Výroba domácich stabilizátorov napätia je pomerne bežnou praxou. Väčšinou sa však vytvárajú stabilizačné elektronické obvody, určené pre relatívne nízke výstupné napätia (5-36 voltov) a relatívne nízke výkony. Zariadenia sa používajú ako súčasť vybavenia domácnosti, nič viac.

Povieme vám, ako vyrobiť výkonný stabilizátor napätia vlastnými rukami. Článok, ktorý sme navrhli, popisuje proces výroby zariadenia na prácu so sieťovým napätím 220 voltov. S prihliadnutím na naše rady sa s montážou môžete ľahko vyrovnať sami.

Túžba poskytnúť stabilizované napätie domácej siete je zjavným javom. Tento prístup zabezpečuje bezpečnosť prevádzkovaných zariadení, často drahých, neustále potrebných v ekonomike. A vo všeobecnosti je stabilizačný faktor zárukou zvýšenej bezpečnosti pri prevádzke elektrických sietí.

Na domáce účely sa najčastejšie kupujú, ktorých automatizácia vyžaduje pripojenie k napájaciemu zdroju, čerpaciemu zariadeniu, rozdeleným systémom a podobným spotrebiteľom.

Stabilizátor sieťového napätia v priemyselnom dizajne, ktorý je ľahko dostupný na trhu. Rozsah takýchto zariadení je obrovský, ale vždy existuje možnosť vytvoriť si vlastný dizajn.

Je možné vyriešiť takýto problém rôzne cesty, z ktorých najjednoduchšie je kúpiť výkonný stabilizátor napätia, vyrábaný priemyselným spôsobom.

Na komerčnom trhu je veľa ponúk. Akvizičné príležitosti sú však často obmedzené cenou zariadení alebo iných bodov. Alternatívou k nákupu je teda zostavenie stabilizátora napätia vlastnými rukami z dostupných elektronických komponentov.

Za predpokladu, že máte zodpovedajúce zručnosti a znalosti z elektroinštalácie, teórie elektrotechniky (elektroniky), elektroinštalačných obvodov a spájkovacích prvkov, je možné podomácky vyrobený regulátor napätia implementovať a úspešne aplikovať v praxi. Existujú také príklady.

Niečo také môže vyzerať ako stabilizačné zariadenie vyrobené ručne z dostupných a lacných rádiových komponentov. Podvozok a kryt je možné vybrať zo starého priemyselného zariadenia (napríklad z osciloskopu)

Schematické riešenia stabilizácie elektrickej siete 220V

Vzhľadom na možné obvodové riešenia na stabilizáciu napätia, berúc do úvahy relatívne vysoký výkon (najmenej 1-2 kW), treba mať na pamäti rôznorodosť technológií.

Existuje niekoľko riešení obvodov, ktoré určujú technologické možnosti zariadení:

• ferorezonančné;
• poháňané servomotorom;
• elektronické;
• striedač.

Ktorú možnosť si vybrať, závisí od vašich preferencií, materiálov dostupných na montáž a zručností pri práci s elektrickými zariadeniami.

Možnosť #1 - ferorezonančný obvod

Na vlastnú výrobu jednoduchá možnosť obvode je vidieť prvá položka v zozname - ferorezonančný obvod. Funguje na využití efektu magnetickej rezonancie.

Štrukturálna schéma jednoduchý stabilizátor vyrobený na báze tlmiviek: 1 - prvý prvok tlmivky; 2 - druhý prvok škrtiacej klapky; 3 - kondenzátor; 4 – strana vstupného napätia; 5 - strana výstupného napätia

Konštrukcia dostatočne výkonného ferorezonančného stabilizátora môže byť zostavená iba na troch prvkoch:

1. Plyn 1.
2. Plyn 2.
3. Kondenzátor.

Avšak jednoduchosť v túto možnosť sprevádzané mnohými nepríjemnosťami. Konštrukcia výkonného stabilizátora, zostaveného podľa ferorezonančnej schémy, sa ukazuje ako masívna, objemná a ťažká.

Možnosť #2 - Autotransformátor alebo servopohon

V skutočnosti hovoríme o obvode, ktorý využíva princíp autotransformátora. Transformácia napätia sa vykonáva automaticky ovládaním reostatu, ktorého posúvač posúva servo.

Na druhej strane je servopohon riadený signálom prijatým napríklad zo snímača úrovne napätia.

Schematický diagram servopohonu, ktorého montáž vám umožní vytvoriť výkonný stabilizátor napätia pre váš domov alebo vidiecky dom. Táto možnosť sa však považuje za technologicky zastaranú.

Približne podľa rovnakej schémy funguje zariadenie typu relé s jediným rozdielom, že transformačný pomer sa v prípade potreby mení pripojením alebo odpojením zodpovedajúcich vinutí pomocou relé.

Schémy tohto druhu už vyzerajú technicky zložitejšie, no zároveň neposkytujú dostatočnú linearitu zmien napätia. Je povolené ručne zostaviť relé alebo servozariadenie. Je však rozumnejšie zvoliť elektronickú verziu. Náklady na pracovnú silu a zdroje sú takmer rovnaké.

Možnosť # 3 - elektronický obvod

Montáž výkonného stabilizátora podľa schémy elektronického riadenia so širokou škálou rádiových komponentov v predaji je celkom možná. Takéto schémy sú spravidla zostavené na elektronické komponenty- triaky (tyristory, tranzistory).

Tiež navrhnutý celý riadok obvody stabilizátora napätia, kde sa ako kľúče používajú výkonové tranzistory s efektom poľa.

Bloková schéma modulu elektronickej stabilizácie: 1 - vstupné svorky zariadenia; 2 – riadiaca jednotka triaku pre vinutia transformátora; 3 - mikroprocesorová jednotka; 4 - výstupné svorky na pripojenie záťaže

Je dosť ťažké vyrobiť výkonné zariadenie úplne pod elektronickou kontrolou rukami nešpecialistu, lepšie. Skúsenosti a znalosti v oblasti elektrotechniky sú v tomto prípade nevyhnutné.

