Naredite sami močan stabilizator napetosti: sheme vezja + navodila za montažo po korakih

Izdelava domačih stabilizatorjev napetosti je dokaj pogosta praksa.Vendar pa so večinoma ustvarjena stabilizacijska elektronska vezja, ki so zasnovana za relativno nizke izhodne napetosti (5-36 voltov) in relativno nizke moči. Naprave se uporabljajo kot del gospodinjske opreme, nič drugega.

Povedali vam bomo, kako narediti močan stabilizator napetosti z lastnimi rokami. Članek, ki smo ga predlagali, opisuje postopek izdelave naprave za delo z omrežno napetostjo 220 voltov. Upoštevajoč naše nasvete, lahko brez težav opravite montažo sami.

Stabilizacija gospodinjske napetosti

Želja po zagotavljanju stabilizirane napetosti v gospodinjskem omrežju je očiten pojav. Ta pristop zagotavlja varnost opreme v uporabi, ki je pogosto draga in nenehno potrebna na kmetiji. In na splošno je stabilizacijski faktor ključ do večje varnosti pri delovanju električnih omrežij.

Najpogosteje se kupuje za gospodinjske namene stabilizator za plinski kotel, katerih avtomatizacija zahteva povezavo z napajalnikom, za hladilnik, črpalna oprema, split sistemi in podobni porabniki.

Industrijska zasnova stabilizatorja omrežne napetosti, ki ga je enostavno kupiti na trgu.Obseg takšne opreme je ogromen, vendar vedno obstaja možnost, da naredite svoj dizajn

To težavo je mogoče rešiti na različne načine, od katerih je najenostavnejši nakup močnega stabilizatorja napetosti, izdelanega industrijsko.

Ponudbe stabilizatorji napetosti na komercialnem trgu jih je veliko. Vendar so možnosti nakupa pogosto omejene s ceno naprav ali drugimi dejavniki. V skladu s tem je alternativa nakupu, da sami sestavite stabilizator napetosti iz razpoložljivih elektronskih komponent.

Ob ustreznih sposobnostih in znanju o električnih inštalacijah, teoriji elektrotehnike (elektronika), napeljavi tokokrogov in spajkalnih elementih je mogoče implementirati in uspešno uporabiti domači stabilizator napetosti v praksi. Obstajajo takšni primeri.

Stabilizacijska oprema, izdelana z lastnimi rokami iz razpoložljivih in poceni radijskih komponent, je lahko videti nekako takole. Podvozje in ohišje lahko izberete iz stare industrijske opreme (na primer iz osciloskopa)

Rešitve vezja za stabilizacijo električnega omrežja 220V

Pri obravnavi možnih rešitev vezja za stabilizacijo napetosti, ob upoštevanju relativno visoke moči (vsaj 1-2 kW), je treba upoštevati raznolikost tehnologij.

Obstaja več rešitev vezja, ki določajo tehnološke zmogljivosti naprav:

• feroresonančni;
• servo pogon;
• elektronski;
• pretvornik

Katero možnost izbrati je odvisno od vaših želja, razpoložljivih materialov za montažo in spretnosti pri delu z električno opremo.

Možnost #1 - feroresonančno vezje

Za samoproizvodnjo se zdi, da je najpreprostejša možnost vezja prva točka na seznamu - feroresonančno vezje. Deluje z uporabo učinka magnetne resonance.

Blokovna shema preprostega stabilizatorja, izdelanega na osnovi dušilk: 1 – prvi dušilni element; 2 – drugi dušilni element; 3 – kondenzator; 4 – stran vhodne napetosti; 5 – stran izhodne napetosti

Zasnovo dovolj močnega feroresonančnega stabilizatorja je mogoče sestaviti z uporabo samo treh elementov:

1. Plin 1.
2. Plin 2.
3. Kondenzator.

Vendar pa preprostost v tej možnosti spremlja veliko neprijetnosti. Zasnova močnega stabilizatorja, sestavljenega s pomočjo feroresonančnega vezja, se izkaže za masivno, zajetno in težko.

Možnost #2 - avtotransformator ali servo pogon

Pravzaprav govorimo o vezju, ki uporablja princip avtotransformatorja. Transformacija napetosti se samodejno izvede s krmiljenjem reostata, katerega drsnik premika servo pogon.

Po drugi strani pa se servo pogon krmili s signalom, prejetim na primer iz senzorja nivoja napetosti.

