רגולטור מתח עשה זאת בעצמך רב עוצמה: דיאגרמות מעגלים + הוראות הרכבה שלב אחר שלב

אמיר גומרוב
נבדק על ידי מומחה: אמיר גומרוב
פורסם על ידי ויקטור קיטייב
עדכון אחרון: ספטמבר 2024

הכנת מייצבי מתח ביתיים היא פרקטיקה נפוצה למדי. עם זאת, לרוב, נוצרים מעגלים אלקטרוניים מייצבים אשר מיועדים למתחי יציאה קטנים יחסית (5-36 וולט) והספק נמוך יחסית. מכשירים משמשים כחלק מציוד ביתי, לא יותר מזה.

אנו אגיד לך כיצד ליצור רגולטור מתח חזק במו ידיך. במאמר שלנו, אנו מתארים את תהליך הייצור של התקן לעבודה עם מתח רשת של 220 וולט. בהתבסס על הטיפים שלנו, אתה יכול להתמודד בקלות עם ההרכבה בעצמך.

ייצוב מתח של רשת ביתית

הרצון לספק מתח מיוצב של רשת הבית הוא תופעה מובנת מאליה. גישה זו מבטיחה את בטיחות ציוד ההפעלה, לעיתים קרובות יקר, הכרחי כל העת במשק הבית. ובכלל, גורם הייצוב הוא המפתח להגברת הבטיחות בתפעול רשתות החשמל.

למטרות ביתיות, הם לרוב רוכשים מייצב דוד גזאשר האוטומציה שלהם דורשת חיבור חשמל, למקרר, ציוד שאיבה, מערכות מפוצלות וצרכנים דומים.

מייצב תעשייתי חזק
תכנון תעשייתי של מייצב מתח שקל לרכוש אותו בשוק. מגוון ציוד כזה הוא עצום, אך תמיד יש את ההזדמנות לעשות עיצוב משלך

ישנן דרכים רבות לפתור בעיה זו, שהפשוטה ביותר היא לקנות רגולטור מתח חזק המיוצר בצורה תעשייתית.

הצעות מייצבי מתח בשוק המסחרי הרבה. עם זאת, פעמים רבות הזדמנויות הרכישה מוגבלות על ידי עלות מכשירים או נקודות אחרות.בהתאם, אלטרנטיבה לקנייה היא הרכבה של מייצב מתח במו ידיכם מרכיבים אלקטרוניים זמינים.

בתנאי שיש לכם את הכישורים והידע המתאימים להתקנת חשמל, התיאוריה של הנדסת חשמל (אלקטרוניקה), מעגלי חיווט ואלמנטים הלחמה, ניתן ליישם מייצב מתח ביתי וליישם אותו בהצלחה בפועל. יש דוגמאות כאלה.

מייצב מתח ביתי
משהו כזה עשוי להיראות כמו ציוד ייצוב המיוצר על ידי עצמו מרכיבי רדיו נוחים וזולים. ניתן לבחור מארז ודיור מציוד תעשייתי ישן (למשל מאוסילוסקופ)

פתרונות ייצוב מעגלי אספקת חשמל 220 וולט

בהתחשב בפתרונות מעגלים אפשריים לייצוב מתח תוך התחשבות בספק גבוה יחסית (לפחות 1-2 קילוואט), יש לזכור את מגוון הטכנולוגיות.

ישנם מספר פתרונות מעגל הקובעים את היכולות הטכנולוגיות של מכשירים:

  • טרור;
  • מונע סרוו;
  • אלקטרוני;
  • מהפך.

איזו אפשרות לבחור תלויה בהעדפתכם, בחומרים זמינים להרכבה ומיומנויות בעבודה עם ציוד חשמלי.

אפשרות מס '1 - תוכנית Ferroresonance

לייצור עצמי, הגרסה הפשוטה ביותר של המעגל היא הפריט הראשון ברשימה - מעגל ferroresonant. זה עובד על ידי שימוש באפקט של תהודה מגנטית.