Je vhodné zvážiť túto možnosť pre nezávislú výrobu, ak existuje silná túžba postaviť stabilizátor a nahromadené skúsenosti elektronického inžiniera. Ďalej v článku sa budeme zaoberať návrhom elektronického dizajnu vhodného na výrobu vlastnými rukami.

Podrobný návod na montáž

Obvod uvažovaný pre vlastnú výrobu je skôr hybridnou možnosťou, pretože zahŕňa použitie výkonového transformátora v spojení s elektronikou. Transformátor sa v tomto prípade používa spomedzi tých, ktoré sú nainštalované v starších televízoroch.

Tu je približne výkonový transformátor potrebný na výrobu domáceho dizajnu stabilizátora. Nie je však vylúčený výber ďalších možností alebo navíjanie vlastnými rukami.

Je pravda, že v televíznych prijímačoch boli spravidla inštalované transformátory TS-180, zatiaľ čo stabilizátor vyžaduje najmenej TS-320, aby zabezpečil výstupné zaťaženie až 2 kW.

Krok # 1 - výroba tela stabilizátora

Na výrobu tela zariadenia je vhodná akákoľvek vhodná krabica na báze izolačného materiálu - plastu, textolitu atď. Hlavným kritériom je dostatok priestoru pre umiestnenie výkonového transformátora, elektronickej dosky a ďalších komponentov.

Je tiež prípustné vyrobiť puzdro z tabuľového sklolaminátu upevnením jednotlivých dosiek pomocou rohov alebo iným spôsobom.

Je povolené vybrať puzdro z akejkoľvek elektroniky, vhodné na umiestnenie všetkých pracovných komponentov domáceho stabilizátora. Telo je tiež možné zostaviť vlastnými rukami, napríklad z dosiek zo sklenených vlákien

Stabilizačná skrinka musí byť vybavená drážkami pre inštaláciu spínača, vstupných a výstupných rozhraní, ako aj ďalšieho príslušenstva, ktoré obvod poskytuje ako ovládacie alebo spínacie prvky.

Pod vyrobeným puzdrom je potrebná základná doska, na ktorú si „ľahne“ elektronická doska a upevní sa transformátor. Doska môže byť vyrobená z hliníka, ale na upevnenie elektronickej dosky by mali byť poskytnuté izolátory.

Krok č. 2 - Výroba PCB

Tu budete musieť najprv navrhnúť rozloženie pre umiestnenie a pripojenie všetkých elektronických častí v súlade s schému zapojenia okrem transformátora. Potom sa podľa rozloženia označí list fóliového textolitu a vytvorená stopa sa nakreslí (vytlačí) na bočnú stranu fólie.

Kompletne vyrobte dosku s plošnými spojmi stabilizátora prístupnými spôsobmi možno vykonať priamo doma. Na to je potrebné pripraviť šablónu a sadu nástrojov na leptanie na fóliový textolit

Takto získaná vytlačená kópia elektroinštalácie sa očistí, pocínuje a namontujú sa všetky rádiové súčiastky obvodu a nasleduje spájkovanie. Takto sa vyrába elektronická doska výkonného stabilizátora napätia.

V zásade je možné použiť služby leptania PCB tretích strán. Táto služba je pomerne cenovo dostupná a kvalita "pečate" je výrazne vyššia ako v domácej verzii.

Krok č. 3 - Zostavenie regulátora napätia

Doska vybavená rádiovými komponentmi sa pripravuje na externú väzbu. Z dosky sú vyvedené najmä externé komunikačné linky (vodiče) s ďalšími prvkami - transformátor, prepínač, rozhrania atď.

Na základnej doske krytu je nainštalovaný transformátor, obvody elektronickej dosky sú pripojené k transformátoru a doska je upevnená na izolátoroch.

Príklad domáceho reléového regulátora napätia, vyrobeného doma, umiestneného v puzdre z opotrebovaného priemyselného meracieho prístroja

Zostáva len pripojiť k okruhu vonkajšie prvky namontovaný na puzdre, nainštalujte kľúčový tranzistor na radiátor, po ktorom je zostavená elektronická konštrukcia uzavretá puzdrom. Regulátor napätia je pripravený. S nastavením môžete začať ďalšími testami.

Princíp činnosti a domáci test

Regulačný prvok elektronický obvod stabilizácia je výkonný tranzistor s efektom poľa typu IRF840. Napätie na spracovanie (220-250V) prechádza cez primárne vinutie výkonového transformátora, je usmernené diódovým mostíkom VD1 a ide do odtoku tranzistora IRF840. Zdroj tej istej súčiastky je pripojený k zápornému potenciálu diódového mostíka.

Schematický diagram vysokovýkonnej stabilizačnej jednotky (do 2 kW), na základe ktorej bolo zostavených a úspešne použitých niekoľko zariadení. Okruh vykazoval optimálnu úroveň stabilizácie pri stanovenej záťaži, nie však vyššej

Časť obvodu, ktorá obsahuje jedno z dvoch sekundárnych vinutí transformátora, tvorí diódový usmerňovač (VD2), potenciometer (R5) a ďalšie prvky elektronického regulátora. Táto časť obvodu generuje riadiaci signál, ktorý sa privádza do hradla tranzistora s efektom poľa IRF840.

V prípade zvýšenia napájacieho napätia riadiaci signál zníži hradlové napätie tranzistora s efektom poľa, čo vedie k uzavretiu kľúča. V súlade s tým je možné zvýšenie napätia na kontaktoch pripojenia záťaže (XT3, XT4) obmedzené. Obvod pracuje opačne v prípade poklesu sieťového napätia.

Nastavenie zariadenia nie je obzvlášť ťažké. Tu budete potrebovať obyčajná lampažiarovka (200-250 W), ktorá by mala byť pripojená k výstupným svorkám zariadenia (X3, X4). Ďalej sa otáčaním potenciometra (R5) nastaví napätie na označených svorkách na úroveň 220-225 voltov.

