Snažni regulator učinite sami, napravite dijagrame kruga + upute za sastavljanje

Amir Gumarov
Provjerila stručnjak: Amir Gumarov
Autor: Victor Kitaev
Zadnje ažuriranje: Rujna 2019. godine

Izrada domaćih stabilizatora napona prilično je uobičajena praksa. Međutim, većim dijelom stvoreni su stabilizirajući elektronički sklopovi dizajnirani za relativno male izlazne napone (5-36 volti) i relativno malu snagu. Uređaji se koriste kao dio kućanske opreme, ništa više.

Mi ćemo opisati kako napraviti snažni regulator napona vlastitim rukama. U našem predloženom članku opisujemo postupak proizvodnje uređaja za rad s mrežnim naponom od 220 volti. Na temelju naših savjeta lako se možete sami nositi s montažom.

Stabilizacija napona u kućanskoj mreži

Želja za pružanjem stabiliziranog napona mreže u domaćinstvu očita je pojava. Ovakav pristup osigurava sigurnost pogonske opreme, često skupe, koja je stalno potrebna u domaćinstvu. I općenito, faktor stabilizacije je ključan za povećanu sigurnost rada električnih mreža.

U domaće svrhe najčešće je nabavljaju stabilizator plinskog kotlačija automatizacija zahtijeva priključak za napajanje, za hladnjak, crpnu opremu, podijeljene sustave i slične potrošače.

Snažan industrijski stabilizator
Industrijski dizajn stabilizatora napona kojeg je lako kupiti na tržištu. Raspon takve opreme je ogroman, ali uvijek postoji prilika da napravite svoj vlastiti dizajn

Mnogo je načina za rješavanje ovog problema, od kojih je najjednostavniji kupiti snažni regulator napona proizveden na industrijski način.

ponude stabilizatori napona na komercijalnom tržištu puno. No mogućnosti pribave često su ograničene troškovima uređaja ili drugim bodovima.Sukladno tome, alternativa kupnji je sastavljanje stabilizatora napona vlastitim rukama iz dostupnih elektroničkih komponenti.

Pod uvjetom da posjedujete odgovarajuće vještine i električnu instalaciju, teoriju elektrotehnike (elektronike), sklopove ožičenja i lemljenje elemenata, domaći stabilizator napona može se primijeniti i uspješno primijeniti u praksi. Postoje takvi primjeri.

Domaći stabilizator napona
Nešto poput ovoga može izgledati kao oprema za stabilizaciju napravljena od jeftinih i jeftinih radio komponenata. Šasija i kućište mogu se odabrati između stare industrijske opreme (na primjer, s osciloskopa)

Rješenja za stabilizaciju napona 220V

Razmatrajući moguća rješenja kruga za stabilizaciju napona uzimajući u obzir relativno veliku snagu (najmanje 1-2 kW), treba imati na umu raznolikost tehnologija.

Postoji nekoliko rješenja krugova koja određuju tehnološke mogućnosti uređaja:

  • ferorezonancija;
  • servo pogonom;
  • elektronička;
  • pretvarača.

Koju opciju odabrati ovisi o vašim željama, dostupnim materijalima za sastavljanje i vještini rada s električnom opremom.

Opcija br. 1 - shema feroresonance

Za samostalnu proizvodnju prva stavka na popisu je najjednostavnija verzija kruga - ferorezonantni krug. Djeluje koristeći efekt magnetske rezonance.

Jednostavan krug stabilizatora
Strukturni dijagram jednostavnog stabilizatora na temelju prigušnica: 1 - prvi element prigušivača; 2 - drugi element leptira za gas; 3 - kondenzator; 4 - strana ulaznog napona; 5 - strana izlaznog napona

Dizajn dovoljno moćnog ferorezonantnog stabilizatora može se sastaviti na samo tri elementa:

  1. Leptir 1.
  2. Leptir 2.
  3. Kondenzator.

Međutim, jednostavnost u ovom utjelovljenju prati mnogo neugodnosti. Dizajn snažnog stabilizatora, sastavljen prema ferorezonantnom krugu, ispada da je masivan, glomazan i težak.

Opcija br. 2 - autotransformator ili servo pogon

U stvari, to je shema u kojoj se koristi princip autotransformatora. Transformacija napona automatski se vrši upravljanjem reostatom, čijim se klizačem pomiče servo.

