Výroba domácích stabilizátorů napětí je poměrně běžná praxe. Z velké části však vznikají stabilizační elektronické obvody, určené pro relativně nízká výstupní napětí (5-36 voltů) a relativně nízké výkony. Přístroje se používají jako součást vybavení domácnosti, nic víc.

Řekneme vám, jak vyrobit výkonný stabilizátor napětí vlastníma rukama. Článek, který jsme navrhli, popisuje proces výroby zařízení pro práci se síťovým napětím 220 voltů. S přihlédnutím k našim radám se s montáží snadno vyrovnáte sami.

Touha poskytnout stabilizované napětí domácí sítě je zřejmým jevem. Tento přístup zajišťuje bezpečnost provozovaných zařízení, často drahých, neustále potřebných v ekonomice. A obecně je stabilizační faktor zárukou zvýšené bezpečnosti při provozu elektrických sítí.

Pro domácí účely se nejčastěji nakupují, jejichž automatizace vyžaduje připojení k napájení, čerpacímu zařízení, rozděleným systémům a podobným spotřebitelům.

Stabilizátor síťového napětí v průmyslovém provedení, který lze snadno sehnat na trhu. Rozsah takového vybavení je obrovský, ale vždy existuje možnost vytvořit si vlastní design.

Je možné takový problém vyřešit různé způsoby, z nichž nejjednodušší je koupit výkonný stabilizátor napětí, vyráběný průmyslovým způsobem.

Na komerčním trhu je mnoho nabídek. Akviziční příležitosti jsou však často omezeny cenou zařízení nebo jinými body. Alternativou k nákupu je tedy sestavení stabilizátoru napětí vlastníma rukama z dostupných elektronických součástek.

Za předpokladu, že máte odpovídající dovednosti a znalosti z elektroinstalace, teorie elektrotechniky (elektroniky), elektroinstalace a pájecích prvků, lze podomácku vyrobený regulátor napětí implementovat a úspěšně aplikovat v praxi. Existují takové příklady.

Něco takového může vypadat jako stabilizační zařízení vyrobené ručně z dostupných a levných rádiových komponentů. Podvozek a kryt lze vyzvednout ze starého průmyslového zařízení (například z osciloskopu)

Schématické řešení stabilizace elektrické sítě 220V

Vzhledem k možným obvodovým řešením pro stabilizaci napětí, s ohledem na relativně vysoký výkon (alespoň 1-2 kW), je třeba mít na paměti rozmanitost technologií.

Existuje několik řešení obvodů, která určují technologické možnosti zařízení:

  • ferorezonanční;
  • servopohon;
  • elektronický;
  • střídač.

Kterou možnost si vybrat, závisí na vašich preferencích, dostupných materiálech pro montáž a dovednostech v práci s elektrickým zařízením.

Možnost #1 - ferorezonanční obvod

Pro vlastní výrobu jednoduchá možnost obvod, je vidět první položka na seznamu - ferorezonanční obvod. Funguje na využití efektu magnetické rezonance.

Strukturální schéma jednoduchý stabilizátor vyrobený na bázi tlumivek: 1 - první prvek tlumivky; 2 - druhý škrticí prvek; 3 - kondenzátor; 4 – strana vstupního napětí; 5 - strana výstupního napětí

Konstrukce dostatečně výkonného ferorezonančního stabilizátoru může být sestavena pouze na třech prvcích:

  1. Plyn 1.
  2. Plyn 2.
  3. Kondenzátor.

Nicméně jednoduchost v tato možnost doprovázeno mnoha nepříjemnostmi. Konstrukce výkonného stabilizátoru, sestaveného podle ferorezonančního schématu, se ukazuje jako masivní, objemná a těžká.

Možnost č. 2 - Autotransformátor nebo servopohon

Ve skutečnosti mluvíme o obvodu, který využívá princip autotransformátoru. Transformace napětí se provádí automaticky ovládáním reostatu, jehož jezdec pohybuje servem.

Servopohon je zase řízen signálem přijímaným například ze snímače úrovně napětí.


Schéma servopohonu, jehož montáž vám umožní vytvořit výkonný stabilizátor napětí pro váš domov nebo venkovský dům. Tato možnost je však považována za technologicky zastaralou.

Přibližně podle stejného schématu pracuje zařízení reléového typu s jediným rozdílem, že transformační poměr se v případě potřeby mění připojením nebo odpojením odpovídajících vinutí pomocí relé.

Schémata tohoto druhu již vypadají technicky složitější, ale zároveň neposkytují dostatečnou linearitu změn napětí. Je přípustné ručně sestavit relé nebo servozařízení. Je však rozumnější zvolit elektronickou verzi. Náklady na pracovní sílu a zdroje jsou téměř stejné.

Možnost č. 3 - elektronický obvod

Sestavení výkonného stabilizátoru podle schématu elektronického ovládání s rozsáhlou řadou rádiových komponentů v prodeji je docela možné. Zpravidla jsou taková schémata sestavena na elektronické komponenty- triaky (tyristory, tranzistory).

Také navržený celá řada obvody stabilizátoru napětí, kde jsou jako klíče použity výkonové tranzistory s efektem pole.


Blokové schéma modulu elektronické stabilizace: 1 - vstupní svorky zařízení; 2 – triaková řídicí jednotka pro vinutí transformátoru; 3 - mikroprocesorová jednotka; 4 - výstupní svorky pro připojení zátěže

Vyrobit výkonné zařízení zcela pod elektronickou kontrolou rukama nespecialisty je docela obtížné, lépe. V tomto případě jsou nepostradatelné zkušenosti a znalosti v oblasti elektrotechniky.