מעגל מייצב פשוט
התרשים המבני של מייצב פשוט המבוסס על חונקים: 1 - אלמנט החנק הראשון; 2 - אלמנט המצערת השני; 3 - קבלים; 4 - צד מתח כניסה; 5 - צד מתח יציאה

ניתן להרכיב את העיצוב של מייצב חמץ מספיק חזק על שלושה אלמנטים בלבד:

  1. מצערת 1.
  2. מצערת 2.
  3. קבל.

עם זאת, הפשטות בהתגלמות זו מלווה בהרבה אי נוחות. התכנון של מייצב חזק, שהורכב על פי המעגל המתקדם, מתגלה כמאסיבי, מגושם וכבד.

אפשרות מס '2 - טרנספורמטור או כונן סרוו

למעשה, זוהי תכנית בה משתמשים בעקרון של טרנספורמטור אוטומטי. טרנספורמציית המתח מתבצעת אוטומטית על ידי שליטה ברהוסטט, שהמחוון שלו מזיז את הסרוו.

בתורו, כונן הסרוו נשלט על ידי אות שמתקבל, למשל, מחיישן מפלס מתח.

רגולטור מתח סרוו מעגלים
תרשים סכמטי של יחידת הנעה סרוו, שההרכבה שלה תאפשר לכם ליצור מייצב מתח חזק לבית או למדינה. עם זאת, אפשרות זו נחשבת למיושנת מבחינה טכנולוגית.

באותו אופן, מכשיר מסוג ממסר פועל כשההבדל היחיד הוא שמקדם השינוי משתנה, במידת הצורך, על ידי חיבור או ניתוק של הפיתולים המתאימים באמצעות ממסר.

מעגלים מסוג זה כבר נראים מורכבים יותר מבחינה טכנית, אך יחד עם זאת הם אינם מספקים ליניאריות מספקת לשינויי מתח. הרכבה ידנית של מכשיר הממסר או בכונן סרוו מותרת. עם זאת, נכון יותר לבחור באופציה אלקטרונית. עלות המאמץ והכסף כמעט זהה.

אפשרות מס '3 - מעגל אלקטרוני

הרכבת מייצב רב עוצמה על פי מערך הבקרה האלקטרוני עם מגוון נרחב של רכיבי רדיו למכירה הופכת להיות אפשרית למדי. ככלל, מעגלים כאלה מורכבים על רכיבים אלקטרוניים - טריאקים (תיריסטורים, טרנזיסטורים).

כמו כן פותחו מספר מעגלי מייצב מתח, בהם טרנזיסטורי אפקט שדה כוח משמשים כמפתחות.

תרשים בלוקים של מייצב אלקטרוני
תרשים בלוקים של מודול הייצוב האלקטרוני: 1 - מסופי כניסה של המכשיר; 2 - יחידת בקרת סלילה טרנזיסטור מתפתלת; 3 - יחידת מיקרו-מעבד; 4 - מסופי פלט לחיבור עומס

זה די קשה לייצר מכשיר רב עוצמה שנשלט לחלוטין באופן אלקטרוני על ידי רופא שאינו מומחה, טוב יותר לקנות מכשיר מוגמר. בעניין זה, ניסיון וידע בתחום הנדסת חשמל הם הכרחיים.

תחת ייצור עצמאי, רצוי לשקול אפשרות זו אם יש רצון עז לבנות מייצב, בתוספת הניסיון המצטבר של מהנדס אלקטרוניקה. בהמשך המאמר נשקול עיצוב של עיצוב אלקטרוני המתאים לייצור DIY.

הוראות הרכבה מפורטות

נחשב לייצור עצמאי, סביר יותר שהמעגל הוא אפשרות היברידית, מכיוון שהוא כרוך בשימוש בשנאי כוח בשילוב עם אלקטרוניקה. השנאי במקרה זה משמש מבין אלה שהותקנו בטלוויזיות של דגמים ישנים.