Vypnite stabilizátor, vypnite žiarovku a zapnite zariadenie už s plnou záťažou (nie vyššou ako 2 kW).

Po 15-20 minútach prevádzky sa zariadenie opäť vypne a sleduje sa teplota žiariča kľúčového tranzistora (IRF840). Ak je ohrev radiátora významný (viac ako 75º), mal by sa zvoliť výkonnejší radiátor chladiča.

Ak sa vám proces výroby stabilizátora zdal z praktického hľadiska príliš komplikovaný a iracionálny, môžete bez problémov nájsť a zakúpiť továrensky vyrobené zariadenie. Pravidlá a kritériá sú uvedené v našom odporúčanom článku.

Závery a užitočné video na túto tému

Video nižšie sa pozerá na jeden možný dizajn domáceho stabilizátora.

V zásade si môžete všimnúť túto verziu domáceho stabilizačného prístroja:

Je možná vlastná montáž bloku, ktorý stabilizuje sieťové napätie. Potvrdzujú to početné príklady, keď rádioamatéri s malými skúsenosťami celkom úspešne vyvíjajú (alebo používajú existujúci), pripravujú a zostavujú elektronický obvod.

Ťažkosti so získavaním dielov na výrobu domáceho stabilizátora sa zvyčajne nezaznamenávajú. Výrobné náklady sú nízke a prirodzene sa vyplatia, keď sa stabilizátor uvedie do prevádzky.

Zanechajte komentáre, pýtajte sa, publikujte fotografie k téme článku v bloku nižšie. Povedzte nám o tom, ako ste zostavili regulátor napätia vlastnými rukami. zdieľam užitočná informácia, čo môže byť užitočné pre začínajúcich elektrotechnikov navštevujúcich stránku.

Zariadenia pre domácnosť sú citlivé na prepätie, rýchlejšie sa opotrebúvajú a objavujú sa poruchy. V elektrickej sieti sa napätie často mení, znižuje alebo zvyšuje. S tým súvisí aj odľahlosť zdroja energie a nekvalitné elektrické vedenie.

Na pripojenie zariadení k trvalo udržateľnému napájaniu sa v obytných priestoroch používajú stabilizátory napätia. Na svojom výstupe má napätie stabilné vlastnosti. Stabilizátor je možné zakúpiť v distribučnej sieti, ale takéto zariadenie je možné vyrobiť ručne.

Existujú tolerancie pre zmenu napätia nie viac ako 10% menovitej hodnoty (220 V). Táto odchýlka musí byť pozorovaná smerom nahor aj nadol. Neexistuje však ideálna elektrická sieť a hodnota napätia v sieti sa často mení, čím sa zhoršuje prevádzka zariadení, ktoré sú k nej pripojené.

Elektrické spotrebiče reagujú negatívne na takéto rozmary siete a môžu rýchlo zlyhať a stratiť svoje vlastné funkcie. Aby sa predišlo takýmto následkom, ľudia používajú domáce spotrebiče nazývané regulátory napätia. Účinným stabilizátorom bolo zariadenie vyrobené na triakoch. Zvážime, ako vyrobiť stabilizátor napätia vlastnými rukami.

Charakteristika stabilizátora

Toto stabilizačné zariadenie nebude mať zvýšenú citlivosť na zmeny napätia dodávaného cez spoločné vedenie. Vyhladenie napätia sa vykoná, ak je vstupné napätie v rozsahu od 130 do 270 voltov.

Zariadenia pripojené do siete budú napájané napätím v rozsahu od 205 do 230 voltov. Z takéhoto zariadenia bude možné napájať elektrické zariadenia, ktorých celkový výkon je do 6 kW. Stabilizátor prepne záťaž spotrebiča za 10 ms.

Stabilizačné zariadenie

Schéma stabilizačného zariadenia.

Stabilizátor napätia podľa špecifikovanej schémy obsahuje nasledujúce časti:

1. Napájacia jednotka, ktorá obsahuje kapacity C2, C5, komparátor, transformátor, termoelektrickú diódu.
2. Uzol, ktorý oneskoruje pripojenie záťaže spotrebiteľa a pozostáva z odporov, tranzistorov, kapacity.
3. Usmerňovací mostík na meranie amplitúdy napätia. Usmerňovač sa skladá z kapacity, diódy, zenerovej diódy a niekoľkých deličov.
4. napäťový komparátor. Jeho základné časti sú rezistory a komparátory.
5. Logický regulátor na mikroobvodoch.
6. Zosilňovače, na tranzistoroch VT4-12, odpory obmedzujúce prúd.
7. LED ako indikátory.
8. Optitronic kľúče. Každá z prezývok je dodávaná s triakmi a odpormi, ako aj s opto-triakmi.
9. Elektrický stroj alebo poistka.
10. Autotransformátor.

Princíp fungovania

Pozrime sa, ako to funguje.

Po pripojení napájania je kapacita C1 v stave vybitia, tranzistor VT1 je otvorený a VT2 je zatvorený. Tranzistor VT3 tiež zostáva zatvorený. Prostredníctvom neho sa prúd privádza do všetkých LED a optitrónu na báze triakov.

Keďže tento tranzistor je v zatvorenom stave, LED diódy nesvietia a každý triak je uzavretý, záťaž je vypnutá. V tomto momente prúd preteká cez odpor R1 a prichádza do C1. Potom sa kondenzátor začne nabíjať.

Rozsah rýchlosti uzávierky je tri sekundy. Počas tohto obdobia sa vykonávajú všetky procesy prechodu. Po ich dokončení sa aktivuje spúšť Schmitt na základe tranzistorov VT1 a VT2. Potom sa otvorí 3. tranzistor a pripojí sa záťaž.

Napätie prichádzajúce z 3. vinutia T1 sa vyrovnáva diódou VD2 a kapacitou C2. Ďalej prúd tečie do deliča na odporoch R13-14. Z odporu R14 je na každom neinvertujúcom vstupe komparátora zahrnuté napätie, ktorého veľkosť je priamo závislá od veľkosti napätia.

