Potężny samodzielny regulator napięcia: schematy obwodów + instrukcje montażu krok po kroku

Wykonywanie domowych stabilizatorów napięcia jest dość powszechną praktyką. Jednak w przeważającej części tworzone są stabilizujące obwody elektroniczne, które są zaprojektowane dla stosunkowo małych napięć wyjściowych (5-36 woltów) i stosunkowo niskiej mocy. Urządzenia są używane jako część sprzętu gospodarstwa domowego, nic więcej.

Powiemy ci, jak zrobić potężny regulator napięcia własnymi rękami. W proponowanym przez nas artykule opisujemy proces produkcji urządzenia do pracy z napięciem sieciowym 220 woltów. Na podstawie naszych wskazówek możesz łatwo poradzić sobie z montażem.

Stabilizacja napięcia sieci domowej

Chęć zapewnienia ustabilizowanego napięcia sieci domowej jest oczywistym zjawiskiem. Takie podejście zapewnia bezpieczeństwo eksploatowanych urządzeń, często drogich, stale niezbędnych w gospodarstwie domowym. Ogólnie rzecz biorąc, współczynnik stabilizacji jest kluczem do zwiększonego bezpieczeństwa pracy sieci elektrycznych.

Do celów domowych najczęściej nabywają stabilizator kotła gazowegoktórego automatyzacja wymaga podłączenia zasilania, do lodówki, sprzęt pompujący, systemy dzielone i podobni odbiorcy.

Konstrukcja przemysłowa stabilizatora napięcia, który można łatwo kupić na rynku. Zakres takiego sprzętu jest ogromny, ale zawsze istnieje możliwość wykonania własnego projektu

Istnieje wiele sposobów rozwiązania tego problemu, z których najprostszym jest zakup mocnego regulatora napięcia produkowanego w sposób przemysłowy.

Oferty stabilizatory napięcia na rynku komercyjnym bardzo często. Możliwości akwizycji są jednak często ograniczone kosztem urządzeń lub innych punktów.W związku z tym alternatywą dla zakupu jest montaż stabilizatora napięcia własnymi rękami z dostępnych komponentów elektronicznych.

Pod warunkiem posiadania odpowiednich umiejętności i wiedzy na temat instalacji elektrycznej, teorii elektrotechniki (elektroniki), obwodów elektrycznych i elementów lutowniczych, można zastosować i zastosować w praktyce domowy stabilizator napięcia. Istnieją takie przykłady.

Coś takiego może wyglądać jak sprzęt stabilizacyjny wykonany z niedrogich i niedrogich komponentów radiowych. Obudowę i obudowę można wybrać ze starego sprzętu przemysłowego (na przykład z oscyloskopu)

Rozwiązania do stabilizacji obwodu zasilania 220 V.

Biorąc pod uwagę możliwe rozwiązania obwodów do stabilizacji napięcia z uwzględnieniem stosunkowo dużej mocy (co najmniej 1-2 kW), należy pamiętać o różnorodności technologii.

Istnieje kilka rozwiązań obwodów, które określają możliwości technologiczne urządzeń:

• ferrorezonans;
• napędzany serwomechanizmem;
• elektroniczny;
• falownik.

Wybór opcji zależy od preferencji, dostępnych materiałów do montażu i umiejętności pracy ze sprzętem elektrycznym.

Opcja nr 1 - program ferrorezonansu

W przypadku samodzielnego wytwarzania najprostsza wersja obwodu jest pierwszą pozycją na liście - obwód ferrorezonansowy. Działa przy użyciu efektu rezonansu magnetycznego.

Schemat strukturalny prostego stabilizatora opartego na dławikach: 1 - pierwszy element dławiący; 2 - drugi element przepustnicy; 3 - kondensator; 4 - strona napięcia wejściowego; 5 - strona napięcia wyjściowego

Konstrukcja wystarczająco silnego stabilizatora ferrorezonansowego można zmontować tylko na trzech elementach:

1. Przepustnica 1.
2. Przepustnica 2.
3. Kondensator

Jednak prostocie w tym przykładzie wykonania towarzyszy wiele niedogodności. Konstrukcja silnego stabilizatora, zmontowanego zgodnie z obwodem ferrorezonansowym, okazuje się masywna, nieporęczna i ciężka.

Opcja nr 2 - autotransformator lub serwonapęd

W rzeczywistości jest to schemat, w którym stosowana jest zasada autotransformatora. Transformacja napięcia odbywa się automatycznie poprzez kontrolowanie reostatu, którego suwak porusza serwo.

Z kolei serwonapęd jest sterowany sygnałem otrzymanym na przykład z czujnika poziomu napięcia.

Schemat ideowy serwonapędu, którego montaż pozwoli ci stworzyć potężny stabilizator napięcia dla domu lub kraju. Jednak ta opcja jest uważana za technologicznie przestarzałą.