Je vhodné zvážit tuto možnost pro nezávislou výrobu, pokud existuje silná touha postavit stabilizátor a nashromážděné zkušenosti elektronického inženýra. Dále se v článku budeme zabývat návrhem elektronického designu vhodného pro kutilskou výrobu.

Podrobný návod k sestavení

Obvod uvažovaný pro vlastní výrobu je spíše hybridní variantou, protože zahrnuje použití výkonového transformátoru ve spojení s elektronikou. Transformátor je v tomto případě použit z těch, které jsou instalovány ve starších televizorech.

Zde je přibližně výkonový transformátor potřebný pro výrobu podomácku vyrobeného designu stabilizátoru. Není však vyloučen výběr dalších možností nebo navíjení vlastníma rukama.

Je pravda, že v televizních přijímačích byly zpravidla instalovány transformátory TS-180, zatímco stabilizátor vyžaduje alespoň TS-320, aby poskytoval výstupní zatížení až 2 kW.

Krok č. 1 - výroba těla stabilizátoru

Pro výrobu těla zařízení je vhodná jakákoliv vhodná krabice na bázi izolačního materiálu - plast, textolit apod. Hlavním kritériem je dostatek prostoru pro umístění silového transformátoru, elektronické desky a dalších komponent.

Pouzdro je také přípustné vyrobit z tabulového sklolaminátu upevněním jednotlivých tabulí pomocí rohů nebo jiným způsobem.

Je přípustné si vybrat pouzdro z jakékoli elektroniky, vhodné pro umístění všech pracovních součástí podomácku vyrobeného obvodu stabilizátoru. Tělo lze také sestavit vlastníma rukama, například z desek ze skelných vláken

Skříň stabilizátoru musí být vybavena drážkami pro instalaci spínače, vstupních a výstupních rozhraní, jakož i dalšího příslušenství poskytovaného obvodem jako ovládací nebo spínací prvky.

Pod vyrobenou skříň je potřeba základní deska, na kterou se „lehne“ deska elektroniky a upevní se transformátor. Deska může být vyrobena z hliníku, ale pro upevnění elektronické desky by měly být poskytnuty izolátory.

Krok #2 - Výroba PCB

Zde budete muset nejprve navrhnout rozložení pro umístění a připojení všech elektronických částí v souladu s Kruhový diagram kromě transformátoru. Poté se list fóliového textolitu vytyčí podle rozložení a vytvořená stopa se nakreslí (vytiskne) na stranu fólie.

Kompletně vyrobte desku plošných spojů stabilizátoru přístupné způsoby lze provést přímo doma. K tomu je třeba připravit šablonu a sadu nástrojů pro leptání na fóliový textolit

Takto získaná tištěná kopie elektroinstalace je vyčištěna, pocínována a namontovány všechny rádiové součástky obvodu s následným pájením. Takto se vyrábí elektronická deska výkonného stabilizátoru napětí.

V zásadě lze použít služby leptání PCB třetích stran. Tato služba je poměrně cenově dostupná a kvalita "pečetě" je výrazně vyšší než v domácí verzi.

Krok č. 3 - Sestavení regulátoru napětí

Deska vybavená rádiovými součástkami se připravuje pro externí vazbu. Z desky jsou vyvedeny zejména vnější komunikační linky (vodiče) s dalšími prvky - transformátorem, přepínačem, rozhraními atd.

Na základní desce pouzdra je instalován transformátor, obvody elektronické desky jsou připojeny k transformátoru a deska je upevněna na izolátorech.

Příklad podomácku vyrobeného reléového regulátoru napětí doma vyrobeného, ​​umístěného v pouzdře z opotřebovaného průmyslového měřicího zařízení

Zbývá pouze připojit k okruhu vnější prvky namontovaný na pouzdru, nainstalujte klíčový tranzistor na radiátor, poté se sestavená elektronická struktura uzavře pouzdrem. Regulátor napětí je připraven. S nastavováním můžete začít dalšími testy.

Princip fungování a domácí test

Regulační prvek elektronický obvod stabilizace je výkonný tranzistor s efektem pole typu IRF840. Napětí pro zpracování (220-250V) prochází primárním vinutím výkonového transformátoru, je usměrněno diodovým můstkem VD1 a jde do kolektoru tranzistoru IRF840. Zdroj stejné součástky je připojen na záporný potenciál diodového můstku.


Schematické schéma vysokovýkonné stabilizační jednotky (až 2 kW), na jehož základě bylo sestaveno a úspěšně použito několik zařízení. Obvod vykazoval optimální úroveň stabilizace při stanovené zátěži, ne však vyšší

Část obvodu, která obsahuje jedno ze dvou sekundárních vinutí transformátoru, je tvořena diodovým usměrňovačem (VD2), potenciometrem (R5) a dalšími prvky elektronického regulátoru. Tato část obvodu generuje řídicí signál, který je přiváděn do hradla tranzistoru IRF840 s efektem pole.

V případě zvýšení napájecího napětí řídicí signál sníží hradlové napětí tranzistoru s efektem pole, což vede k sepnutí klíče. V souladu s tím je na kontaktech pro připojení zátěže (XT3, XT4) omezeno možné zvýšení napětí. Obvod pracuje obráceně v případě poklesu síťového napětí.

Nastavení zařízení není nijak zvlášť obtížné. Zde budete potřebovat obyčejná lampažárovka (200-250 W), která by měla být připojena k výstupním svorkám zařízení (X3, X4). Dále se otáčením potenciometru (R5) nastaví napětí na označených svorkách na úroveň 220-225 voltů.