Počet komparátorov je 8. Všetky sú vyrobené na čipoch DA2 a DA3. Zároveň je vhodný obrátený vstup komparátorov D.C., napájaný rozdeľovačmi R15-23. Nasleduje regulátor, ktorý prijíma vstupný signál každého komparátora.

Stabilizátor napätia a jeho vlastnosti

Keď vstupné napätie klesne pod 130 voltov, na výstupoch komparátorov sa objaví malá logická úroveň. V tomto okamihu je tranzistor VT4 otvorený, prvá LED bliká. Táto indikácia indikuje prítomnosť nízkeho napätia, čo znamená, že regulovaný stabilizátor nemôže vykonávať svoje funkcie.

Všetky triaky sú zatvorené a záťaž je vypnutá. Keď je napätie v rozsahu 130-150 voltov, potom signály 1 a A majú vlastnosti logickej vysokej hodnoty. Táto úroveň má nízka hodnota. V tomto prípade sa otvorí tranzistor VT5 a začne signalizovať druhá LED.

Optosimistor U1.2 sa otvára rovnakým spôsobom ako triak VS2. Cez triak bude pretekať zaťažovací prúd. Potom záťaž prejde do horného výstupu cievky autotransformátora T2.

Ak je vstupné napätie 150 - 170 V, potom signály 2, 1 a V majú zvýšenú hodnotu logickej úrovne. Ostatné signály sú nízke. Pri tomto vstupnom napätí sa tranzistor VT6 otvorí, rozsvieti sa 3. LED. V tomto momente sa otvorí 2. triak a prúd tečie na druhý výstup cievky T2, ktorý je 2. zhora.

Samostatne zostavený regulátor napätia pre 220 voltov pripojí vinutia 2. transformátora, ak úroveň vstupného napätia dosiahne: 190, 210, 230, 250 voltov. Na výrobu takéhoto stabilizátora potrebujete dosku plošných spojov 115 x 90 mm z fóliového sklolaminátu.

Obraz dosky je možné vytlačiť na tlačiarni. Potom sa pomocou žehličky tento obrázok prenesie na dosku.

Výroba transformátorov

Transformátory T1 a T2 si môžete vyrobiť sami. Pre T1, ktorého výkon je 3 kW, je potrebné použiť magnetický obvod s prierezom 1,87 cm 2 a 3 vodiče PEV - 2. 1. vodič s priemerom 0,064 mm. Navíjajú prvú cievku s počtom závitov 8669. Ďalšie 2 drôty sa používajú na vytvorenie zostávajúcich vinutí. Drôty na nich musia mať rovnaký priemer 0,185 mm s počtom závitov 522.

Aby ste takéto transformátory nevyrábali sami, môžete použiť hotové verzie TPK - 2 - 2 x 12 V, zapojené do série.

Na výrobu transformátora T2 pre 6 kW sa používa toroidný magnetický obvod. Vinutie je navinuté drôtom PEV-2 s počtom závitov 455. Na transformátore treba vyviesť 7 odbočiek. Prvé 3 z nich sú navinuté 3 mm drôtom. Zvyšné 4 vývody sú navinuté pneumatikami s prierezom 18 mm2. Pri tejto časti drôtu sa transformátor nezohrieva.

Vetvy sa vykonávajú na takýchto obratoch: 203, 232, 266, 305, 348 a 398. Obraty sa počítajú od spodnej vetvy. V tomto prípade elektriny sieť by mala pretekať cez vývod 266. zákruty.

Detaily a materiály

Zvyšné prvky a časti stabilizátora pre svojpomocnú montáž sú zakúpené z distribučnej siete. Poďme si ich vymenovať:

1. Triaky (optróny) MOS 3041 - 7 ks.
2. Triaky BTA 41 - 800 V - 7 ks.
3. KP 1158 EN 6A (DA1) stabilizátor.
4. Komparátor LM 339 N (pre DA2 a DA3) – 2 ks.
5. Diódy DF 005 M (pre VD2 a VD1) - 2 ks.
6. Drôtové odpory SP 5 alebo SP 3 (pre R13, R14 a R25) - 3 ks.
7. Rezistory C2 - 23, s toleranciou 1% - 7 ks.
8. Rezistory akéhokoľvek hodnotenia s toleranciou 5% - 30 ks.
9. Rezistory obmedzujúce prúd - 7 ks, na prechod prúdu 16 miliampérov (pre R 41 - 47) - 7 ks.
10. Elektrolytické kondenzátory - 4 ks (pre C5 - 1).
11. Filmové kondenzátory (C4 - 8).
12. Vypínač vybavený poistkou.

Optočleny MOS 3041 sú nahradené MOS 3061. Stabilizátor KR 1158 EN 6A je možné zmeniť na KP 1158 EN 6B. Komparátor K 1401 CA 1 je možné inštalovať ako analóg LM 339 N. Namiesto diód je možné použiť KC 407 A.

Čip KR 1158 EN 6A musí byť nainštalovaný na chladiči. Na jeho výrobu sa používa hliníková doska 15 cm2. Tiež je potrebné na ňu nainštalovať triaky. Pre triaky je povolené používať spoločný chladič. Plocha musí presiahnuť 1600 cm 2 . Stabilizátor musí byť vybavený mikroobvodom KR 1554 LP 5, ktorý funguje ako mikrokontrolér. Deväť LED diód je usporiadaných tak, aby zapadli do otvorov na prednom paneli zariadenia.

Ak zariadenie puzdra neumožňuje ich inštaláciu tak, ako je to na obrázku, umiestnia sa na druhú stranu, kde sa nachádzajú vytlačené stopy. LED diódy musia byť inštalované v blikajúcom type, ale môžu byť namontované aj neblikajúce diódy za predpokladu, že svietia jasným červeným svetlom. Na tieto účely použite AL 307 KM alebo L 1543 SRC - E.

