Мощен самостоятелен регулатор на напрежението: схеми на схеми + стъпка по стъпка инструкции за монтаж

Изработката на домашни стабилизатори на напрежение е доста често срещана практика. В по-голямата си част обаче се създават стабилизиращи електронни вериги, които са проектирани за сравнително малки изходни напрежения (5-36 волта) и сравнително ниска мощност. Устройствата се използват като част от домакинското оборудване, нищо повече.

Ще ви кажем как да направите мощен регулатор на напрежението със собствените си ръце. В нашата статия описваме производствения процес на устройство за работа с мрежово напрежение 220 волта. Въз основа на нашите съвети можете лесно да се справите сами с монтажа.

Стабилизиране на напрежението на домакинска мрежа

Желанието за осигуряване на стабилизирано напрежение на домакинската мрежа е очевидно явление. Този подход осигурява безопасността на работещото оборудване, често скъпо, постоянно необходимо в домакинството. И като цяло, факторът за стабилизация е ключът към повишената безопасност на работата на електрическите мрежи.

За домашни цели те най-често придобиват стабилизатор на газов котелчиято автоматизация изисква захранване, за хладилника, помпено оборудване, сплит системи и подобни потребители.

Индустриален дизайн на стабилизатор на напрежението, който е лесно да се закупи на пазара. Обхватът на такова оборудване е огромен, но винаги има възможност да направите свой собствен дизайн

Има много начини за решаване на този проблем, най-простият от които е да закупите мощен регулатор на напрежение, произведен по индустриален начин.

предложения стабилизатори на напрежението на търговския пазар много. Възможностите за придобиване обаче често са ограничени от цената на устройства или други точки.Съответно алтернатива на закупуването е сглобяването на стабилизатор на напрежението със собствените си ръце от налични електронни компоненти.

При условие, че притежавате съответните умения и знания за електрическата инсталация, теорията на електротехниката (електрониката), електрическите вериги и запояващите елементи, домашният стабилизатор на напрежението може да бъде приложен и успешно приложен на практика. Има такива примери.

Нещо подобно може да изглежда като оборудване за стабилизация, направено от самите достъпни и евтини радио компоненти. Шасито и корпусът могат да бъдат избрани от старо промишлено оборудване (например от осцилоскоп)

220V решения за стабилизация на захранващата верига

Като се имат предвид възможните решения за стабилизация на напрежението, като се вземат предвид сравнително високата мощност (най-малко 1-2 кВт), трябва да се има предвид разнообразието от технологии.

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

• ferroresonance;
• серво;
• Електронната;
• Инвертори.

Коя опция да изберете зависи от вашите предпочитания, налични материали за сглобяване и умения в работата с електрическо оборудване.

Вариант №1 - Ферорезонансна схема

За самостоятелно производство най-простият вариант на схемата е първият елемент в списъка - ферорезонансна верига. Той работи, като използва ефекта на магнитен резонанс.

Структурната схема на обикновен стабилизатор, базиран на дросели: 1 - първият дросел елемент; 2 - вторият дроселен 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. Кондензатора.

Опростеността в това изпълнение обаче е придружена от много неудобства. Дизайнът на мощен стабилизатор, сглобен според ферорезонансната верига, се оказва масивен, обемен и тежък.

Вариант №2 - автотрансформатор или серво задвижване

Всъщност това е схема, при която се използва принципът на автотрансформатор. Преобразуването на напрежението се осъществява автоматично чрез управление на реостата, чийто плъзгач движи серво.

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

Принципна схема на серво задвижващо устройство, сглобяването на което ще ви позволи да създадете мощен стабилизатор на напрежението за дома или за страната. Тази опция обаче се счита за технологично остаряла.

Приблизително по същия начин работи релейно устройство, като единствената разлика е, че коефициентът 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-сложно технически, но в същото време не осигуряват достатъчна линейност на промяната на напрежението. Ръчното сглобяване на релейното устройство или на серво задвижване е допустимо. По-разумно е обаче да изберете електронна опция. Цената на усилията и парите са почти еднакви.

Вариант № 3 - електронна схема

Сглобяването на мощен стабилизатор съгласно схемата за електронно управление с богат асортимент от радиокомпоненти за продажба става напълно възможно. По правило такива схеми се сглобяват върху електронни компоненти - триаци (тиристори, транзистори).

Разработени са и редица вериги за стабилизатор на напрежението, където транзисторите с мощност поле се използват като клавиши.

Блок-схема на електронния стабилизиращ модул: 1 - входни клеми на устройството; 2 - блок за управление на намотката на триаков транзистор; 3 - микропроцесорен блок; 4 - изходни клеми за свързване на товара

Доста е трудно да се направи по-добре мощно устройство, изцяло електронно контролирано от неспециалист купете готово устройство, По този въпрос опитът и знанията в областта на електротехниката са незаменими.

При независимо производство е препоръчително да се обмисли този вариант, ако има силно желание за изграждане на стабилизатор, плюс натрупания опит на електронен инженер. По-нататък в статията ще разгледаме дизайн на електронен дизайн, подходящ за самостоятелно производство.

Подробни инструкции за монтаж

Разгледана като независимо производство, веригата е по-вероятно хибридна опция, тъй като включва използването на силов трансформатор във връзка с електрониката. Трансформаторът в този случай се използва сред тези, които са били инсталирани в телевизори на стари модели.