שנאי חשמל TS-180 למייצב
להלן שנאי חשמל בערך הנדרש לייצור עיצוב מייצב מאולתר. עם זאת, אין לשלול את הבחירה באפשרויות אחרות או לעשות זאת בעצמך

נכון, במקלטים לטלוויזיה, ככלל, הותקנו שנאי TS-180 ואילו מייצב דורש לפחות TS-320 כדי לספק עומס פלט של עד 2 קילוואט.

שלב מס '1 - יצירת גוף המייצב

כל קופסה מתאימה המבוססת על חומר מבודד כמו פלסטיק, טקסטוליט וכו '. הקריטריון העיקרי הוא מספיק מקום למיקום שנאי חשמל, לוח אלקטרוניקה ורכיבים אחרים.

כמו כן, הדיור יכול להיות עשוי גיליון פיברגלס על ידי חיבור גיליונות בודדים באמצעות פינות או בכל דרך אחרת.

דיור לווסת מתח
מותר לבחור מעטפת מכל אלקטרוניקה המתאימה להצבת כל רכיבי העבודה במעגל מייצב ביתי. אתה יכול גם להרכיב את התיק בעצמך, למשל, מגיליונות פיברגלס

על תיבת המייצב להיות מצוידת בחריצים להתקנת ממשקי המתג, כניסה ויציאה, כמו גם אביזרים אחרים המסופקים על ידי המעגל כאל רכיבי בקרה או מיתוג.

מתחת למארז המיוצר, אתה זקוק לצלחת בסיס שעליה הלוח האלקטרוני "ישכב" והשנאי יתוקן. הפלטה יכולה להיות עשויה מאלומיניום, אך יש לספק מבודדים להתקנת הלוח האלקטרוני.

שלב 2 - יצירת לוח מעגלים

כאן תצטרך לעצב תחילה פריסה למיקום ולצרור של כל החלקים האלקטרוניים בהתאם לתרשים המעגל, למעט השנאי. לאחר מכן, מסומן על הפריסה גיליון של טקסטוליט מסודר והעקבות שנוצרו נמשכים (מודפסים) בצד הנייר כסף.

בשלב הבא נחרט הלוח באמצעות הפיתרון המתאים (עבור מהנדסי אלקטרוניקה, שיטת חריטת הלוחות צריכה להיות מוכרת).

ייצור PCB
אתה יכול ליצור מעגל מייצב בדרכים נוחות למדי ישירות בבית. לשם כך עליכם להכין סטנסיל ומערכת כלים לתחריט על טקסטוליט נייר כסף

העותק המודפס של החיווט המתקבל בדרך זו מנקה, מצופה פח וכל מרכיבי הרדיו של המעגל מורכבים, ואחריו הלחמה. כך מיוצרים לוח המעגל האלקטרוני של ווסת מתח חזק.

באופן עקרוני, אתה יכול להשתמש בשירותי צד ג 'לצורך חריטת מעגלים מודפסים. שירות זה הוא די סביר, ואיכות הייצור של "החותם" גבוהה משמעותית מגרסת הבית.

שלב מס '3 - מכלול מייצב מתח

לוח המצויד ברכיבי רדיו מוכן לחיווט חיצוני. בפרט יוצאים מהלוח קווי תקשורת חיצוניים (מוליכים) עם אלמנטים אחרים, כמו שנאי, מתג, ממשקים וכו '.

שנאי מותקן בצלחת הבסיס של התיק, המעגל של הלוח האלקטרוני מחובר לשנאי, הלוח מקובע על המבודדים.

דוגמא לייצוב ביתי
דוגמא למייצב ממסר ממסר מתח תוצרת בית המיוצר בסביבה ביתית, שהוצב בתוך בית מכלי מדידה תעשייתי שנפל לאי־היפרה

זה נותר רק כדי לחבר אלמנטים חיצוניים המותקנים על הדיור למעגל, להתקין את טרנזיסטור המפתח ברדיאטור, שלאחריו נסגר המבנה האלקטרוני המורכב על ידי הבית. ווסת המתח מוכן. אתה יכול להתחיל לקבוע את התצורה עם בדיקות נוספות.