Môžete zostaviť jednoduchšie verzie zariadení, ktoré však budú mať určité funkcie.

Výhody a nevýhody, rozdiely od továrenských modelov

Ak uvediete výhody stabilizátorov vyrobených vlastnými rukami, hlavnou výhodou sú nízke náklady. Výrobcovia nástrojov často zvyšujú ceny a ich vlastná montáž bude aj tak stáť menej.

Ďalšou výhodou môže byť taký faktor, ako je možnosť jednoduchej svojpomocnej opravy zariadenia. Veď kto, ak nie vy, pozná lepšie svojpomocne zostavené zariadenie.

V prípade poruchy majiteľ zariadenia okamžite nájde chybný prvok a vymení ho za nový. Jednoduchá výmena dielov je spôsobená takým faktorom, že všetky diely boli zakúpené v obchode, takže sa dajú ľahko kúpiť znova v každom obchode.

Nevýhodou samostatne zostaveného stabilizátora napätia je zvýraznenie jeho zložitého nastavenia.

Najjednoduchší stabilizátor napätia „urob si sám“.

Zvážte, ako si môžete vyrobiť svoj vlastný 220 voltový stabilizátor vlastnými rukami s niekoľkými jednoduchými časťami. Ak je napätie vo vašej elektrickej sieti výrazne znížené, potom vám takéto zariadenie bude vyhovovať práve včas. Na jeho výrobu potrebujete hotový transformátor a niekoľko jednoduchých dielov. Je lepšie brať takýto príklad zariadenia ako poznámku, pretože sa ukazuje ako dobré zariadenie s dostatočným výkonom, napríklad pre mikrovlnnú rúru.

Na chladničky a rôzne iné domáce spotrebiče znižovanie sieťového napätia je veľmi škodlivé, viac ako jeho zvyšovanie. Ak zvýšite hodnotu sieťového napätia pomocou autotransformátora, potom počas poklesu sieťového napätia na výstupe zariadenia bude napätie normálne. A ak sa napätie v sieti stane normálnym, potom na výstupe dostaneme zvýšenú hodnotu napätia. Zoberme si napríklad transformátor 24 V. Pri napätí 190 V na linke bude výstup zariadenia 210 V, pri sieťovej hodnote 220 V bude výstup 244 V. To je celkom prijateľné a normálne pre prevádzku domácich spotrebičov.

Na výrobu potrebujeme hlavnú časť - je to jednoduchý transformátor, ale nie elektronický. Môžete ho nájsť hotový, alebo zmeniť údaje na existujúcom transformátore, napríklad z pokazeného televízora. Transformátor bude zapojený podľa obvodu autotransformátora. Výstupné napätie bude približne o 11 % vyššie ako napätie siete.

V tomto prípade je potrebné dávať pozor, pretože pri výraznom poklese napätia v sieti smerom nahor dostane výstup zariadenia napätie, ktoré výrazne presahuje prípustnú hodnotu.

Autotransformátor pridá iba 11% k napätiu v sieti. To znamená, že výkon autotransformátora je tiež odoberaný na 11% výkonu spotrebiča. Napríklad mikrovlnný výkon je 700 wattov, takže vezmeme transformátor s výkonom 80 wattov. Ale je lepšie brať moc s rezervou.

Regulátor SA1 umožňuje v prípade potreby pripojiť záťaž spotrebiča bez autotransformátora. Samozrejme, nejde o plnohodnotný stabilizátor, no na druhej strane si jeho výroba nevyžaduje veľké investície a veľa času.

Ideálnou možnosťou pre prevádzku energetických sietí je zmena hodnôt prúdu a napätia smerom nadol aj nahor maximálne o 10 % nominálneho napätia 220 V. Ale keďže skoky sa vyznačujú veľkými zmenami v skutočnosti , hrozí, že elektrické spotrebiče pripojené priamo do siete stratia svoje konštrukčné možnosti až zlyhajú.

Použitie špeciálneho vybavenia pomôže vyhnúť sa problémom. Ale keďže je to veľmi odlišné vysoká cena, potom veľa ľudí uprednostňuje zostavenie stabilizátora napätia vyrobeného sami. Nakoľko je takýto krok opodstatnený a čo si bude vyžadovať jeho realizácia?

Konštrukcia a princíp činnosti stabilizátora

Dizajn nástroja

Keď sa rozhodnete zostaviť zariadenie sami, budete sa musieť pozrieť do puzdra priemyselného modelu. Skladá sa z niekoľkých hlavných častí:

• transformátor;
• Kondenzátory;
• Rezistory;
• Káble na pripojenie prvkov a pripojenie zariadenia.

Princíp činnosti najjednoduchšieho stabilizátora je založený na činnosti reostatu. Zvyšuje alebo znižuje odpor v závislosti od sily prúdu. Modernejšie modely majú širokú škálu funkcií a sú schopné plne chrániť domáce prístroje od prepätia.

Typy zariadení a ich vlastnosti

Typy a ich aplikácie

Klasifikácia zariadení závisí od metód používaných na reguláciu prúdu. Keďže táto hodnota predstavuje riadený pohyb častíc, možno ju ovplyvniť jedným z nasledujúcich spôsobov:

• mechanický;
• Impulz.

Prvý je založený na Ohmovom zákone. Zariadenia, ktorých práca je založená na tom, sa nazývajú lineárne. Zahŕňajú dve kolená, ktoré sú spojené pomocou reostatu. Napätie aplikované na jeden prvok prechádza cez reostat a tak sa objavuje na druhom, z ktorého sa dodáva spotrebiteľom.

Zariadenia tohto typu umožňujú iba nastavenie parametrov výstupného prúdu a môžu byť rozšírené o ďalšie uzly. Nie je však možné použiť takéto stabilizátory v sieťach, kde je rozdiel medzi vstupným a výstupným prúdom veľký, pretože nebudú schopné chrániť domáce spotrebiče pred skratmi pri vysokom zaťažení.