Shematski diagram servo pogonske naprave, katere montaža vam bo omogočila ustvarjanje močnega stabilizatorja napetosti za vaš dom ali podeželsko hišo. Vendar se ta možnost šteje za tehnološko zastarelo

Naprava relejnega tipa deluje približno na enak način, z edino razliko, da se razmerje transformacije po potrebi spremeni s povezovanjem ali odklopom ustreznih navitij z uporabo releja.

Tovrstna vezja so tehnično bolj zapletena, hkrati pa ne zagotavljajo zadostne linearnosti napetostnih sprememb. Dovoljeno je ročno sestaviti rele ali servo pogonsko napravo.Vendar je pametneje izbrati elektronsko možnost. Stroški truda in denarja so skoraj enaki.

Možnost #3 - elektronsko vezje

Sestavljanje močnega stabilizatorja z uporabo elektronskega krmilnega vezja z obsežno paleto radijskih komponent v prodaji postane povsem mogoče. Takšna vezja so praviloma sestavljena na elektronskih komponentah - triakih (tiristorji, tranzistorji).

Razvita so bila tudi številna vezja stabilizatorja napetosti, kjer se kot stikala uporabljajo močnostni tranzistorji z učinkom polja.

Blokovna shema elektronskega stabilizacijskega modula: 1 – vhodne sponke naprave; 2 – krmilna enota triac za navitja transformatorja; 3 – mikroprocesorska enota; 4 – izhodne sponke za priključek bremena

Precej težko je izdelati zmogljivo napravo popolnoma pod elektronskim nadzorom z rokami nestrokovnjaka, bolje je kupite že pripravljeno napravo. Pri tem ne gre brez izkušenj in znanja s področja elektrotehnike.

Priporočljivo je razmisliti o tej možnosti za neodvisno proizvodnjo, če obstaja velika želja po izdelavi stabilizatorja in nabranih izkušnjah inženirja elektronike. Nadalje v članku si bomo ogledali zasnovo elektronskega dizajna, primernega za izdelavo sami.

Podrobna navodila za montažo

Vezje, ki se obravnava za lastno proizvodnjo, je precej hibridna možnost, saj vključuje uporabo močnostnega transformatorja v povezavi z elektroniko. Transformator v tem primeru se uporablja med tistimi, ki so bili nameščeni v televizorjih starejših modelov.

To je približno vrsta transformatorja moči, ki jo boste potrebovali za izdelavo domače zasnove stabilizatorja. Vendar pa ni mogoče izključiti izbire drugih možnosti ali navijanja "naredi sam".

Res je, da so TV sprejemniki praviloma nameščeni transformatorji TS-180, medtem ko stabilizator zahteva vsaj TS-320, da zagotovi izhodno obremenitev do 2 kW.

Korak #1 - izdelava telesa stabilizatorja

Za izdelavo ohišja naprave je primerna katera koli primerna škatla na osnovi izolacijskega materiala - plastike, tekstolita itd. Glavno merilo je dovolj prostora za postavitev močnostnega transformatorja, elektronske plošče in drugih komponent.

Prav tako je možno izdelati ohišje iz plošč iz steklenih vlaken s pritrditvijo posameznih plošč z vogali ali na drug način.

Iz katere koli elektronike je dovoljeno izbrati ohišje, ki je primerno za namestitev vseh delovnih komponent domačega stabilizatorskega vezja. Ohišje lahko sestavite tudi sami, na primer iz plošč iz steklenih vlaken

Stabilizatorska škatla mora biti opremljena z utori za namestitev stikala, vhodnih in izhodnih vmesnikov ter drugih dodatkov, ki jih vezje ponuja kot krmilne ali preklopne elemente.

Pod izdelanim ohišjem potrebujete osnovno ploščo, na kateri bo "ležala" elektronska plošča in pritrjen transformator. Plošča je lahko izdelana iz aluminija, vendar je treba predvideti izolatorje za pritrditev elektronske plošče.

2. korak - izdelava tiskanega vezja

Tukaj boste morali najprej načrtovati postavitev in povezavo vseh elektronskih delov v skladu s shemo vezja, razen transformatorja. Nato se list folije PCB označi vzdolž postavitve in ustvarjena sled se nariše (natisne) na stran folije.

Nato ploščo jedkamo z ustrezno raztopino (elektroniki bi morali poznati način jedkanja plošč).

Tiskano vezje za stabilizator lahko naredite s precej dostopnimi metodami doma. Če želite to narediti, morate pripraviti šablono in komplet orodij za jedkanje na folijo PCB

Tako dobljeno tiskano kopijo napeljave očistimo, pokositrimo in namestimo vse radijske komponente vezja ter sledi spajkanje. Tako je izdelana elektronska plošča močnega stabilizatorja napetosti.

