Krachtige doe-het-zelf spanningsregelaar: schakelschema's + stapsgewijze montage-instructies

Zelfgemaakte spanningsstabilisatoren maken is een vrij gebruikelijke praktijk. Er worden echter voor het grootste deel stabiliserende elektronische circuits gecreëerd die zijn ontworpen voor relatief kleine uitgangsspanningen (5-36 volt) en relatief laag vermogen. Apparaten worden gebruikt als onderdeel van huishoudelijke apparatuur, meer niet.

We zullen u vertellen hoe u met uw eigen handen een krachtige spanningsregelaar kunt maken. In ons voorgestelde artikel beschrijven we het productieproces van een apparaat voor het werken met een netwerkspanning van 220 volt. Aan de hand van onze tips kunt u de montage eenvoudig zelf aan.

Spanningsstabilisatie van een huishoudelijk netwerk

De wens om te voorzien in een gestabiliseerde spanning van het huishoudnetwerk is een duidelijk fenomeen. Deze aanpak zorgt voor de veiligheid van het bedienen van apparatuur, vaak duur, constant noodzakelijk in het huishouden. En in het algemeen is de stabilisatiefactor de sleutel tot verhoogde veiligheid van de werking van elektrische netwerken.

Voor huishoudelijke doeleinden verwerven ze meestal gasketel stabilisatorwaarvan de automatisering een stroomaansluiting vereist, voor de koelkast, pompapparatuur, split-systemen en soortgelijke consumenten.

Industrieel ontwerp van een spanningsstabilisator die gemakkelijk op de markt te koop is. Het aanbod van dergelijke apparatuur is enorm, maar er is altijd de mogelijkheid om je eigen ontwerp te maken

Er zijn veel manieren om dit probleem op te lossen, de eenvoudigste is om een ​​krachtige spanningsregelaar te kopen die op industriële wijze is vervaardigd.

Aanbiedingen spanningsstabilisatoren in de commerciële markt veel. Overnamemogelijkheden worden echter vaak beperkt door de kosten van apparaten of andere punten.Daarom is een alternatief voor kopen de montage van een spanningsstabilisator met uw eigen handen van beschikbare elektronische componenten.

Op voorwaarde dat je de juiste vaardigheden en kennis hebt van elektrische installatie, de theorie van elektrotechniek (elektronica), bedradingscircuits en soldeerelementen, kan een zelfgemaakte spanningsstabilisator geïmplementeerd en succesvol toegepast worden in de praktijk. Er zijn zulke voorbeelden.

Zoiets als dit zou kunnen lijken op stabilisatie-apparatuur die zelf is gemaakt van betaalbare en goedkope radiocomponenten. Chassis en behuizing kunnen worden geselecteerd uit oude industriële apparatuur (bijvoorbeeld uit een oscilloscoop)

220V voedingscircuitstabilisatieoplossingen

Gezien mogelijke circuitoplossingen voor spanningsstabilisatie rekening houdend met relatief hoog vermogen (minimaal 1-2 kW), moet men rekening houden met de verscheidenheid aan technologieën.

Er zijn verschillende circuitoplossingen die de technologische mogelijkheden van apparaten bepalen:

• ferroresonantie;
• servogestuurd;
• elektronisch;
• omvormer.

Welke optie u kiest, hangt af van uw voorkeur, beschikbare materialen voor montage en vaardigheden in het werken met elektrische apparatuur.

Optie # 1 - Ferroresonantieregeling

Voor zelfproductie is de eenvoudigste versie van het circuit het eerste item op de lijst - een ferroresonant circuit. Het werkt door het effect van magnetische resonantie te gebruiken.

Het structurele diagram van een eenvoudige stabilisator op basis van smoorspoelen: 1 - het eerste choke-element; 2 - het tweede gasklepelement; 3 - condensator; 4 - ingangsspanning zijde; 5 - uitgangsspanning zijde

Het ontwerp van een voldoende krachtige ferroresonante stabilisator kan op slechts drie elementen worden gemonteerd:

1. Gashendel 1.
2. Gashendel 2.
3. Condensator.

Eenvoud in deze uitvoering gaat echter gepaard met veel ongemak. Het ontwerp van een krachtige stabilisator, geassembleerd volgens het ferroresonante circuit, blijkt enorm, omvangrijk en zwaar te zijn.

Optie # 2 - autotransformator of servoaandrijving

In feite is dit een schema waarbij het principe van een autotransformator wordt gebruikt. De spanningstransformatie wordt automatisch uitgevoerd door de reostaat te besturen, waarvan de schuif de servo beweegt.

De servo-aandrijving wordt op zijn beurt bestuurd door een signaal dat bijvoorbeeld wordt ontvangen van een spanningsniveausensor.

Een schematisch diagram van een servo-aandrijfeenheid, waarvan u met de montage een krachtige spanningsstabilisator kunt maken voor thuis of voor het land. Deze optie wordt echter als technologisch achterhaald beschouwd.