Sledujeme video, princíp fungovania pulzného zariadenia:

Impulzné modely fungujú na princípe amplitúdovej modulácie prúd. Obvod stabilizátora používa spínač, ktorý ho v pravidelných intervaloch preruší. Tento prístup vám umožňuje rovnomerne akumulovať prúd v kondenzátore a po ňom plné nabitie a na spotrebiče.

Na rozdiel od lineárnych stabilizátorov nemajú pulzné regulátory možnosť nastaviť určitú hodnotu. V predaji sú zostupné modely - to sú perfektná voľba pre domov.

Stabilizátory napätia sa tiež delia na:

1. Jednofázový;
2. Trojfázový.

Ale keďže väčšina domácich spotrebičov pracuje z jednofázovej siete, v obytných priestoroch zvyčajne používajú zariadenia patriace do prvého typu.

Začnime s montážou: komponenty, nástroje

Keďže triakový prístroj sa považuje za najúčinnejší, v našom článku zvážime, ako samostatne zostaviť práve takýto model. Okamžite je potrebné poznamenať, že tento regulátor napätia „urob si sám“ vyrovná prúd za predpokladu, že vstupné napätie je v rozsahu od 130 do 270 V.

Prípustný výkon zariadení pripojených k takémuto zariadeniu nesmie presiahnuť 6 kW. V tomto prípade sa prepnutie záťaže vykoná do 10 milisekúnd.

Pokiaľ ide o komponenty, na zostavenie takéhoto stabilizátora budú potrebné nasledujúce prvky:

• Zdroj;
• Usmerňovač na meranie amplitúdy napätia;
• komparátor;
• Ovládač;
• Zosilňovače;
• LED diódy;
• Jednotka oneskorenia zapnutia zaťaženia;
• autotransformátor;
• Optočlenové kľúče;
• Bezpečnostný spínač.

Z nástrojov budem potrebovať spájkovačku a pinzetu.

Výrobné kroky

Na zostavenie regulátora napätia 220 V pre váš domov vlastnými rukami musíte najskôr pripraviť dosku plošných spojov s rozmermi 115 x 90 mm. Je vyrobený z fóliového sklolaminátu. Rozloženie dielov je možné vytlačiť laserova tlačiareň a pomocou žehličky preniesť na dosku.

Pozeráme video, domáce jednoduché zariadenie:

schému zapojenia

• magnetický obvod s prierezom 1,87 cm²;
• tri káble PEV-2.

Prvý drôt slúži na vytvorenie jedného vinutia, pričom jeho priemer je 0,064 mm. Počet otočení by mal byť 8669.

Dva zostávajúce drôty budú potrebné na dokončenie ostatných vinutí. Od prvého sa líšia priemerom 0,185 mm. Počet závitov pre tieto vinutia bude 522.

Ak chcete svoju úlohu zjednodušiť, môžete použiť dva hotové transformátory TPK-2-2 12V. Sú zapojené do série.

V prípade vlastnej výroby týchto dielov, keď je jeden z nich pripravený, pristúpia k vytvoreniu druhého. Bude potrebovať toroidný magnetický obvod. Pre vinutie sa zvolí rovnaký PEV-2 ako v prvom prípade, iba počet závitov bude 455.

Aj v druhom transformátore bude potrebné urobiť 7 odbočiek. Navyše, pre prvé tri sa používa drôt s priemerom 3 mm a pre zvyšok - pneumatiky s prierezom 18 mm². To pomôže zabrániť zahrievaniu transformátora počas prevádzky.

pripojenie dvoch transformátorov

Všetky ostatné komponenty pre zariadenie pre domácich majstrov je najlepšie zakúpiť v obchode. Po zakúpení všetkého potrebného môžete začať s montážou. Najlepšie je začať inštaláciou mikroobvodu, ktorý funguje ako regulátor na chladiči, ktorý je vyrobený z hliníkovej platiny s plochou viac ako 15 cm². Sú na ňom namontované aj triaky. Okrem toho chladič, na ktorý sa majú inštalovať, musí mať chladiaci povrch.

Ak sa vám zdá, že zostavenie triakového regulátora napätia 220 V vlastnými rukami je pre vás ťažké, môžete sa zastaviť na jednoduchšom lineárnom modeli. Bude mať rovnaké vlastnosti.

Účinnosť ručne vyrobeného produktu

Čo núti človeka vyrobiť konkrétne zariadenie? Najčastejšie - jeho vysoké náklady. A v tomto zmysle, samostatne zostavený regulátor napätia, samozrejme, prevyšuje továrenský model.

K výhodám domáce zariadenia môže zahŕňať možnosť vlastnej opravy. Osoba, ktorá zostavila stabilizátor, pochopila jeho princíp činnosti a štruktúru, a preto bude môcť poruchu opraviť bez vonkajšej pomoci.

Navyše, všetky diely pre takéto zariadenie boli predkúpené v obchode, takže ak sa pokazia, vždy nájdete podobný.

Ak porovnáme spoľahlivosť stabilizátora, ktorý sme sami zostavili a vyrobili v podniku, potom je tu výhoda na strane továrenských modelov. Doma je takmer nemožné vyvinúť model s vysokým výkonom, pretože neexistuje žiadne špeciálne meracie zariadenie.

Záver

Existovať odlišné typy stabilizátory napätia a niektoré z nich sú celkom realistické robiť vlastnými rukami. Ale na to budete musieť pochopiť nuansy zariadenia, zakúpiť potrebné komponenty a vykonať ich kompetentnú inštaláciu. Ak si nie ste istí svojimi schopnosťami, potom je najlepšou možnosťou zakúpenie zariadenia vyrobeného v továrni. Takýto stabilizátor je drahší, ale tiež výrazne prevyšuje kvalitu modelov zostavených nezávisle.

Napätie domácej elektrickej siete je často nízke, nikdy nedosahuje bežných 220 V. V takejto situácii sa chladnička zle naštartuje, osvetlenie je slabé a voda v rýchlovarnej kanvici na dlhú dobu nevarí sa. Výkon zastaraného regulátora napätia určeného na napájanie čiernobieleho (elektrónkového) televízora je zvyčajne nedostatočný pre všetky ostatné domáce spotrebiče a napätie v sieti často klesá pod prípustné napätie pre takýto stabilizátor.