Zauzvrat, servo pogon upravlja signalom koji je, primjerice, primljen od senzora razine napona.

Regulator napona u krugu
Shematski dijagram servo-pogonske jedinice, čija će montaža omogućiti stvaranje snažnog stabilizatora napona za dom ili zemlju. Međutim, ova se mogućnost smatra tehnološki zastarjelom.

Otprilike na isti način djeluje uređaj tipa releja, s jedinom razlikom što se omjer transformacije mijenja, ako je potrebno, povezivanjem ili isključivanjem odgovarajućih namota pomoću releja.

Ovakvi krugovi već izgledaju tehnički složenije, ali istodobno ne daju dovoljnu linearnost za promjene napona. Dopušteno je ručno sastaviti uređaj releja ili na servo pogon. Međutim, mudrije je odabrati elektroničku opciju. Trošak truda i novca gotovo je isti.

Opcija br. 3 - elektronički krug

Sastavljanje snažnog stabilizatora u skladu s elektroničkom shemom upravljanja s velikim opsegom radijskih komponenata za prodaju postaje sasvim moguće. U pravilu se takvi sklopovi sastavljaju na elektroničkim komponentama - trijacima (tiristori, tranzistori).

Također su razvijeni brojni krugovi stabilizatora napona, gdje se tranzistori s efektivnim naponom koriste kao ključevi.

Blok shema elektronskog stabilizatora
Blok shema modula elektroničkog stabilizacije: 1 - ulazni priključci uređaja; 2 - upravljačka jedinica namota trojanskog tranzistora; 3 - mikroprocesorska jedinica; 4 - izlazni priključci za priključivanje tereta

Prilično je teško napraviti bolji moćni uređaj u potpunosti elektroničkim nadzorom od strane nespecijalista kupiti gotov uređaj, U tom su pitanju neophodno iskustvo i znanje iz područja elektrotehnike.

Pod neovisnom proizvodnjom preporučljivo je razmotriti ovu mogućnost ako postoji snažna želja za izgradnjom stabilizatora, plus akumulirano iskustvo inženjera elektronike. Dalje u članku razmotrit ćemo dizajn elektroničkog dizajna pogodnog za izradu proizvoda sam.

Detaljne upute za montažu

Razmatran kao neovisna proizvodnja, sklop je vjerojatnije hibridna opcija, jer uključuje uporabu energetskog transformatora u kombinaciji s elektronikom. Transformator se u ovom slučaju koristi među onima koji su ugrađeni u televizore starih modela.

TS-180 transformator snage za stabilizator
Evo približno transformatora snage potrebnog za izradu dizajna improviziranog stabilizatora. No, nije isključeno ni odabir drugih opcija ili samo namatanje

Istina, u TV prijemnike su u pravilu ugrađeni transformatori TS-180, dok stabilizatoru treba najmanje TS-320 da osigura izlazno opterećenje do 2 kW.

Korak # 1 - izrada tijela stabilizatora

Bilo koja prikladna kutija koja se temelji na izolacijskom materijalu kao što su plastika, tektolit itd. Glavni kriterij je dovoljnost prostora za postavljanje energetskog transformatora, elektroničke ploče i drugih komponenata.

Kućište se također može načiniti od stakloplastičnog lista lijepljenjem pojedinih listova pomoću uglova ili na neki drugi način.

Kućište za regulator napona
Dopušteno je odabrati kućište iz bilo koje elektronike koja je pogodna za postavljanje svih radnih komponenti domaćeg kruga stabilizatora. Slučaj možete sastaviti i sami, na primjer, od listova stakloplastike

Kutija stabilizatora mora biti opremljena žljebovima za ugradnju sklopki za prekidače, ulaze i izlaze, kao i druge dodatke koje krug osigurava kao upravljačke ili preklopne elemente.

Pod proizvedenim kućištem potrebna vam je temeljna ploča, na kojoj će elektronička ploča „ležati“, a transformator će biti fiksiran. Ploča može biti izrađena od aluminija, ali za postavljanje elektroničke ploče treba predvidjeti izolatore.

Korak # 2 - izrada pločice

Ovdje ćete prvo trebati osmisliti izgled za postavljanje i sve sve elektroničke dijelove prema shemi kruga, osim transformatora. Zatim se na rasporedu označi list foliranog tekstolita, a stvoreni trag nacrta se (tiska) na bočnoj strani folije.