Vypněte stabilizátor, vypněte žárovku a zapněte zařízení již s plnou zátěží (ne vyšší než 2 kW).

Po 15-20 minutách provozu se zařízení opět vypne a sleduje se teplota radiátoru klíčového tranzistoru (IRF840). Pokud je ohřev radiátoru významný (více než 75º), měl by být zvolen výkonnější radiátor chladiče.

Pokud by se vám proces výroby stabilizátoru zdál z praktického hlediska příliš komplikovaný a iracionální, můžete bez problémů najít a zakoupit továrně vyrobené zařízení. Pravidla a kritéria jsou uvedena v našem doporučeném článku.

Závěry a užitečné video k tématu

Video níže se dívá na jeden možný design domácího stabilizátoru.

V zásadě si můžete vzít na vědomí tuto verzi doma vyrobeného stabilizačního přístroje:

Svépomocná montáž bloku, který stabilizuje síťové napětí, je možná. To potvrzují četné příklady, kdy radioamatéři s malými zkušenostmi docela úspěšně vyvíjejí (nebo používají existující), připravují a sestavují elektronický obvod.

Obtíže se získáváním dílů pro výrobu domácího stabilizátoru obvykle nejsou zaznamenány. Výrobní náklady jsou nízké a přirozeně se vrátí, když je stabilizátor uveden do provozu.

Zanechte prosím komentáře, ptejte se, publikujte fotografie k tématu článku v bloku níže. Řekněte nám o tom, jak jste sestavili regulátor napětí vlastníma rukama. Podíl užitečné informace, což může být užitečné pro začínající elektrotechniky navštěvující stránky.

Zařízení pro domácnost jsou citlivá na přepětí, rychleji se opotřebovávají a objevují se poruchy. V elektrické síti se napětí často mění, snižuje nebo zvyšuje. S tím souvisí i odlehlost zdroje energie a nekvalitní elektrické vedení.

Pro připojení zařízení k udržitelnému zdroji napájení se v obytných prostorách používají stabilizátory napětí. Na svém výstupu má napětí stabilní vlastnosti. Stabilizátor lze zakoupit v distribuční síti, ale takové zařízení lze vyrobit ručně.

Existují tolerance pro změnu napětí ne více než 10 % jmenovité hodnoty (220 V). Tato odchylka musí být dodržena jak směrem nahoru, tak směrem dolů. Neexistuje však ideální elektrická síť a hodnota napětí v síti se často mění, čímž se zhoršuje provoz zařízení k ní připojených.

Elektrické spotřebiče reagují negativně na takové rozmary sítě a mohou rychle selhat, přičemž ztrácejí své přirozené funkce. Aby se zabránilo takovým následkům, lidé používají domácí spotřebiče nazývané regulátory napětí. Účinným stabilizátorem bylo zařízení vyrobené na triacích. Zvážíme, jak vyrobit stabilizátor napětí vlastníma rukama.

Charakteristika stabilizátoru

Toto stabilizační zařízení nebude mít zvýšenou citlivost na změny napětí dodávaného společným vedením. Vyhlazení napětí bude provedeno, pokud je vstupní napětí v rozsahu od 130 do 270 voltů.

Zařízení připojená k síti budou napájena napětím v rozmezí 205 až 230 voltů. Z takového zařízení bude možné napájet elektrická zařízení, jejichž celkový výkon je až 6 kW. Stabilizátor přepne zátěž spotřebiče za 10 ms.

Stabilizační zařízení

Schéma stabilizačního zařízení.

Stabilizátor napětí podle uvedeného schématu obsahuje následující části:

  1. Napájecí jednotka, která obsahuje kapacity C2, C5, komparátor, transformátor, termoelektrickou diodu.
  2. Uzel, který zpožďuje připojení zátěže spotřebitele a skládá se z odporů, tranzistorů, kapacity.
  3. Usměrňovací můstek měřící amplitudu napětí. Usměrňovač se skládá z kapacity, diody, zenerovy diody a několika děličů.
  4. komparátor napětí. Jeho základní části jsou rezistory a komparátory.
  5. Logický regulátor na mikroobvodech.
  6. Zesilovače, na tranzistorech VT4-12, odpory omezující proud.
  7. LED jako indikátory.
  8. Optitronic klíče. Každá z přezdívek je dodávána s triaky a odpory a také s optotriaky.
  9. Elektrický stroj nebo pojistka.
  10. Autotransformátor.

Princip fungování

Pojďme se podívat, jak to funguje.

Po připojení napájení je kapacita C1 ve stavu vybití, tranzistor VT1 je otevřen a VT2 je uzavřen. Tranzistor VT3 také zůstává uzavřený. Přes něj je proud přiváděn do všech LED a optitronu na bázi triaku.

Jelikož je tento tranzistor v sepnutém stavu, LED nesvítí a každý triak je uzavřen, zátěž je vypnutá. V tomto okamžiku proud protéká odporem R1 a přichází do C1. Poté se kondenzátor začne nabíjet.

Rozsah rychlosti závěrky je tři sekundy. Během tohoto období se provádějí všechny přechodové procesy. Po jejich dokončení se aktivuje Schmittova spoušť na základě tranzistorů VT1 a VT2. Poté se otevře 3. tranzistor a připojí se zátěž.

Napětí přicházející z 3. vinutí T1 je vyrovnáno diodou VD2 a kapacitou C2. Dále teče proud do děliče na odporech R13-14. Z odporu R14 je na každém vstupu neinvertujícího komparátoru zařazeno napětí, jehož velikost je přímo závislá na velikosti napětí.

