениеработещ на този принцип е показан на фиг. 1. Когато полевият транзистор VT2, включен в диагонала на диодния мост VD2, е затворен, намотката I (първична) на трансформатора T1 е изключена от мрежата. Напрежението при товара е почти равно на мрежовото напрежение, минус малък спад на напрежението върху намотката II (вторична) на трансформатора Т1. Ако отворите транзистора с полеви ефекти, захранващата верига на първичната намотка на трансформатора ще бъде затворена и сумата от напрежението на неговата вторична намотка и мрежата се прилага към товара.

Ориз. един Верига на стабилизатор на напрежението

Напрежението при товара, намалено от трансформатора T2 и коригирано от диодния мост VD1, се подава към основата на транзистора VT1. Двигателят на тримерния резистор R1 трябва да бъде настроен в положение, при което транзисторът VT1 е отворен, а VT2 е затворен, ако напрежението при товара е по-голямо от номиналното (220 V). При напрежение, по-малко от номиналното, транзисторът VT1 ще бъде затворен, а VT2 - отворен. Така организиран отрицателен I Обратна връзкаподдържа напрежението на товара приблизително равно на номиналното

Напрежението, коригирано от моста VD1, също се използва за захранване на колекторната верига на транзистора VT1 (чрез интегралния стабилизатор DA1). Веригата C5R6 потиска нежеланите скокове на напрежението дрейн-източник на транзистора VT2. Кондензатор C1 намалява смущенията, които влизат в мрежата по време на работа на стабилизатора. Резисторите R3 и R5 са избрани така, че да постигнат най-добрата и стабилна стабилизация на напрежението. Превключвателят SA1 включва и изключва стабилизатора заедно с товара. Чрез затваряне на превключвателя SA2 автоматиката се изключва, което поддържа напрежението при товара непроменено. В този случай той става максимално възможен при дадено напрежение в мрежата.

Повечето части от стабилизатора са монтирани на печатна електронна платкапоказано на фиг. 2. Останалите се свързват с него в точки A-D.

Избор на заместител на диодния мост KTS405A(VD2), трябва да се има предвид, че той трябва да бъде номинален за напрежение най-малко 600 V и ток, равен на максималния ток на натоварване, разделен на коефициента на трансформация на трансформатора T1. Изискванията за моста VD1 са по-скромни: напрежение и ток - най-малко 50 V и 50 mA, съответно

Ориз. 2 Монтаж на печатна платка

Транзистор KT972Aможе да се замени с KT815B, а IRF840- на IRF740. Транзистор с полеви ефектиима радиатор с размери 50х40 мм.

"Бустерният" трансформатор Т1 е направен от трансформатора ST-320, който е използван в захранващите блокове BP-1 на телевизорите ULPCT-59. Трансформаторът се разглобява и вторичните намотки се навиват внимателно, оставяйки първичните намотки непокътнати. Новите вторични намотки (едни и същи на двете намотки) се навиват с емайлиран меден проводник (PEL или PEV) в съответствие с данните, дадени в таблицата. Колкото повече пада напрежението в мрежата, толкова повече завъртания ще са необходими и толкова по-ниска е допустимата мощност на натоварване.

След пренавиване и сглобяване на трансформатора, клемите 2 и 2 "на половините на първичната намотка, разположени на различни пръти на магнитната верига, са свързани с джъмпер. Половинките на вторичната намотка трябва да бъдат свързани последователно, така че техните общото напрежение е максимално (ако връзката е неправилна, тя ще бъде близо до нула) По максималното общо напрежение на вторичната намотка и мрежата трябва да определи кой от останалите свободни клеми на тази намотка трябва да бъде свързан към клема 1 на основни, а кои към товара.

Трансформатор T2 - всяка мрежа с напрежение на вторичната намотка, близко до посоченото в диаграмата, с ток, консумиран от тази намотка от 5O ... 1OmA.

Таблица 1

Допълнително напрежение, V	70	60	50	40	30	20
Максимална мощност на натоварване, kW	1	1.2	1.4	1,8	2,3	3,5
Брой навивки на намотката II	60+60	54+54	48+48	41+41	32+32	23+23
Диаметър на проводника, мм	1.5	1,6	1,8	2	2,2	2,8

Чрез включване сглобен стабилизаторв мрежата, настройте напрежението при товара на 220 V с регулиращ резистор R1.Трябва да се има предвид, че описаното устройство не елиминира колебанията в мрежовото напрежение, ако то надвишава 220 V или падне под минимума, приет в изчисляване на трансформатора.

Стабилизатор, инсталиран във влажна стая, трябва да бъде поставен в заземен метален корпус.

Забележка: при тежки режими на работа на стабилизатора мощността, разсейвана от транзистора VT2, може да бъде много увеличена. Именно тя, а не мощността на трансформатора, може да ограничи допустимата мощност на натоварване. Следователно трябва да се погрижите за добър радиатор на транзистора.

Стабилизаторът е мрежов автотрансформатор, крановете на намотките на който се превключват автоматично в зависимост от напрежението в мрежата.

Стабилизаторът ви позволява да поддържате изходното напрежение на ниво 220V, когато входното напрежение се променя от 180 на 270 V. Точността на стабилизиране е 10V.