Ongeveer op dezelfde manier als een relais-type apparaat werkt, met het enige verschil is dat de transformatieverhouding, indien nodig, verandert door de overeenkomstige wikkelingen aan te sluiten of los te koppelen met behulp van een relais.

Dergelijke schema's zien er al technisch ingewikkelder uit, maar bieden tegelijkertijd onvoldoende lineariteit van de spanningsverandering. Het handmatig monteren van het relaisapparaat of op een servo-aandrijving is toegestaan. Het is echter verstandiger om voor een elektronische optie te kiezen. De kosten van moeite en geld zijn bijna hetzelfde.

Optie # 3 - elektronisch circuit

Het assembleren van een krachtige stabilisator volgens het elektronische besturingsschema met een uitgebreid assortiment radiocomponenten te koop wordt goed mogelijk. Dergelijke circuits zijn in de regel samengesteld op elektronische componenten - triacs (thyristors, transistors).

Er zijn ook een aantal spanningsstabilisatorcircuits ontwikkeld, waarbij power field-effect transistors als sleutels worden gebruikt.

Blokschema van de elektronische stabilisatiemodule: 1 - ingangsterminals van het apparaat; 2 - triac transistorwikkeling regeleenheid; 3 - microprocessoreenheid; 4 - uitgangsklemmen voor lastaansluiting

Het is best moeilijk om een ​​krachtig apparaat volledig elektronisch gestuurd door een niet-specialist beter te maken koop een afgewerkt apparaat. Hierbij is ervaring en kennis op het gebied van elektrotechniek onmisbaar.

Bij onafhankelijke productie is het raadzaam om deze optie te overwegen als er een sterke wens is om een ​​stabilisator te bouwen, plus de opgebouwde ervaring van een elektronica-ingenieur. Verderop in het artikel zullen we een ontwerp van elektronisch ontwerp beschouwen dat geschikt is voor doe-het-zelfproductie.

Gedetailleerde montage-instructies

Beschouwd als een onafhankelijke fabricage, is het circuit waarschijnlijk een hybride optie, omdat het gaat om het gebruik van een stroomtransformator in combinatie met elektronica. De transformator wordt in dit geval gebruikt van degenen die zijn geïnstalleerd in tv's van oude modellen.

Hier is een ongeveer vermogenstransformator die nodig is voor de vervaardiging van een geïmproviseerd stabilisatorontwerp. Het is echter niet uitgesloten dat andere opties worden gekozen of dat u zelf wikkelt

Toegegeven, in tv-ontvangers werden in de regel TS-180-transformatoren geïnstalleerd, terwijl een stabilisator minimaal TS-320 nodig heeft om een ​​uitgangsbelasting van maximaal 2 kW te leveren.

Stap # 1 - het maken van het stabilisatorlichaam

Elke geschikte doos op basis van isolatiemateriaal zoals plastic, textoliet, etc. Het belangrijkste criterium is de voldoende ruimte voor het plaatsen van een stroomtransformator, een elektronisch bord en andere componenten.

Ook kan de behuizing worden gemaakt van glasvezelplaat door individuele platen met hoeken te lijmen of anderszins.

Het is toegestaan ​​om een ​​behuizing te kiezen uit elke elektronica die geschikt is om alle werkende componenten van een zelfgemaakt stabilisatorcircuit te plaatsen. U kunt de koffer ook zelf monteren, bijvoorbeeld uit glasvezelplaten

De stabilisatorbox moet zijn uitgerust met groeven voor het installeren van de schakelaar-, invoer- en uitvoerinterfaces, evenals andere accessoires die door het circuit worden geleverd als besturings- of schakelelementen.

Onder de gefabriceerde behuizing heeft u een basisplaat nodig, waarop het elektronische bord zal "liggen" en de transformator zal worden bevestigd. De plaat kan van aluminium zijn gemaakt, maar er moeten isolatoren worden voorzien voor de montage van de elektronische kaart.

Stap # 2 - een printplaat maken

Hier moet u in eerste instantie een lay-out ontwerpen voor de plaatsing en bundel van alle elektronische onderdelen volgens het schakelschema, behalve de transformator. Vervolgens wordt een vel verijdeld textoliet gemarkeerd op de lay-out en wordt het gecreëerde spoor getekend (gedrukt) op de zijkant van de folie.

Vervolgens wordt het bord geëtst met de juiste oplossing (voor elektronische ingenieurs moet de methode van het etsen van de borden bekend zijn).

U kunt een stabilisator-printplaat direct op een betaalbare manier thuis maken. Om dit te doen, moet u een sjabloon en een set gereedschappen maken om te etsen op textolietfolie

De afgedrukte kopie van de op deze manier verkregen bedrading wordt gereinigd, vertind en alle radiocomponenten van het circuit worden geassembleerd, gevolgd door solderen. Zo wordt de elektronische printplaat van een krachtige spanningsregelaar vervaardigd.