Počet komparátorů se stává 8. Všechny jsou vyrobeny na čipech DA2 a DA3. Přitom je vhodný invertovaný vstup komparátorů DC., napájeno přepážkami R15-23. Následuje regulátor, který přijímá vstupní signál každého komparátoru.

Stabilizátor napětí a jeho vlastnosti

Když vstupní napětí klesne pod 130 voltů, objeví se na výstupech komparátorů malá logická úroveň. V tuto chvíli je tranzistor VT4 otevřen, první LED bliká. Tato indikace indikuje přítomnost nízkého napětí, což znamená, že nastavitelný stabilizátor nemůže plnit své funkce.

Všechny triaky jsou uzavřeny a zátěž je vypnutá. Když je napětí v rozsahu 130-150 voltů, pak signály 1 a A mají vlastnosti logické vysoké hodnoty. Tato úroveň má nízká hodnota. V tomto případě se otevře tranzistor VT5 a začne signalizovat druhá LED.

Optosimistor U1.2 se otevírá stejným způsobem jako triak VS2. Triakem bude protékat zatěžovací proud. Poté zátěž půjde do horního výstupu cívky autotransformátoru T2.

Pokud je vstupní napětí 150 - 170 V, pak signály 2, 1 a V mají zvýšenou hodnotu logické úrovně. Ostatní signály jsou slabé. Při tomto vstupním napětí se otevře tranzistor VT6, rozsvítí se 3. LED. V tuto chvíli se otevře 2. triak a proud teče na druhý výstup cívky T2, který je 2. shora.

Samostatně sestavený regulátor napětí pro 220 voltů připojí vinutí 2. transformátoru, pokud úroveň vstupního napětí dosáhne: 190, 210, 230, 250 voltů. K výrobě takového stabilizátoru potřebujete desku plošných spojů 115 x 90 mm z fóliového sklolaminátu.

Obrázek desky lze vytisknout na tiskárně. Poté se pomocí žehličky tento obrázek přenese na desku.

Výroba transformátorů

Transformátory T1 a T2 si můžete vyrobit sami. Pro T1 o výkonu 3 kW je nutné použít magnetický obvod o průřezu 1,87 cm 2 a 3 vodiče PEV - 2. 1. vodič o průměru 0,064 mm. Navíjejí první cívku s počtem závitů 8669. Další 2 dráty tvoří zbývající vinutí. Dráty na nich musí mít stejný průměr 0,185 mm s počtem závitů 522.

Abyste si takové transformátory nevyráběli sami, můžete použít hotové verze TPK - 2 - 2 x 12 V, zapojené do série.

K výrobě transformátoru T2 pro 6 kW je použit toroidní magnetický obvod. Vinutí je navinuto drátem PEV-2 s počtem závitů 455. Na transformátoru musí být vyvedeno 7 odboček. První 3 z nich jsou navinuté 3mm drátem. Zbývající 4 vývody jsou ovinuty pneumatikami o průřezu 18 mm2. S touto částí drátu se transformátor nezahřeje.

Větve se provádějí na takových obratech: 203, 232, 266, 305, 348 a 398. Otáčky se počítají od spodní větve. V tomto případě elektřina síť by měla protékat vývodem 266. zatáčky.

Detaily a materiály

Zbývající prvky a díly stabilizátoru pro vlastní montáž jsou zakoupeny z distribuční sítě. Pojďme si je vyjmenovat:

  1. Triaky (optrony) MOS 3041 - 7 ks.
  2. Triaky BTA 41 - 800 V - 7 ks.
  3. KP 1158 EN 6A (DA1) stabilizátor.
  4. Komparátor LM 339 N (pro DA2 a DA3) – 2 ks.
  5. Diody DF 005 M (pro VD2 a VD1) - 2 ks.
  6. Drátové rezistory SP 5 nebo SP 3 (pro R13, R14 a R25) - 3 ks.
  7. Rezistory C2 - 23, s tolerancí 1% - 7 ks.
  8. Rezistory libovolného výkonu s tolerancí 5% - 30 ks.
  9. Odpory omezující proud - 7 ks, pro průchod proudu 16 miliampérů (pro R 41 - 47) - 7 ks.
  10. Elektrolytické kondenzátory - 4 ks (pro C5 - 1).
  11. Filmové kondenzátory (C4 - 8).
  12. Vypínač vybavený pojistkou.

Optočleny MOS 3041 jsou nahrazeny MOS 3061. Stabilizátor KR 1158 EN 6A lze změnit na KP 1158 EN 6B. Komparátor K 1401 CA 1 lze instalovat jako analog LM 339 N. Místo diod lze použít KC 407 A.

Čip KR 1158 EN 6A musí být instalován na chladiči. K jeho výrobě se používá hliníková deska o velikosti 15 cm2. Dále je nutné na něj nainstalovat triaky. U triaků je povoleno použít společný chladič. Plocha musí přesáhnout 1600 cm 2 . Stabilizátor musí být vybaven mikroobvodem KR 1554 LP 5, který funguje jako mikrokontrolér. Devět LED diod je uspořádáno tak, že zapadají do otvorů na předním panelu zařízení.

Pokud uspořádání pouzdra neumožňuje jejich instalaci způsobem znázorněným na schématu, jsou umístěny na druhé straně, kde jsou umístěny tištěné stopy. LED musí být instalovány blikajícího typu, ale lze namontovat i neblikající diody za předpokladu, že svítí jasně červeným světlem. Pro tyto účely použijte AL 307 KM nebo L 1543 SRC - E.