עקרון הפעולה והבדיקה הביתית

אלמנט הוויסות של מעגל הייצוב האלקטרוני הוא טרנזיסטור אפקט שדה רב עוצמה מסוג IRF840. המתח לעיבוד (220-250 וולט) עובר דרך הפיתול העיקרי של שנאי הכוח, מתוקן על ידי גשר הדיודה VD1 ונכנס לניקוז הטרנזיסטור IRF840. המקור לאותו רכיב קשור לפוטנציאל השלילי של גשר הדיודה.

מכשיר ייצוב סכמה
תרשים סכמטי של בלוק מייצב הספק גבוה (עד 2 קילוואט), שעל בסיסו הורכבו מספר מכשירים ושימשו אותם בהצלחה. התוכנית הראתה את רמת הייצוב האופטימלית בעומס המצוין, אך לא גבוהה יותר

החלק של המעגל, הכולל את אחד משני הסיבובים המשניים של השנאי, נוצר על ידי מיישר דיודה (VD2), פוטנציומטר (R5) ואלמנטים אחרים של הבקר האלקטרוני. חלק זה של המעגל מייצר אות בקרה, המוזן לשער של טרנזיסטור אפקט השדה IRF840.

במקרה של הגדלת מתח האספקה, אות השליטה מוריד את מתח השער של טרנזיסטור אפקט השדה, מה שמוביל לסגירת המפתח. בהתאם לכך, במגעי חיבור העומס (XT3, XT4) מוגברת עלייה במתח. האפשרות ההפוכה היא מעגל במקרה של ירידה במתח החשמל.

התקנת המכשיר אינה קשה במיוחד. כאן תזדקק למנורת ליבון קונבנציונאלית (200-250 W), אותה יש לחבר למסופי הפלט של המכשיר (X3, X4). יתר על כן, על ידי סיבוב הפוטנציומטר (R5), המתח במסופים המסומנים מובא לרמה של 220-225 וולט.

כבו את המייצב, כבו את מנורת הליבון והפעילו את המכשיר כבר בעומס מלא (לא גבוה מ -2 קילוואט).

לאחר 15-20 דקות של פעולה, המכשיר כבה שוב והטמפרטורה של הרדיאטור של טרנזיסטור המפתחות (IRF840) מנוטרת. אם החימום של הרדיאטור הוא משמעותי (יותר מ- 75 מעלות), עליכם לבחור ברדיאטור של גוף הקירור החזק יותר.

אם תהליך הייצור של המייצב נראה מסובך מדי ולא הגיוני מבחינה מעשית, ללא שום בעיות תוכלו למצוא ולרכוש מכשיר מתוצרת מפעל. כללים וקריטריונים בחירת מייצב עבור 220 וולט ניתנים במאמר המומלץ שלנו.

מסקנות ווידאו שימושי בנושא

הסרטון למטה דן באחד מעיצובים המייצבים הביתיים האפשריים.

באופן עקרוני תוכלו לשים לב לגרסה זו של מכשיר הייצוב המאולתר:

אפשר להרכיב בלוק שמייצב את מתח החשמל במו ידיכם. הדבר מאושר על ידי דוגמאות רבות כאשר חובבי רדיו עם ניסיון מועט למדי מפתחים בהצלחה (או משתמשים בדוגמה הקיימת), מכינים ומרכיבים מעגל אלקטרוניקה.

בדרך כלל לא צוין קשיים ברכישת חלקים לייצור מייצב ביתי. עלות הייצור נמוכה ומשתלמת באופן טבעי כאשר המייצב מופעל.

בבקשה השאירו תגובות, שאלו שאלות, פרסמו תמונות בנושא המאמר בבלוק שלמטה. ספרו לנו כיצד להרכיב ווסת מתח במו ידיכם. שתף מידע שימושי שעשוי להועיל למתחילים המבקרים בהנדסת חשמל.