Zatim se ploča jetkati pomoću odgovarajućeg rješenja (za inženjere elektronike, metoda jetkanja ploča mora biti poznata).

Proizvodnja PCB
Stabilnu pločicu stabilizatora možete napraviti na sasvim pristupačne načine izravno kod kuće. Da biste to učinili, morate pripremiti šablonu i set alata za jetkanje na tekstilnom foliji

Otisnuta kopija ožičenja dobivenog na taj način se očisti, poploči i zajedno se sastave sve radio komponente kruga, nakon čega slijedi lemljenje. Tako se proizvodi elektronička pločica moćnog regulatora napona.

U načelu možete koristiti usluge treće strane za jetkanje tiskanih pločica. Ova usluga je prilično pristupačna, a kvaliteta izrade "signet"-a znatno je viša nego u kućnoj verziji.

Korak # 3 - sklapanje stabilizatora napona

Ploča opremljena radio komponentama je pripremljena za vanjsko ožičenje. Konkretno, vanjske komunikacijske linije (vodiči) s drugim elementima, poput transformatora, sklopke, sučelja itd., Izlaze iz ploče.

Na osnovnu ploču kućišta ugrađen je transformator, krug elektroničke ploče spojen je na transformator, ploča je fiksirana na izolatorima.

Primjer domaćeg stabilizatora
Primjer domaćeg relejnog stabilizatora napona proizvedenog u kućnom okruženju, smještenog u kućište od industrijskog mjernog instrumenta koji je propao

Ostaje samo spojiti vanjske elemente montirane na kućištu u krug, instalirati ključni tranzistor na radijator, nakon čega sklopljena elektronička struktura zatvara kućište. Regulator napona je spreman. Možete početi konfigurirati daljnjim testovima.

Princip rada i domaći test

Regulacijski element elektroničkog stabilizacijskog kruga snažan je poljski tranzistor tipa IRF840. Napon za obradu (220-250V) prolazi kroz primarno navijanje energetskog transformatora, ispravlja se diodnim mostom VD1 i ulazi u odvod tranzistora IRF840. Izvor iste komponente povezan je s negativnim potencijalom diodnog mosta.

Uređaj za stabilizaciju sheme
Shematski dijagram stabilizirajućeg bloka velike snage (do 2 kW), na temelju kojeg je sastavljeno i uspješno korišteno nekoliko uređaja. Shema je pokazala optimalnu razinu stabilizacije pri navedenom opterećenju, ali ne i veću

Dio kruga, koji uključuje jedno od dva sekundarna namota transformatora, tvori diodni ispravljač (VD2), potenciometar (R5) i drugi elementi elektroničkog regulatora. Ovaj dio kruga generira upravljački signal koji se dovodi do vrata tranzistora s efektom IRF840.

U slučaju povećanja napona napajanja, upravljački signal smanjuje napon na izlazu tranzistora s efektom polja, što dovodi do zatvaranja ključa. U skladu s tim, na kontaktima za priključak za opterećenje (XT3, XT4) ograničeno je moguće povećavanje napona. Obrnuta opcija je sklop u slučaju pada mrežnog napona.

Postavljanje uređaja nije osobito teško. Ovdje će vam trebati konvencionalna žarulja sa žarnom niti (200-250 W), koja bi trebala biti spojena na izlazne terminale uređaja (X3, X4). Nadalje, zakretanjem potenciometra (R5) napon na označenim terminalima dovodi se na razinu od 220-225 volti.

Isključite stabilizator, ugasite žarulju sa žarnom niti i uređaj uključite već s punim opterećenjem (ne većim od 2 kW).

Nakon 15-20 minuta rada, uređaj se ponovno isključuje i prati temperatura radijatora ključnog tranzistora (IRF840). Ako je grijanje radijatora značajno (više od 75 °), trebali biste odabrati moćniji radijator hladnjaka.

Ako se proizvodni proces stabilizatora čini previše kompliciran i neracionalan s praktične točke gledišta, bez ikakvih problema možete pronaći i kupiti tvornički napravljen uređaj. Pravila i kriteriji odabir stabilizatora za 220 V dane su u našem preporučenom članku.

Zaključci i korisni video na temu

Videozapis u nastavku govori o jednom od mogućih domaćih dizajna stabilizatora.