Můžete sestavit jednodušší verze zařízení, ale budou mít určité vlastnosti.

Výhody a nevýhody, odlišnosti od továrních modelů

Pokud uvedete výhody samostatně vyrobených stabilizátorů, pak hlavní výhodou je nízká cena. Výrobci nástrojů často zvyšují ceny a jejich vlastní montáž bude stejně stát méně.

Další výhodou může být takový faktor, jako je možnost jednoduché opravy zařízení svépomocí.Koneckonců kdo, když ne vy, zná lépe svépomocí sestavené zařízení.

V případě poruchy majitel zařízení okamžitě najde vadný prvek a vymění jej za nový. Jednoduchá výměna dílů je způsobena takovým faktorem, že všechny díly byly zakoupeny v obchodě, takže je lze snadno znovu koupit v každém obchodě.

Nevýhodou samostatně sestaveného stabilizátoru napětí je zvýraznění jeho složitého nastavení.

Nejjednodušší „udělej si sám“ stabilizátor napětí

Zvažte, jak si můžete vyrobit svůj vlastní 220voltový stabilizátor vlastníma rukama s několika jednoduchými součástmi. Pokud je napětí ve vaší elektrické síti výrazně sníženo, pak vám takové zařízení bude vyhovovat právě včas. K jeho výrobě potřebujete hotový transformátor a pár jednoduchých dílů. Je lepší vzít takový příklad zařízení jako poznámku, protože se ukazuje jako dobré zařízení s dostatečným výkonem, například pro mikrovlnnou troubu.

Na ledničky a různé jiné domácí spotřebiče Snižování síťového napětí je velmi škodlivé, více než jeho zvyšování. Pokud zvýšíte hodnotu síťového napětí pomocí autotransformátoru, pak během poklesu síťového napětí na výstupu zařízení bude napětí normální. A pokud se napětí v síti stane normálním, pak na výstupu dostaneme zvýšenou hodnotu napětí. Pro příklad si vezměme transformátor 24 V. Při napětí na lince 190 V bude výstup zařízení 210 V, při síťové hodnotě 220 V bude výstup 244 V. To je celkem přijatelné a normální pro provoz domácích spotřebičů.

Pro výrobu potřebujeme hlavní část - jedná se o jednoduchý transformátor, ale ne elektronický. Najdete ho hotový, nebo změníte údaje na stávajícím transformátoru např. z rozbité TV. Transformátor bude zapojen podle obvodu autotransformátoru. Výstupní napětí bude přibližně o 11 % vyšší než napětí sítě.

V tomto případě je třeba dávat pozor, protože při výrazném poklesu napětí v síti směrem nahoru bude výstup zařízení přijímat napětí, které výrazně překračuje povolenou hodnotu.

Autotransformátor přidá pouze 11 % k síťovému napětí. To znamená, že výkon autotransformátoru je rovněž odebírán na 11 % výkonu spotřebiče. Například mikrovlnný výkon je 700 wattů, takže vezmeme transformátor o výkonu 80 wattů. Ale je lepší přebírat moc s rezervou.

Regulátor SA1 umožňuje v případě potřeby připojit zátěž spotřebiče bez autotransformátoru. Nejedná se samozřejmě o plnohodnotný stabilizátor, ale na druhou stranu jeho výroba nevyžaduje velké investice a spoustu času.

Ideální variantou pro provoz energetických sítí je změna hodnot proudu a napětí, a to jak směrem dolů, tak i nahoru, maximálně o 10 % nominálních 220 V. Protože se ale skoky vyznačují velkými změnami ve skutečnosti hrozí, že elektrické spotřebiče připojené přímo k síti ztratí své konstrukční schopnosti a dokonce i poruchu.

Použití speciálního vybavení pomůže vyhnout se problémům. Ale protože je to velmi odlišné vysoká cena, pak mnoho lidí dává přednost montáži stabilizátoru napětí vyrobeného sami. Jak opodstatněný je takový krok a co bude k jeho realizaci potřeba?

Konstrukce a princip činnosti stabilizátoru

Design nástroje

Poté, co jste se rozhodli sestavit zařízení sami, budete se muset podívat do pouzdra průmyslového modelu. Skládá se z několika hlavních částí:

  • transformátor;
  • Kondenzátory;
  • Rezistory;
  • Kabely pro připojení prvků a připojení zařízení.

Princip činnosti nejjednoduššího stabilizátoru je založen na činnosti reostatu. Zvyšuje nebo snižuje odpor v závislosti na síle proudu. Modernější modely mají širokou škálu funkcí a jsou schopny plně chránit domácí přístroje od přepětí.

Typy zařízení a jejich vlastnosti

Typy a jejich aplikace

Klasifikace zařízení závisí na metodách používaných k regulaci proudu. Protože tato hodnota představuje řízený pohyb částic, lze ji ovlivnit jedním z následujících způsobů:

  • mechanické;
  • Impuls.

První je založen na Ohmově zákoně. Zařízení, jejichž práce je na něm založena, se nazývají lineární. Zahrnují dvě kolena, která jsou spojena pomocí reostatu. Napětí přivedené na jeden prvek prochází reostatem a objevuje se tak na druhém, ze kterého je dodáváno spotřebitelům.

Zařízení tohoto typu umožňují pouze nastavení parametrů výstupního proudu a lze je rozšířit o další uzly. Je však nemožné použít takové stabilizátory v sítích, kde je rozdíl mezi vstupním a výstupním proudem velký, protože nebudou schopny chránit domácí spotřebiče před zkraty při vysokém zatížení.