W przybliżeniu w ten sam sposób działa urządzenie przekaźnikowe, z tą różnicą, że współczynnik transformacji zmienia się, jeśli to konieczne, przez podłączenie lub rozłączenie odpowiednich uzwojeń za pomocą przekaźnika.

Obwody tego rodzaju już wyglądają na bardziej skomplikowane technicznie, ale jednocześnie nie zapewniają wystarczającej liniowości dla zmian napięcia. Dozwolone jest ręczne montowanie przekaźnika lub serwonapędu. Jednak mądrzej jest wybrać opcję elektroniczną. Koszt wysiłku i pieniędzy jest prawie taki sam.

Opcja # 3 - obwód elektroniczny

Montaż silnego stabilizatora zgodnie z elektronicznym schematem sterowania z szerokim asortymentem komponentów radiowych na sprzedaż staje się całkiem możliwy. Z reguły takie obwody są montowane na elementach elektronicznych - triakach (tyrystory, tranzystory).

Opracowano również szereg obwodów stabilizujących napięcie, w których jako klucze wykorzystywane są tranzystory polowe.

Schemat blokowy elektronicznego modułu stabilizacyjnego: 1 - zaciski wejściowe urządzenia; 2 - jednostka sterująca uzwojeniem tranzystora triakowego; 3 - jednostka mikroprocesorowa; 4 - zaciski wyjściowe do podłączenia obciążenia

Trudno jest stworzyć potężne urządzenie całkowicie sterowane elektronicznie przez niespecjalistę, lepiej kup gotowe urządzenie. W tej kwestii niezbędne jest doświadczenie i wiedza w dziedzinie elektrotechniki.

W ramach niezależnej produkcji wskazane jest rozważenie tej opcji, jeśli istnieje silna potrzeba zbudowania stabilizatora, a także zgromadzonego doświadczenia inżyniera elektroniki. W dalszej części artykułu rozważymy projekt projektu elektronicznego odpowiedni do produkcji DIY.

Szczegółowa instrukcja montażu

Uważany za niezależną produkcję, obwód jest bardziej prawdopodobną opcją hybrydową, ponieważ wymaga użycia transformatora mocy w połączeniu z elektroniką. Transformator w tym przypadku jest używany spośród tych, które zostały zainstalowane w telewizorach starych modeli.

Oto w przybliżeniu transformator mocy wymagany do produkcji prowizorycznego stabilizatora. Jednak nie wyklucza się wyboru innych opcji lub zrób to sam

To prawda, że ​​w odbiornikach telewizyjnych z reguły zainstalowano transformatory TS-180, podczas gdy stabilizator wymaga co najmniej TS-320, aby zapewnić obciążenie wyjściowe do 2 kW.

Krok # 1 - wykonanie korpusu stabilizatora

Dowolne odpowiednie pudełko oparte na materiale izolacyjnym, takim jak plastik, tekstolit itp. Głównym kryterium jest wystarczająca ilość miejsca na umieszczenie transformatora mocy, płytki elektronicznej i innych elementów.

Obudowę można również wykonać z arkusza z włókna szklanego przez połączenie poszczególnych arkuszy za pomocą narożników lub w inny sposób.

Dozwolone jest wybranie obudowy z dowolnej elektroniki, która jest odpowiednia do umieszczenia wszystkich pracujących elementów domowego układu stabilizującego. Możesz również samodzielnie złożyć obudowę, na przykład z arkuszy włókna szklanego

Skrzynia stabilizatora musi być wyposażona w rowki do instalacji przełącznika, interfejsów wejściowych i wyjściowych, a także inne akcesoria dostarczane przez obwód jako elementy sterujące lub przełączające.

Pod wyprodukowaną obudową potrzebna jest podstawa, na której płytka elektroniczna „położy się”, a transformator zostanie przymocowany. Płyta może być wykonana z aluminium, ale należy zainstalować izolatory do montażu płytki elektronicznej.

Krok # 2 - wykonanie płytki drukowanej

Tutaj musisz najpierw zaprojektować układ dla rozmieszczenia i pakietu wszystkich części elektronicznych zgodnie ze schematem obwodu, z wyjątkiem transformatora. Następnie arkusz układu foliowanego tekstolitu jest zaznaczany na układzie, a utworzony ślad jest rysowany (drukowany) z boku folii.

Następnie tablica jest trawiona przy użyciu odpowiedniego rozwiązania (dla inżynierów elektroników metoda trawienia tablic powinna być znana).

Możesz zrobić płytkę drukowaną stabilizatora w całkiem przystępny sposób bezpośrednio w domu. Aby to zrobić, musisz przygotować szablon i zestaw narzędzi do trawienia na textolicie foliowym

Tak wydrukowana kopia okablowania jest czyszczona, powlekana cyną, a wszystkie elementy radiowe obwodu są montowane, a następnie lutowane. W ten sposób wytwarzana jest płytka elektroniczna silnego regulatora napięcia.