Схемата на веригата може да бъде разделена на верига с нисък ток (или верига за управление) и верига с висок ток (или верига на автотрансформатор).

Схемата за управление е показана на фигура 1. Ролята на измервателя на напрежението е възложена на поликомпараторна микросхема с линейна индикация на напрежението, - A1 (LM3914).

Мрежовото напрежение се подава към първичната намотка на трансформатор с ниска мощност Т1. Този трансформатор има две вторични намотки, 12V всяка, с един общ извод (или една 24V намотка с кран от средата).

Токоизправителят на диода VD1 се използва за получаване на захранващо напрежение. Напрежението от кондензатора C1 се подава към захранващата верига на чипа A1 и светодиодите на оптроните H1.1-H9.1. И също така служи за получаване на примерни стабилни напрежения на минималните и максималните маркировки на скалата. За получаването им се използва параметричен стабилизатор на US и P1. Границите на измерване се задават от тримерни резистори R2 и R3 (резистор R2 - горна стойност, резистор RЗ -долно).

Измереното напрежение се взема от другата вторична намотка на трансформатора Т1. Той се коригира от диода VD2 и се подава към резистора R5. Чрез нивото на постоянно напрежение през резистора R5 се оценява степента на отклонение на мрежовото напрежение от номиналната стойност. По време на процеса на настройка резисторът R5 е предварително настроен в средно положение, а резисторът R3 в долно положение според схемата.

След това към първичната намотка T1 се прилага повишено напрежение (около 270 V) от автотрансформатор от типа LATR и скалата на микросхемата се довежда до стойността, при която светодиодът, свързан към щифт 11, светва с резистор R2 (временно, вместо на светодиоди с оптрон, могат да се свържат обикновени светлинни диоди). Тогава входното променливо напрежение се намалява до 190V и скалата се довежда до стойността от резистора R3, когато светодиодът, свързан към пин 18 A1, свети.

Ако горните настройки се провалят, трябва да коригирате малко R5 и да ги повторите отново. Така че чрез последователни приближения се постига резултат, когато промяната на входното напрежение с 10V съответства на превключването на изходите на чипа A1.

Общо се получават девет прагови стойности - 270V, 260V, 250V, 240V, 230V, 220V, 210V, 200V, 190V.

Схематичната диаграма на автотрансформатора е показана на фигура 2. Тя се основава на преобразуван трансформатор от типа LATR. Корпусът на трансформатора се разглобява и се отстранява плъзгачът, който служи за превключване на кранове. След това въз основа на резултатите от предварителните измервания на напреженията от крановете се правят изводи (от 180 до 260V на стъпки от 10V), които впоследствие се превключват с помощта на триак превключватели VS1-VS9, управлявани от системата за управление чрез оптрони H1-H9 . Оптроните са свързани по такъв начин, че когато показанието на микросхемата A1 намалее с едно деление (с 10V), то превключва към повишаване (със следващите 10V) кран на автотрансформатора. И обратно - увеличаването на показанията на микросхемата A1 води до преминаване към понижаващ кран на автотрансформатора. Чрез избиране на съпротивлението на резистора R4 (фиг. 1) се задава токът през светодиодите на оптроните, при който превключвателите на триака превключват уверено. Веригата на транзисторите VT1 и VT2 (фиг. 1) служи за забавяне на включването на товара на автотрансформатора за времето, необходимо за завършване на преходните процеси във веригата след включване. Тази верига забавя свързването на светодиодите на оптрона към захранването.

Вместо чипа LM3914 не можете да използвате подобни чипове LM3915 или LM3916, поради факта, че те работят според логаритмичния закон, но тук имате нужда от линеен, като LM3914. Трансформатор Т1 - малък китайски трансформатортип TLG, за първично напрежение 220V и две вторични по 12V (12-0-12V) и ток 300mA. Можете да използвате друг подобен трансформатор.

Трансформаторът T2 може да бъде направен от LATR, както е описано по-горе, или можете да го навиете сами.

Могат да се използват и други триаци - всичко зависи от мощността на товара. Можете дори да използвате електромагнитни релета като превключващи елементи.

Като направите други настройки с резистори R2, R3, R5 (фиг. 1) и съответно други кранове T2 (фиг. 2), можете да промените стъпката на превключване на напрежението.

Кривошейм Н. Радио дизайнер. 2006 г номер 6.

Литература:

1. Андреев С. Универсална логическа сонда, ф. Радиоконструктор 09-2005г.
2. Годин А. Стабилизатор AC напрежение, и. Радио, №8, 2005г

P.S.В нашия "Master's Store" можете да закупите готови модули за стабилизатори, усилватели, индикатори за напрежение и ток, както и различни радиолюбителски комплекти за самостоятелно сглобяване.

Нашият ""

ПОПУЛЯРНО НОМЕР:

Как да ограничим тока през товара?

Често има нужда от въвеждане на ограничение на тока във веригата. Това е един от методите за защита на електронния товар. В случай на късо съединение в веригата на натоварване, токовата защитна верига може да спаси захранването от повреда.

Преди това публикувахме диаграми зарядни устройствана