Sledujeme video, princip fungování pulzního zařízení:

Impulsní modely fungují na principu amplitudové modulace proud. Obvod stabilizátoru používá spínač, který jej v pravidelných intervalech přeruší. Tento přístup umožňuje rovnoměrně akumulovat proud v kondenzátoru a po něm plné nabití a na spotřebiče.

Na rozdíl od lineárních stabilizátorů nemají pulzní regulátory možnost nastavit určitou hodnotu. V prodeji jsou sestupné modely - to jsou skvělá volba pro domov.

Stabilizátory napětí se také dělí na:

  1. Jednofázový;
  2. Třífázový.

Ale protože většina domácích spotřebičů pracuje z jednofázové sítě, v obytných prostorách obvykle používají zařízení prvního typu.

Začněme s montáží: součástky, nářadí

Vzhledem k tomu, že triakový aparát je považován za nejúčinnější, v našem článku zvážíme, jak samostatně sestavit právě takový model. Ihned je třeba poznamenat, že tento kutilský regulátor napětí vyrovná proud za předpokladu, že vstupní napětí je v rozsahu od 130 do 270V.

Přípustný výkon zařízení připojených k takovému zařízení nesmí překročit 6 kW. V tomto případě se přepnutí zátěže provede za 10 milisekund.

Pokud jde o součásti, k sestavení takového stabilizátoru budou zapotřebí následující prvky:

  • Zdroj napájení;
  • Usměrňovač pro měření amplitudy napětí;
  • komparátor;
  • Ovladač;
  • Zesilovače;
  • LED diody;
  • Načíst jednotku zpoždění zapnutí;
  • autotransformátor;
  • Optočlenové klíče;
  • Bezpečnostní spínač.

Z nástrojů budu potřebovat páječku a pinzetu.

Výrobní kroky

Chcete-li sestavit regulátor napětí 220V pro váš domov vlastníma rukama, musíte nejprve připravit desku s plošnými spoji o rozměrech 115x90 mm. Je vyrobena z fóliového sklolaminátu. Rozvržení dílů lze vytisknout laserová tiskárna a pomocí žehličky přenesené na desku.

Díváme se na video, domácí jednoduché zařízení:

Kruhový diagram

  • magnetický obvod o průřezu 1,87 cm²;
  • tři kabely PEV-2.

První drát slouží k vytvoření jednoho vinutí, přičemž jeho průměr je 0,064 mm. Počet otáček by měl být 8669.

Dva zbývající dráty budou nutné k dokončení ostatních vinutí. Od prvního se liší průměrem 0,185 mm. Počet závitů pro tato vinutí bude 522.

Pokud si chcete zjednodušit svůj úkol, pak můžete použít dva hotové transformátory TPK-2-2 12V. Jsou zapojeny do série.

V případě výroby těchto dílů samostatně, poté, co je jeden z nich připraven, přistoupí k vytvoření druhého. Bude potřebovat toroidní magnetický obvod. Pro vinutí je zvolen stejný PEV-2 jako v prvním případě, pouze počet závitů bude 455.

Také ve druhém transformátoru bude muset být provedeno 7 odboček. Navíc pro první tři se používá drát o průměru 3 mm a pro zbytek - pneumatiky o průřezu 18 mm². To pomůže zabránit zahřívání transformátoru během provozu.

připojení dvou transformátorů

Všechny ostatní komponenty pro zařízení pro kutily je nejlepší zakoupit v obchodě. Po zakoupení všeho potřebného můžete začít s montáží. Nejlepší je začít instalací mikroobvodu, který funguje jako regulátor na chladiči, který je vyroben z hliníkové platiny o ploše větší než 15 cm². Jsou na něm namontovány i triaky. Kromě toho musí mít chladič, na který mají být instalovány, chladicí povrch.

Pokud se vám sestavení triakového regulátoru napětí 220V s vlastními rukama zdá obtížné, můžete se zastavit u jednoduššího lineárního modelu. Bude mít stejné vlastnosti.

Účinnost ručně vyráběného produktu

Co nutí člověka vyrobit konkrétní zařízení? Nejčastěji - jeho vysoké náklady. A v tomto smyslu samočinně sestavený regulátor napětí samozřejmě překonává tovární model.

K výhodám domácí zařízení může zahrnovat možnost svépomocné opravy. Osoba, která stabilizátor montovala, pochopila jak princip fungování, tak strukturu, a proto bude schopna poruchu opravit bez cizí pomoci.

Všechny díly pro takové zařízení byly navíc předkoupeny v obchodě, takže pokud selžou, vždy se dá najít podobný.

Pokud porovnáme spolehlivost stabilizátoru sestaveného sami a vyrobeného v podniku, pak je zde výhoda na straně továrních modelů. Doma je téměř nemožné vyvinout model s vysokým výkonem, protože neexistuje žádné speciální měřicí zařízení.

Závěr

Existovat odlišné typy stabilizátory napětí a některé z nich jsou docela realistické dělat vlastníma rukama. K tomu však budete muset pochopit nuance zařízení, zakoupit potřebné komponenty a provést jejich kompetentní instalaci. Pokud si nejste jisti svými schopnostmi, pak je nejlepší možností zakoupení továrního zařízení. Takový stabilizátor je dražší, ale také výrazně převyšuje kvalitu modelů sestavených samostatně.


Napětí domácí elektrické sítě je často nízké, nikdy nedosahuje normálních 220 V. V takové situaci se lednička špatně spustí, osvětlení je slabé a voda v rychlovarné konvici na dlouhou dobu nevaří. Výkon zastaralého regulátoru napětí určeného k napájení černobílého (trubkového) televizoru je obvykle nedostatečný pro všechny ostatní domácí spotřebiče a síťové napětí často klesá pod povolené napětí pro takový stabilizátor.