Zasadniczo można wykorzystywać usługi innych firm do trawienia płytek drukowanych. Ta usługa jest dość przystępna, a jakość produkcji „sygnetu” jest znacznie wyższa niż w wersji domowej.

Krok # 3 - montaż stabilizatora napięcia

Płytka wyposażona w komponenty radiowe jest przygotowana do zewnętrznego okablowania. W szczególności zewnętrzne linie komunikacyjne (przewodniki) z innymi elementami, takimi jak transformator, przełącznik, interfejsy itp., Są wyprowadzane z płytki.

Transformator jest zainstalowany na płycie podstawy obudowy, obwód płytki elektronicznej jest podłączony do transformatora, płytka jest zamocowana na izolatorach.

Przykład domowego stabilizatora przekaźnika napięciowego wyprodukowanego w środowisku domowym, umieszczonego w obudowie z przemysłowego przyrządu pomiarowego, który popadł w ruinę

Pozostaje tylko podłączyć zewnętrzne elementy zamontowane na obudowie do obwodu, zainstalować kluczowy tranzystor na grzejniku, po czym zmontowana struktura elektroniczna zostaje zamknięta przez obudowę. Regulator napięcia jest gotowy. Możesz rozpocząć konfigurację z kolejnymi testami.

Zasada działania i test domowy

Elementem regulującym elektroniczny obwód stabilizacyjny jest potężny tranzystor polowy typu IRF840. Napięcie do przetwarzania (220-250 V) przechodzi przez uzwojenie pierwotne transformatora mocy, jest prostowane przez mostek diodowy VD1 i wchodzi do drenu tranzystora IRF840. Źródło tego samego komponentu jest podłączone do ujemnego potencjału mostka diodowego.

Schemat blokowy stabilizatora dużej mocy (do 2 kW), na podstawie którego z powodzeniem zmontowano kilka urządzeń. Schemat pokazał optymalny poziom stabilizacji przy wskazanym obciążeniu, ale nie wyższy

Część obwodu, która obejmuje jedno z dwóch uzwojeń wtórnych transformatora, składa się z prostownika diodowego (VD2), potencjometru (R5) i innych elementów sterownika elektronicznego. Ta część obwodu generuje sygnał sterujący, który jest podawany do bramki tranzystora polowego IRF840.

W przypadku wzrostu napięcia zasilania sygnał sterujący zmniejsza napięcie bramki tranzystora polowego, co prowadzi do zamknięcia klucza. Odpowiednio, na stykach połączenia obciążenia (XT3, XT4) możliwy wzrost napięcia jest ograniczony. Opcja odwrotna to obwód w przypadku spadku napięcia sieciowego.

Konfiguracja urządzenia nie jest szczególnie trudna. Tutaj potrzebujesz konwencjonalnej żarówki (200-250 W), którą należy podłączyć do zacisków wyjściowych urządzenia (X3, X4). Ponadto, obracając potencjometr (R5), napięcie na oznaczonych zaciskach doprowadza się do poziomu 220-225 woltów.

Wyłącz stabilizator, wyłącz żarówkę i włącz urządzenie już przy pełnym obciążeniu (nie większym niż 2 kW).

Po 15-20 minutach pracy urządzenie jest ponownie wyłączane i monitorowana jest temperatura grzejnika kluczowego tranzystora (IRF840). Jeśli ogrzewanie grzejnika jest znaczące (ponad 75º), powinieneś wybrać mocniejszy radiator.

Jeśli proces produkcji stabilizatora wydawał się zbyt skomplikowany i irracjonalny z praktycznego punktu widzenia, bez żadnych problemów można znaleźć i kupić urządzenie wyprodukowane fabrycznie. Zasady i kryteria wybór stabilizatora na 220 V. są podane w naszym zalecanym artykule.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Poniższy film omawia jeden z możliwych domowych projektów stabilizatorów.

Zasadniczo można wziąć pod uwagę tę wersję improwizowanego aparatu stabilizacyjnego:

Możliwe jest montaż bloku, który stabilizuje napięcie sieciowe własnymi rękami. Potwierdzają to liczne przykłady, gdy radioamatorzy z niewielkim doświadczeniem dość skutecznie rozwijają (lub wykorzystują istniejący), przygotowują i montują obwód elektroniczny.

Trudności z zakupem części do produkcji stabilizatora domowej roboty zwykle nie są zauważane. Koszt produkcji jest niski i naturalnie się opłaca po uruchomieniu stabilizatora.

Proszę zostawiać komentarze, zadawać pytania, publikować zdjęcia na temat artykułu w bloku poniżej. Powiedz nam, jak zmontować regulator napięcia własnymi rękami. Podziel się przydatnymi informacjami, które mogą się przydać początkującym użytkownikom elektrotechniki.