U načelu možete uzeti u obzir ovu verziju improviziranog aparata za stabilizaciju:

Moguće je sastaviti blok koji stabilizira mrežni napon vlastitim rukama. To potvrđuju brojni primjeri kada radioamateri s malo iskustva prilično uspješno razvijaju (ili koriste postojeći), pripremaju i sastavljaju elektronički krug.

Obično se ne primjećuju poteškoće s kupnjom dijelova za izradu domaćeg stabilizatora. Trošak proizvodnje je nizak i prirodno se isplati kad se stabilizator pusti u pogon.

Molimo ostavite komentare, postavite pitanja, objavite fotografije na temu članka u bloku ispod. Recite nam o tome kako sastaviti regulator napona vlastitim rukama. Podijelite korisne informacije koje mogu biti korisne početnicima koji posjećuju elektrotehniku.

Je li članak bio koristan?
Hvala na odgovoru!
Ne (12)
Hvala na odgovoru!
Da (52)
Komentari posjetitelja
  1. Što se tiče transformatora koji se koristi u stabilizatoru. Pronalaženje TC-320 nije tako jednostavno; češće se nalaze manje moćni primjerci. Ali možete kombinirati nekoliko manje moćnih transformatora u tu svrhu, na primjer, TS-180, TS-200 ili druge. Važno - transformatori moraju biti iste vrste, s vrlo bliskim parametrima. Da, uređaj će dodati malo veličine, ali bit će marža snage.

    • Stručnjak
      Amir Gumarov
      Stručnjak

      Dobar dan, Gleb.

      Ako potražite točno TS-320 koji se koristi na starim televizorima, tada će biti poteškoća. Istina, raspon modela suhih jednofaznih uređaja nije ograničen na ove modele. Na primjer, Promelectrica proizvodi analoge OSM-1 - dalekovod - 0,063 ~ 4 kW. Usput, analog TS-320 implementira Elementavia, obećavajući isporuku bilo gdje u svijetu.

      Što se tiče objedinjavanja manje moćnih - to se naziva "paralelni rad transformatora" - ovdje je, naravno, lakše kupiti, ali teže odabrati. "Trgovina" se ne bavi takvim stvarima. Podsjetim, među podudarnim tehničkim karakteristikama PUE 2.1.19 regulira:

      - podudarnost skupina veza namota;
      - omjer snage ≤ 1: 3;
      - škare omjera transformacije ≤ "+/- 0,5%";
      - porast napona kratkog spoja ≤ "+/- 10%";
      - postupno ukidanje.

      Za našu je opciju bitno da se poštuju uvjeti na 2, 3, 4 točke. Ovo je dovoljno da sahranite svoju ideju. Snaga zaliha, napominjem, bit će ograničena "širinom pojasa" najmanje moćnog transformatora.

  2. Vladimir

    A gdje su podaci o namatanju transformatora? Promjer žice?

  3. Muhamed

    Krug ne radi! Srušio se Polevik - 5 kom. Izgorjelo. Čini mi se da je shema prijevara! Primarno namatanje transformatora je induktivno opterećenje. Terenac u ovom krugu ne može raditi pri svim induktivnim opterećenjima. Još jednom, ovo je prevara! Dokažite da to nije tako.

    • Stručnjak
      Amir Gumarov
      Stručnjak

      Zdravo. Stoga ne može, dijeli ga kondenzator C1 u krugu. Dakle, pozovite ga prije svega na vaš izum.

  4. Ako je podijeljen kondenzatorom C1, tada je u dijagramu kruga greška.
    To ne bi trebalo biti.

    Priložene fotografije:
  5. Čini mi se da je energetski element bolji da koristi solid-state releje na simstoru. Već nekoliko godina radim bez problema. Radim sheme za arduino plus 155 id3 za upravljanje. Penny cijena.

    Program je sam sastavio. Autotransformator naručio je 10 kW, 14 koraka. Sigurnosni pojas je standardni, industrijski stroj tipa B na 45A, dva voltmetra od Kine do ulaza i izlaza i ampermetar do ploče s funkcijom zaštite od kratkog spoja i preopterećenja + moćan preklopni prekidač. Releji za čvrsto stanje montirani su na radijatoru. Samo 14 komada.

    Priložene fotografije:
  6. Sergej

    U krugu je greška u prebacivanju mosta diode vd2, negativni izlaz nije nigdje spojen, već bi trebao biti povezan na minus vd1. Kondenzator i točka nemaju nikakve veze s tim.

bazeni

pumpe

Zagrijavanje