Existuje jednoduchý způsob, jak zvýšit napětí v síti pomocí transformátoru s výkonem mnohem menším, než je výkon zátěže. Primární vinutí transformátoru je připojeno přímo k síti a zátěž je zapojena do série se sekundárním (snižovacím) vinutím transformátoru. Při vhodném fázování bude napětí na zátěži rovno součtu sítě a odebraného z transformátoru.

Schéma stabilizátoru síťového napětí fungující na tomto principu je znázorněn na obr. 1. Když je tranzistor VT2 s efektem pole zahrnutý v diagonále diodového můstku VD2 uzavřen, vinutí I (primární) transformátoru T1 je odpojeno od sítě. Napětí na zátěži se téměř rovná síťovému napětí, mínus malý úbytek napětí na vinutí II (sekundární) transformátoru T1. Při otevření tranzistoru s efektem pole se uzavře napájecí obvod primárního vinutí transformátoru a na zátěž se přivede součet napětí jeho sekundárního vinutí a sítě.

Rýže. jeden Obvod stabilizátoru napětí

Napětí na zátěži, redukované transformátorem T2 a usměrněné diodovým můstkem VD1, je přivedeno na bázi tranzistoru VT1. Motor ladicího rezistoru R1 musí být nastaven do polohy, ve které je tranzistor VT1 otevřen a VT2 je uzavřen, pokud je napětí na zátěži větší než jmenovité napětí (220 V). Při napětí nižším než je jmenovitý tranzistor VT1 bude uzavřen a VT2 - otevřený. Takto organizovaný negativní I Zpětná vazba udržuje napětí na zátěži přibližně rovné jmenovitému

Napětí usměrněné můstkem VD1 je také použito pro napájení kolektorového obvodu tranzistoru VT1 (přes integrální stabilizátor DA1). Obvod C5R6 potlačuje nežádoucí napěťové rázy drain-source tranzistoru VT2. Kondenzátor C1 snižuje rušení, které vstupuje do sítě během provozu stabilizátoru. Rezistory R3 a R5 jsou voleny tak, aby bylo dosaženo nejlepší a nejstabilnější stabilizace napětí. Spínač SA1 zapíná a vypíná stabilizátor spolu se zátěží. Sepnutím spínače SA2 se vypne automatika, která udržuje napětí na zátěži beze změny. V tomto případě se stává maximálním možným při daném napětí v síti.

Většina částí stabilizátoru je namontována tištěný spoj znázorněno na Obr. 2. Zbytek se s ním spojí v bodech A-D.

Výběr náhrady za diodový můstek KTS405A(VD2), je třeba mít na paměti, že musí být dimenzován na napětí minimálně 600 V a proud rovnající se maximálnímu zatěžovacímu proudu děleno transformačním poměrem transformátoru T1. Požadavky na můstek VD1 jsou skromnější: napětí a proud - nejméně 50 V a 50 mA

Rýže. 2 Montáž PCB

Tranzistor KT972A lze nahradit KT815B, a IRF840- na IRF740. Tranzistor s efektem pole má chladič o rozměrech 50x40 mm.

"Booster" transformátor T1 je vyroben z transformátoru ST-320, který byl použit v napájecích zdrojích BP-1 televizorů ULPCT-59. Transformátor se rozebere a sekundární vinutí se pečlivě navine, přičemž primární vinutí zůstanou nedotčená. Nová sekundární vinutí (stejná na obou cívkách) jsou navinuta smaltovaným měděným drátem (PEL nebo PEV) v souladu s údaji uvedenými v tabulce. Čím více poklesne napětí v síti, tím více závitů bude potřeba a tím nižší bude přípustný výkon zátěže.

Po převinutí a sestavení transformátoru se propojkou propojí vývody 2 a 2" polovin primárního vinutí, umístěných na různých tyčích magnetického obvodu. Poloviny sekundárního vinutí musí být zapojeny do série tak, aby jejich celkové napětí je maximální (při nesprávném zapojení se bude blížit nule) Podle maximálního celkového napětí sekundárního vinutí a sítě musí určit, která ze zbývajících volných svorek tohoto vinutí má být připojena ke svorce 1 primární, a které do zátěže.

Transformátor T2 - libovolná síť s napětím na sekundárním vinutí blízkým napětí uvedenému ve schématu s proudem spotřebovaným z tohoto vinutí 5O ... 1OmA.

Stůl 1

Dodatečné napětí, V 70 60 50 40 30 20
Maximální zátěžový výkon, kW 1 1.2 1.4 1,8 2,3 3,5
Počet závitů vinutí II 60+60 54+54 48+48 41+41 32+32 23+23
Průměr drátu, mm 1.5 1,6 1,8 2 2,2 2,8

Zahrnutím sestavený stabilizátor do sítě, nastavte trimovacím rezistorem R1 napětí na zátěži na 220 V. Je třeba mít na paměti, že popsané zařízení neeliminuje kolísání síťového napětí, pokud překročí 220 V nebo klesne pod minimum přijaté v výpočet transformátoru.

Stabilizátor nainstalovaný ve vlhké místnosti musí být umístěn v uzemněné kovové skříni.

Poznámka: v těžkých provozních režimech stabilizátoru může být výkon rozptýlený tranzistorem VT2 velmi zvýšen. Je to ona, a ne výkon transformátoru, co může omezit přípustný výkon zátěže. Proto byste se měli postarat o dobrý chladič tranzistoru.