Voor het etsen van printplaten kunt u in principe gebruik maken van diensten van derden. Deze service is redelijk betaalbaar en de productiekwaliteit van de "signet" is aanzienlijk hoger dan in de thuisversie.

Stap # 3 - montage van de spanningsstabilisator

Een bord uitgerust met radiocomponenten is voorbereid voor externe bedrading. Met name externe communicatielijnen (geleiders) met andere elementen, zoals een transformator, schakelaar, interfaces, enz., Worden uitgevoerd vanaf het bord.

Een transformator is geïnstalleerd op de basisplaat van de behuizing, het circuit van het elektronische bord is aangesloten op de transformator, het bord is bevestigd op de isolatoren.

Een voorbeeld van een zelfgemaakte spanningsrelaisstabilisator vervaardigd in een thuisomgeving, geplaatst in een behuizing van een industrieel meetinstrument dat in verval is geraakt

Het blijft alleen om externe elementen die op de behuizing zijn gemonteerd op het circuit aan te sluiten, de sleuteltransistor op de radiator te installeren, waarna de geassembleerde elektronische structuur door de behuizing wordt gesloten. De spanningsregelaar is klaar. U kunt beginnen met configureren met verdere tests.

Het principe van bediening en zelfgemaakte test

Het regelelement van het elektronische stabilisatieschakeling is een krachtige veldeffecttransistor type IRF840. De spanning voor verwerking (220-250V) gaat door de primaire wikkeling van de voedingstransformator, wordt gelijkgericht door de diodebrug VD1 en komt in de afvoer van de IRF840-transistor. De bron van dezelfde component is verbonden met de negatieve potentiaal van de diodebrug.

Schematisch diagram van een hoogvermogenstabilisator (tot 2 kW), op basis waarvan verschillende apparaten zijn geassembleerd en met succes zijn gebruikt. Het schema toonde het optimale niveau van stabilisatie bij de aangegeven belasting, maar niet hoger

Het deel van het circuit, dat een van de twee secundaire wikkelingen van de transformator bevat, wordt gevormd door een diodegelijkrichter (VD2), een potentiometer (R5) en andere elementen van de elektronische controller. Dit deel van het circuit genereert een stuursignaal dat naar de gate van de IRF840 veldeffecttransistor wordt gestuurd.

Bij een verhoging van de voedingsspanning verlaagt het stuursignaal de poortspanning van de veldeffecttransistor, wat leidt tot het sluiten van de sleutel. Dienovereenkomstig wordt bij de belastingsaansluitingscontacten (XT3, XT4) een mogelijke toename van de spanning beperkt. De omgekeerde optie is een circuit in het geval van een verlaging van de netspanning.

Het opzetten van het apparaat is niet bijzonder moeilijk. Hier heeft u een conventionele gloeilamp (200-250 W) nodig, die moet worden aangesloten op de uitgangsklemmen van het apparaat (X3, X4). Door verder te draaien aan de potentiometer (R5) wordt de spanning op de gemarkeerde klemmen op het niveau van 220-225 volt gebracht.

Schakel de stabilisator uit, schakel de gloeilamp uit en schakel het apparaat al met volledige belasting in (niet hoger dan 2 kW).

Na 15-20 minuten gebruik wordt het apparaat weer uitgeschakeld en wordt de temperatuur van de radiator van de sleuteltransistor (IRF840) gecontroleerd. Als de verwarming van de radiator aanzienlijk is (meer dan 75º), moet u een krachtigere koellichaamradiator kiezen.

Als het productieproces van de stabilisator vanuit een praktisch oogpunt te ingewikkeld en irrationeel leek, kunt u zonder problemen een in de fabriek gemaakt apparaat vinden en kopen. Regels en criteria het kiezen van een stabilisator voor 220 V worden gegeven in ons aanbevolen artikel.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

De onderstaande video bespreekt een van de mogelijke zelfgemaakte stabilisatorontwerpen.

In principe kunt u kennis nemen van deze versie van het geïmproviseerde stabilisatieapparaat:

Het is mogelijk om een ​​blok samen te stellen dat de netspanning met uw eigen handen stabiliseert. Dit wordt bevestigd door talloze voorbeelden wanneer radioamateurs met weinig ervaring redelijk succesvol zijn in het ontwikkelen (of gebruiken van de bestaande), een elektronisch circuit voorbereiden en monteren.

Moeilijkheden met de aankoop van onderdelen voor de vervaardiging van een zelfgemaakte stabilisator worden meestal niet opgemerkt. De productiekosten zijn laag en betalen zich natuurlijk terug wanneer de stabilisator in werking wordt gesteld.

Laat alstublieft opmerkingen achter, stel vragen, publiceer foto's over het onderwerp van het artikel in het onderstaande blok. Vertel ons hoe u met uw eigen handen een spanningsregelaar kunt monteren. Deel nuttige informatie die handig kan zijn voor beginners die elektrotechniek bezoeken.