Existuje jednoduchý spôsob, ako zvýšiť napätie v sieti pomocou transformátora s výkonom oveľa menším ako je výkon záťaže. Primárne vinutie transformátora je pripojené priamo k sieti a záťaž je zapojená do série so sekundárnym (klesajúcim) vinutím transformátora. Pri vhodnom fázovaní sa napätie na záťaži bude rovnať súčtu siete a odobraté z transformátora.

Schéma stabilizátora sieťového napätia fungujúce na tomto princípe je znázornené na obr. 1. Keď je tranzistor VT2 s efektom poľa zahrnutý v uhlopriečke diódového mostíka VD2 zatvorený, vinutie I (primárne) transformátora T1 je odpojené od siete. Napätie na záťaži sa takmer rovná sieťovému napätiu, mínus malý pokles napätia na vinutí II (sekundárne) transformátora T1. Ak otvoríte tranzistor s efektom poľa, napájací obvod primárneho vinutia transformátora sa uzavrie a súčet napätia jeho sekundárneho vinutia a siete sa aplikuje na záťaž.

Ryža. jeden Obvod stabilizátora napätia

Napätie na záťaži, znížené transformátorom T2 a usmernené diódovým mostíkom VD1, sa privádza na bázu tranzistora VT1. Motor trimra rezistora R1 musí byť nastavený do polohy, v ktorej je tranzistor VT1 otvorený a VT2 je zatvorený, ak je napätie na záťaži väčšie ako menovité (220 V). Pri napätí menšom ako nominálny tranzistor VT1 bude zatvorený a VT2 - otvorený. Takto usporiadaný negatívny I Spätná väzba udržiava napätie na záťaži približne rovnaké ako nominálne

Napätie usmernené mostíkom VD1 sa používa aj na napájanie kolektorového obvodu tranzistora VT1 (cez integrálny stabilizátor DA1). Obvod C5R6 potláča nežiaduce napäťové rázy drain-source tranzistora VT2. Kondenzátor C1 znižuje rušenie, ktoré vstupuje do siete počas prevádzky stabilizátora. Rezistory R3 a R5 sú zvolené tak, aby sa dosiahla najlepšia a najstabilnejšia stabilizácia napätia. Spínač SA1 zapína a vypína stabilizátor spolu so záťažou. Zatvorením spínača SA2 sa vypne automatika, ktorá udržiava napätie pri záťaži nezmenené. V tomto prípade sa stáva maximálnym možným pri danom napätí v sieti.

Väčšina častí stabilizátora je namontovaná vytlačená obvodová doska znázornené na obr. 2. Zvyšok sa s ním spája v bodoch A-D.

Výber náhrady za diódový mostík KTS405A(VD2), treba mať na pamäti, že musí byť dimenzovaný na napätie najmenej 600 V a prúd rovný maximálnemu zaťažovaciemu prúdu vydelenému transformačným pomerom transformátora T1. Požiadavky na mostík VD1 sú skromnejšie: napätie a prúd - najmenej 50 V a 50 mA

Ryža. 2 Montáž PCB

Tranzistor KT972A možno nahradiť KT815B, a IRF840- na IRF740. Tranzistor s efektom poľa má chladič s rozmermi 50x40 mm.

"Booster" transformátor T1 je vyrobený z transformátora ST-320, ktorý bol použitý v napájacích zdrojoch BP-1 televízorov ULPCT-59. Transformátor sa rozoberie a sekundárne vinutia sa opatrne navinú, pričom primárne vinutia zostanú nedotknuté. Nové sekundárne vinutia (rovnaké na oboch cievkach) sú navinuté smaltovaným medeným drôtom (PEL alebo PEV) v súlade s údajmi uvedenými v tabuľke. Čím viac klesne napätie v sieti, tým viac závitov bude potrebných a tým nižší bude prípustný výkon záťaže.

Po previnutí a zložení transformátora sa svorky 2 a 2" polovíc primárneho vinutia, umiestnených na rôznych tyčiach magnetického obvodu, spoja prepojkou. Polovice sekundárneho vinutia musia byť zapojené do série tak, aby ich celkové napätie je maximálne (pri nesprávnom zapojení sa bude blížiť k nule) Maximálnym celkovým napätím sekundárneho vinutia a siete je potrebné určiť, ktorý zo zostávajúcich voľných svoriek tohto vinutia má byť pripojený na svorku 1 primárny, a ktorý do záťaže.

Transformátor T2 - akákoľvek sieť s napätím na sekundárnom vinutí blízkym napätiu uvedenému v diagrame s prúdom spotrebovaným z tohto vinutia 5O ... 1OmA.

Tabuľka 1

Dodatočné napätie, V	70	60	50	40	30	20
Maximálny zaťažovací výkon, kW	1	1.2	1.4	1,8	2,3	3,5
Počet závitov vinutia II	60+60	54+54	48+48	41+41	32+32	23+23
Priemer drôtu, mm	1.5	1,6	1,8	2	2,2	2,8

Zahrnutím zostavený stabilizátor do siete, nastavte trimovacím odporom R1 napätie pri záťaži na 220 V. Treba mať na pamäti, že popísané zariadenie neodstraňuje kolísanie sieťového napätia, ak presiahne 220 V alebo klesne pod minimum prijaté v výpočet transformátora.

Stabilizátor inštalovaný vo vlhkej miestnosti musí byť umiestnený v uzemnenom kovovom puzdre.

Poznámka: v ťažkých prevádzkových režimoch stabilizátora môže byť výkon rozptýlený tranzistorom VT2 veľmi zvýšený. Je to ona, a nie výkon transformátora, ktorý môže obmedziť povolený výkon zaťaženia. Preto by ste sa mali postarať o dobrý chladič tranzistora.