Stabilizátor je síťový autotransformátor, jehož odbočky vinutí se přepínají automaticky v závislosti na napětí v síti.

Stabilizátor umožňuje udržet výstupní napětí na úrovni 220V při změně vstupního napětí ze 180 na 270 V. Přesnost stabilizace je 10V.

Schéma zapojení lze rozdělit na obvod nízkého proudu (nebo řídicí obvod) a obvod vysokého proudu (nebo obvod autotransformátoru).

Řídicí obvod je znázorněn na obrázku 1. Role měřiče napětí je přiřazena polykomparátorovému mikroobvodu s lineární indikací napětí, - A1 (LM3914).

Síťové napětí je přiváděno do primárního vinutí nízkovýkonového transformátoru T1. Tento transformátor má dvě sekundární vinutí, každé 12V, s jednou společnou svorkou (nebo jedno vinutí 24V s odbočkou ze středu).

Pro získání napájecího napětí slouží usměrňovač na diodě VD1. Napětí z kondenzátoru C1 je přiváděno do napájecího obvodu čipu A1 a LED optočlenů H1.1-H9.1. A také slouží k získání příkladných stabilních napětí minimální a maximální stupnice. K jejich získání se používá parametrický stabilizátor na US a P1. Meze měření se nastavují trimrovými rezistory R2 a R3 (rezistor R2 - horní hodnota, rezistor RЗ -spodní).

Naměřené napětí je odebíráno z druhého sekundárního vinutí transformátoru T1. Je usměrněn diodou VD2 a přiveden na rezistor R5. Podle úrovně konstantního napětí na rezistoru R5 se posuzuje míra odchylky síťového napětí od jmenovité hodnoty. Během procesu nastavení je rezistor R5 předběžně nastaven do střední polohy a rezistor R3 do spodní polohy podle schématu.

Poté se na primární vinutí T1 přivede zvýšené napětí (asi 270V) z autotransformátoru typu LATR a stupnice mikroobvodu se přivede na hodnotu, při které se rozsvítí LED připojená na pin 11 s rezistorem R2 (dočasně optočlenů LED lze připojit běžné světelné diody). Poté se vstupní střídavé napětí sníží na 190V a stupnice se při rozsvícení LED připojené na pin 18 A1 přivede na hodnotu rezistorem R3.

Pokud výše uvedená nastavení selžou, musíte trochu upravit R5 a opakovat je znovu. Postupnými aproximacemi je tedy dosaženo výsledku, kdy změna vstupního napětí o 10V odpovídá sepnutí výstupů čipu A1.

Celkem je získáno devět prahových hodnot - 270V, 260V, 250V, 240V, 230V, 220V, 210V, 200V, 190V.

Schematické schéma autotransformátoru je na obrázku 2. Vychází z přestavěného transformátoru typu LATR. Skříň transformátoru je demontována a je odstraněn posuvný kontakt, který slouží ke spínání odboček. Poté jsou na základě výsledků předběžných měření napětí z odboček vyvozeny závěry (od 180 do 260V po 10V krocích), které jsou následně spínány pomocí triakových spínačů VS1-VS9, řízených řídicím systémem přes optočleny H1-H9. . Optočleny jsou zapojeny tak, že když se údaj mikroobvodu A1 sníží o jeden dílek (o 10V), přepne se na zvyšující (o dalších 10V) odbočku autotransformátoru. A naopak - zvýšení hodnot mikroobvodu A1 vede k přepnutí na sestupný kohoutek autotransformátoru. Volbou odporu rezistoru R4 (obr. 1) se nastaví proud LED diodami optočlenů, při kterém suverénně spínají triakové spínače. Obvod na tranzistorech VT1 a VT2 (obr. 1) slouží ke zpoždění zapnutí zátěže autotransformátoru o dobu potřebnou k dokončení přechodových jevů v obvodu po zapnutí. Tento obvod zpožďuje připojení LED optočlenu k napájení.

Místo čipu LM3914 nemůžete použít podobné čipy LM3915 nebo LM3916, protože fungují podle logaritmického zákona, ale zde potřebujete lineární, jako je LM3914. Transformátor T1 - malý Čínský transformátor typ TLG, pro primární napětí 220V a dva sekundární 12V každý (12-0-12V) a proud 300mA. Můžete použít jiný podobný transformátor.

Transformátor T2 může být vyroben z LATR, jak je popsáno výše, nebo jej můžete navinout sami.

Lze použít i jiné triaky - vše závisí na výkonu zátěže. Jako spínací prvky můžete dokonce použít elektromagnetická relé.

Provedením dalších nastavení s odpory R2, R3, R5 (obr. 1) a podle toho dalšími odbočkami T2 (obr. 2) můžete změnit krok přepínání napětí.

Krivosheim N. Návrhář rádia. 2006 č. 6.

Literatura:

  1. Andreev S. Univerzální logická sonda, f. Radioconstructor 09-2005.
  2. Godin A. Stabilizátor střídavé napětí, a. Rádio, №8, 2005

P.S. V našem "Master's Store" si můžete zakoupit hotové moduly pro stabilizátory, zesilovače, indikátory napětí a proudu a také různé amatérské radiostanice pro vlastní montáž.

naše ""


P O P U L I R N O E:

    Jak omezit proud procházející zátěží?

    Často je potřeba zavést do obvodu proudové omezení. Toto je jedna z metod ochrany elektronické zátěže. V případě zkratu v zátěžovém obvodu může proudový ochranný obvod zachránit napájecí zdroj před poškozením.

    Dříve jsme zveřejnili diagramy nabíječky na