Ето приблизително мощен трансформатор, необходим за производството на импровизиран стабилизатор. Не е изключено обаче да се изберат други опции или да се направи намотка

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

Стъпка # 1 - изработка на тялото на стабилизатора

Всяка подходяща кутия на базата на изолационен материал като пластмаса, текстолит и др. Основният критерий е достатъчността на пространството за поставяне на силов трансформатор, електронна платка и други компоненти.

Също така корпусът може да бъде направен от лист от фибростъкло чрез свързване на отделни листове с помощта на ъгли или по друг начин.

Допустимо е да се избере корпус от всяка електроника, която е подходяща за поставяне на всички работни компоненти на домашна стабилизационна верига. Можете също така да сглобите кутията сами, например от листове от фибростъкло

Кутията за стабилизатор трябва да бъде оборудвана с канали за инсталиране на интерфейса на превключвателя, входа и изхода, както и други аксесоари, осигурени от веригата като елементи за управление или превключване.

Под произведения случай се нуждаете от основна плоча, върху която електронната платка ще "лежи" и трансформаторът ще бъде фиксиран. Плочата може да бъде направена от алуминий, но трябва да се осигурят изолатори за монтиране на електронната платка.

Стъпка # 2 - изработка на платка

Тук ще трябва първоначално да проектирате оформление за поставяне и сглобяване на всички електронни части според схемата, с изключение на трансформатора. След това върху оформлението се отбелязва лист от фолиран текстолит и създадената следа се рисува (отпечатва) отстрани на фолиото.

След това дъската се ецва с помощта на подходящо решение (за електронните инженери методът на ецване на дъските трябва да е познат).

Можете да направите платка на стабилизатора по доста достъпни начини директно у дома. За да направите това, трябва да подготвите шаблон и набор от инструменти за ецване на текстолит от фолио

Отпечатаното копие на полученото по този начин окабеляване се почиства, покрива с калай и всички радио компоненти на веригата се сглобяват, последвано от запояване. Така се произвежда електронната платка на мощен регулатор на напрежение.

По принцип можете да използвате услуги на трети страни за ецване на печатни платки. Тази услуга е доста достъпна, а качеството на производство на „печатницата“ е значително по-високо, отколкото в домашната версия.

Стъпка # 3 - монтаж на стабилизатор на напрежението

За външно окабеляване се подготвя платка, оборудвана с радио компоненти. По-специално от платката се извеждат външни комуникационни линии (проводници) с други елементи, като трансформатор, превключвател, интерфейси и т.н.

На основната плоча на кутията е инсталиран трансформатор, веригата на електронната платка е свързана към трансформатора, платката е фиксирана върху изолаторите.

Пример за домашен релеен стабилизатор за напрежение, произведен в домашна среда, поставен в корпус от индустриален измервателен уред, който изпадна в неработещо състояние

Остава само да свържете външни елементи, монтирани на корпуса към веригата, да инсталирате ключовия транзистор върху радиатора, след което сглобената електронна структура се затваря от корпуса. Регулаторът на напрежението е готов. Можете да започнете да конфигурирате с допълнителни тестове.

Принципът на работа и тест за домашно приготвяне

Регулиращият елемент на електронната стабилизационна верига е мощен полеви транзистор тип IRF840. Напрежението за обработка (220-250V) преминава през първичната намотка на силовия трансформатор, се коригира от диодния мост VD1 и влиза в канализацията на транзистора IRF840. Източникът на същия компонент е свързан с отрицателния потенциал на диодния мост.

Схематична схема на стабилизиращ блок с висока мощност (до 2 кВт), на базата на който бяха сглобени и успешно използвани няколко устройства. Схемата показва оптималното ниво на стабилизация при посочения товар, но не по-високо

Частта от веригата, която включва една от двете вторични намотки на трансформатора, се формира от диоден изправител (VD2), потенциометър (R5) и други елементи на електронния контролер. Тази част от веригата генерира контролен 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 при контактите за свързване на товар (XT3, XT4) е възможно ограничаване на напрежението. Обратната опция е схема в случай на намаляване на мрежовото напрежение.

Настройката на устройството не е особено трудна. Тук ще ви е необходима конвенционална лампа с нажежаема жичка (200-250 W), която трябва да бъде свързана към изходните клеми на устройството (X3, X4). Освен това чрез завъртане на потенциометъра (R5) напрежението в маркираните клеми се довежда до нивото 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 отоплението на радиатора е значително (повече от 75º), трябва да изберете по-мощен радиатор.

Ако производственият процес на стабилизатора изглежда твърде сложен и нерационален от практическа гледна точка, без проблеми можете да намерите и закупите фабрично произведено устройство. Правила и критерии избор на стабилизатор за 220 V са дадени в нашата препоръчана статия.

Изводи и полезно видео по темата

Видеото по-долу обсъжда един от възможните домашни дизайни на стабилизатори.

По принцип можете да вземете под внимание тази версия на устройството за импровизирана стабилизация:

Възможно е сглобяване на блок, който стабилизира мрежовото напрежение със собствените си ръце. Това се потвърждава от многобройни примери, когато радиолюбителите с малък опит доста успешно развиват (или използват съществуващ такъв), подготвят и сглобяват електронна верига.

Трудности при закупуването на части за производството на стабилизатор-домашно изработен обикновено не се отбелязват. Производствените разходи са ниски и естествено се изплащат при пускането в действие на стабилизатора.

Моля, оставете коментари, задавайте въпроси, публикувайте снимки по темата на статията в блока по-долу. Разкажете ни за това как да сглобите регулатор на напрежението със собствените си ръце. Споделете полезна информация, която може да е полезна за начинаещи, посещаващи електротехника.