האם המאמר היה מועיל?
תודה על המשוב שלך!
לא (12)
תודה על המשוב שלך!
כן (52)
תגובות מבקרים
  1. גלב

    לגבי השנאי המשמש במייצב. למצוא TC-320 זה לא כל כך קל; לעתים קרובות יותר נמצאים דגימות פחות חזקות. אבל אתה יכול לשלב כמה שנאים פחות חזקים למטרה זו, למשל, TS-180, TS-200 או אחרים. חשוב - רובוטריקים חייבים להיות מאותו סוג, עם פרמטרים קרובים מאוד. כן, המכשיר יוסיף מעט בגודל, אך יהיה מרווח כוח.

    • מומחה
      אמיר גומרוב
      מומחה

      צהריים טובים, גלאב.

      אם אתה מחפש בדיוק את ה- TS-320, המשמש בטלוויזיות ישנות, יהיו קשיים. נכון, טווח הדגמים של מכשירים יבשים חד פאזיים אינו מוגבל לדגמים אלה. לדוגמה, Promelectrica מייצרת אנלוגים OSM-1 - קו חשמל - 0.063 ~ 4 קילוואט. אגב, האנלוגי של TS-320 מיישם את Elementavia, ומבטיח לספק בכל מקום בעולם.

      לגבי איחוד של פחות חזקים - זה נקרא "פעולה מקבילה של שנאים" - כאן, כמובן, קל יותר לקנות, אך קשה יותר לבחור. "החנות" לא עוסקת בדברים כאלה. הרשו לי להזכיר לכם, בין המאפיינים הטכניים החפופים של PUE 2.1.19 מווסת:

      - צירוף המקרים של קבוצות החיבורים של הפיתולים;
      - יחס כוח ≤ 1: 3;
      - מספריים ביחס טרנספורמציה ≤ "+/- 0.5%";
      - עליית מתח קצר חשמלי ≤ "+/- 10%";
      - שלב.

      לאפשרות שלנו, קיום התנאים ב -2, 3, 4 נקודות הוא חיוני. זה מספיק כדי לקבור את הרעיון שלך. כוח מלאי, אני מציין, יוגבל על ידי "רוחב הפס" של השנאי הכי פחות חזק.

  2. ולדימיר

    והיכן נתוני מפותל השנאי? קוטר החוט?

  3. מוחמד

    המעגל לא עובד! פוליק מתרסק - 5 יח '. שרוף. נראה לי שהתכנית היא הונאה! הפיתול העיקרי של השנאי הוא עומס אינדוקטיבי. איש השדה במעגל זה אינו יכול לעבוד בעומס אינדוקטיבי כלל. שוב זו תרמית! תוכיח כי זה לא כך.

    • מומחה
      אמיר גומרוב
      מומחה

      שלום. לפיכך היא אינה יכולה לחלק אותה על ידי הקבל C1 במעגל. אז, התקשר אליו קודם כל על ההמצאה שלך.

  4. יורי

    אם מחולקים על ידי קבל C1, שגיאה בתרשים המעגל.
    נקודה זו לא צריכה להיות.

    תמונות מצורפות:
  5. יורי

    נראה לי שאלמנט כוח עדיף להשתמש בממסרים של מצב מוצק ב- simstor. אני עובד בלי בעיות כבר כמה שנים. אני עושה תוכניות ב- arduino בתוספת 155 id3 לניהול. מחיר פני.

    הוא חיבר את התוכנית בעצמו. השנאי האוטומטי הזמין 10 קילוואט, 14 צעדים. הרתמה רגילה, מכונה תעשייתית מסוג B ב 45A, שני וולטרים מסין לכניסה ויציאה, ומד זרם ללוח עם פונקציה של הגנה מפני קצר חשמלי ועומס יתר + מתג עוקף חזק. ממסרי מצב מוצק מותקנים על רדיאטור. רק 14 חלקים.

    תמונות מצורפות:
  6. סרגיי

    במעגל השגיאה היא במיתוג של גשר הדיודה vd2, הפלט השלילי אינו מחובר לשום מקום, אלא צריך להיות מחובר למינוס vd1. הקבל והנקודה לא קשורים לזה.

בריכות

משאבות

מחמם