Načeloma lahko uporabite storitve jedkanja PCB tretjih oseb. Ta storitev je precej dostopna, kakovost "pečata" pa je bistveno višja kot v domači različici.

Korak #3 - sestavljanje napetostnega stabilizatorja

Za zunanje ožičenje je pripravljena plošča, opremljena z radijskimi komponentami. Zlasti zunanje komunikacijske linije (prevodniki) z drugimi elementi - transformator, stikalo, vmesniki itd.

Na osnovno ploščo ohišja je nameščen transformator, na transformator je priključeno elektronsko vezje, plošča pa je pritrjena na izolatorje.

Primer domačega relejnega stabilizatorja napetosti, izdelanega doma, nameščenega v ohišje iz dotrajane industrijske merilne naprave

Ostaja samo priključitev zunanjih elementov, nameščenih na ohišje, na vezje, namestitev ključnega tranzistorja na radiator, po katerem je sestavljena elektronska struktura prekrita z ohišjem. Stabilizator napetosti je pripravljen. Nastavitev lahko začnete z nadaljnjim testiranjem.

Načelo delovanja in domači test

Regulacijski element elektronskega stabilizacijskega vezja je močan poljski tranzistor tipa IRF840.Obdelovalna napetost (220-250 V) prehaja skozi primarno navitje močnostnega transformatorja, se popravi z diodnim mostom VD1 in gre v odtok tranzistorja IRF840. Izvor iste komponente je povezan z negativnim potencialom diodnega mostu.

Shema stabilizacijske enote visoke moči (do 2 kW), na podlagi katere je bilo sestavljenih in uspešno uporabljenih več naprav. Vezje je pokazalo optimalno raven stabilizacije pri določeni obremenitvi, vendar ne višje

Del vezja, ki vključuje eno od dveh sekundarnih navitij transformatorja, tvorijo diodni usmernik (VD2), potenciometer (R5) in drugi elementi elektronskega regulatorja. Ta del vezja generira krmilni signal, ki se pošlje na vrata tranzistorja z učinkom polja IRF840.

V primeru povečanja napajalne napetosti krmilni signal zniža napetost vrat poljskega tranzistorja, kar vodi do zapiranja stikala. Skladno s tem je na priključnih kontaktih bremena (XT3, XT4) možno povečanje napetosti omejeno. Vezje deluje obratno v primeru padca omrežne napetosti.

Nastavitev naprave ni posebej težka. Tukaj boste potrebovali običajno žarnico z žarilno nitko (200-250 W), ki jo je treba priključiti na izhodne sponke naprave (X3, X4). Nato se z vrtenjem potenciometra (R5) napetost na označenih sponkah dvigne na nivo 220-225 voltov.

Izklopite stabilizator, izklopite žarnico in vklopite napravo s polno obremenitvijo (ne več kot 2 kW).

Po 15-20 minutah delovanja se naprava ponovno izklopi in spremlja temperatura radiatorja ključnega tranzistorja (IRF840). Če je ogrevanje radiatorja znatno (več kot 75 °), morate izbrati močnejši hladilnik.

Če se postopek izdelave stabilizatorja zdi preveč zapleten in neracionalen s praktičnega vidika, lahko brez težav najdete in kupite tovarniško izdelano napravo. Pravila in merila izbira stabilizatorja za 220 V so navedeni v našem priporočenem članku.

Zaključki in uporaben video na to temo

Spodnji video prikazuje eno od možnih zasnov domačega stabilizatorja.

Načeloma lahko upoštevate to različico domače stabilizacijske naprave:

Možno je sestaviti blok, ki stabilizira omrežno napetost z lastnimi rokami. To potrjujejo številni primeri, ko radioamaterji z malo izkušnjami precej uspešno razvijejo (ali uporabijo obstoječega), pripravijo in sestavijo elektronsko vezje.

Običajno ni težav pri nakupu delov za izdelavo domačega stabilizatorja. Proizvodni stroški so nizki in se seveda povrnejo ob zagonu stabilizatorja.

V spodnjem bloku pustite komentarje, postavljajte vprašanja, objavljajte fotografije, povezane s temo članka. Povejte nam, kako ste z lastnimi rokami sestavili stabilizator napetosti. Delite uporabne informacije, ki bi lahko bile koristne začetnikom elektroinženirjem, ki obiščejo spletno mesto.