Stabilizátor je sieťový autotransformátor, ktorého odbočky vinutia sa prepínajú automaticky v závislosti od napätia v sieti.

Stabilizátor umožňuje udržiavať výstupné napätie na úrovni 220V pri zmene vstupného napätia zo 180 na 270 V. Presnosť stabilizácie je 10V.

Schéma zapojenia môže byť rozdelená na obvod nízkeho prúdu (alebo riadiaci obvod) a obvod vysokého prúdu (alebo obvod autotransformátoru).

Riadiaci obvod je znázornený na obrázku 1. Úloha merača napätia je priradená polykomparátorovému mikroobvodu s lineárnou indikáciou napätia, - A1 (LM3914).

Sieťové napätie sa privádza do primárneho vinutia transformátora T1 s nízkym výkonom. Tento transformátor má dve sekundárne vinutia, každé 12V, s jednou spoločnou svorkou (alebo jedno 24V vinutie s odbočkou zo stredu).

Na získanie napájacieho napätia sa používa usmerňovač na dióde VD1. Napätie z kondenzátora C1 sa privádza do napájacieho obvodu čipu A1 a LED diód optočlenov H1.1-H9.1. A tiež slúži na získanie príkladných stabilných napätí minimálnych a maximálnych značiek stupnice. Na ich získanie sa používa parametrický stabilizátor na US a P1. Hranice merania sa nastavujú pomocou trimrov rezistorov R2 a R3 (rezistor R2 - horná hodnota, odpor RЗ -dolný).

Namerané napätie sa odoberá z druhého sekundárneho vinutia transformátora T1. Je usmernený diódou VD2 a privádzaný na odpor R5. Podľa úrovne konštantného napätia na rezistore R5 sa posudzuje miera odchýlky sieťového napätia od menovitej hodnoty. Počas procesu nastavovania je rezistor R5 predbežne nastavený do strednej polohy a rezistor R3 do spodnej polohy podľa schémy.

Potom sa na primárne vinutie T1 privedie zvýšené napätie (asi 270V) z autotransformátora typu LATR a rezistor R2 nastaví stupnicu mikroobvodu na hodnotu, pri ktorej sa rozsvieti LED pripojená na kolík 11 (dočasne namiesto LED optočlena si možno pripojiť bežné svetelné diódy). Potom sa vstupné striedavé napätie zníži na 190V a stupnica sa privedie na hodnotu rezistorom R3, keď svieti LED pripojená na pin 18 A1.

Ak vyššie uvedené nastavenia zlyhajú, musíte trochu upraviť R5 a zopakovať ich znova. Postupnými aproximáciami sa teda dosiahne výsledok, keď zmena vstupného napätia o 10V zodpovedá spínaniu výstupov čipu A1.

Celkovo sa získa deväť prahových hodnôt - 270 V, 260 V, 250 V, 240 V, 230 V, 220 V, 210 V, 200 V, 190 V.

Schematický diagram autotransformátora je znázornený na obrázku 2. Je založený na konvertovanom transformátore typu LATR. Puzdro transformátora je demontované a posuvný kontakt, ktorý slúži na spínanie odbočiek, je odstránený. Potom sa na základe výsledkov predbežných meraní napätí z odbočiek vyvodia závery (od 180 do 260V v 10V krokoch), ktoré sa následne spínajú pomocou triakových spínačov VS1-VS9, riadených riadiacim systémom cez optočleny H1-H9. . Optočleny sú zapojené tak, že keď sa údaj mikroobvodu A1 zníži o jeden dielik (o 10V), prepne sa na zvýšenie (o ďalších 10V) odbočku autotransformátora. A naopak - zvýšenie hodnôt mikroobvodu A1 vedie k prepnutiu na zostupný kohútik autotransformátora. Voľbou odporu rezistora R4 (obr. 1) sa nastaví prúd cez LED diódy optočlenov, pri ktorom suverénne spínajú triakové spínače. Obvod na tranzistoroch VT1 a VT2 (obr. 1) slúži na oneskorenie zapnutia záťaže autotransformátora o čas potrebný na dokončenie prechodových dejov v obvode po zapnutí. Tento obvod oneskoruje pripojenie LED optočlena k napájaniu.

Namiesto čipu LM3914 nemôžete použiť podobné čipy LM3915 alebo LM3916, pretože fungujú podľa logaritmického zákona, ale tu potrebujete lineárny, ako napríklad LM3914. Transformátor T1 - malý Čínsky transformátor typ TLG, pre primárne napätie 220V a dva sekundárne po 12V (12-0-12V) a prúd 300mA. Môžete použiť iný podobný transformátor.

Transformátor T2 môže byť vyrobený z LATR, ako je opísané vyššie, alebo si ho môžete navinúť sami.

Môžu sa použiť aj iné triaky - všetko závisí od výkonu záťaže. Ako spínacie prvky môžete dokonca použiť elektromagnetické relé.

Vykonaním iných nastavení pomocou rezistorov R2, R3, R5 (obr. 1) a podľa toho ďalších odbočiek T2 (obr. 2) môžete zmeniť krok prepínania napätia.

Krivosheim N. Rádiový dizajnér. 2006 č. 6.

Literatúra:

1. Andreev S. Univerzálna logická sonda, f. Rádiokonštruktér 09-2005.
2. Godin A. Stabilizátor striedavé napätie, a. Rádio, №8, 2005

P.S. V našom "Master's Store" si môžete zakúpiť hotové moduly pre stabilizátory, zosilňovače, indikátory napätia a prúdu, ako aj rôzne amatérske rádiové súpravy na vlastnú montáž.

naše ""

P O P U L I R N O E:

Ako obmedziť prúd cez záťaž?

Často je potrebné zaviesť do obvodu prúdový limit. Toto je jedna z metód ochrany elektronickej záťaže. V prípade skratu v obvode záťaže môže prúdový ochranný obvod zachrániť napájací zdroj pred poškodením.

Predtým sme uverejnili diagramy nabíjačky na