Učinite sami moćni stabilizator napona: dijagrami strujnog kruga + upute za montažu korak po korak
Izrada domaćih stabilizatora napona je prilično uobičajena praksa.Međutim, većinom se stvaraju stabilizacijski elektronički sklopovi koji su dizajnirani za relativno niske izlazne napone (5-36 volti) i relativno male snage. Uređaji se koriste kao dio kućanske opreme, ništa više.
Reći ćemo vam kako napraviti snažan stabilizator napona vlastitim rukama. Članak koji smo predložili opisuje proces proizvodnje uređaja za rad s mrežnim naponom od 220 volti. Uzimajući u obzir naše savjete, montažu možete sami obaviti bez ikakvih problema.
Sadržaj članka:
Stabilizacija napona kućanstva
Želja za pružanjem stabiliziranog napona kućnoj mreži očigledan je fenomen. Ovaj pristup osigurava sigurnost opreme u uporabi, često skupe i stalno potrebne na farmi. I općenito, faktor stabilizacije je ključ za povećanu sigurnost u radu električnih mreža.
Najčešće se kupuje za potrebe kućanstva stabilizator za plinski kotao, čija automatizacija zahtijeva spajanje na napajanje, za hladnjak, crpna oprema, split sustavi i slični potrošači.
Ovaj se problem može riješiti na različite načine, od kojih je najjednostavniji kupnja snažnog stabilizatora napona proizvedenog industrijski.
Ponude stabilizatori napona ima ih dosta na komercijalnom tržištu. Međutim, mogućnosti kupnje često su ograničene cijenom uređaja ili drugim čimbenicima. Sukladno tome, alternativa kupnji je da sami sastavite stabilizator napona od dostupnih elektroničkih komponenti.
Pod uvjetom da imate odgovarajuće vještine i znanja o elektroinstalacijama, teoriji elektrotehnike (elektronike), ožičenju strujnih krugova i elementima za lemljenje, stabilizator napona domaće izrade može se implementirati i uspješno koristiti u praksi. Ima i takvih primjera.
Sklopna rješenja za stabilizaciju mreže 220V
Pri razmatranju mogućih sklopnih rješenja za stabilizaciju napona, uzimajući u obzir relativno veliku snagu (najmanje 1-2 kW), treba imati na umu raznolikost tehnologija.
Postoji nekoliko sklopovskih rješenja koja određuju tehnološke mogućnosti uređaja:
- ferorezonantni;
- servo pogon;
- elektronička;
- pretvarač
Koju opciju odabrati ovisi o vašim željama, raspoloživim materijalima za montažu i vještinama rada s električnom opremom.
Opcija #1 - ferorezonantni krug
Za samoproizvodnju, čini se da je najjednostavnija opcija kruga prva stavka na popisu - ferorezonantni krug. Djeluje pomoću efekta magnetske rezonancije.
Dizajn dovoljno snažnog ferorezonantnog stabilizatora može se sastaviti pomoću samo tri elementa:
- gas 1.
- gas 2.
- Kondenzator.
Međutim, jednostavnost u ovoj opciji prati puno neugodnosti. Dizajn snažnog stabilizatora, sastavljen pomoću ferorezonantnog kruga, pokazao se masivnim, glomaznim i teškim.
Opcija # 2 - autotransformator ili servo pogon
Zapravo, govorimo o krugu koji koristi princip autotransformatora. Transformacija napona se automatski provodi upravljanjem reostatom, čiji klizač pomiče servo pogon.
Zauzvrat, servo pogonom upravlja signal primljen, na primjer, od senzora razine napona.
Uređaj relejnog tipa radi približno na isti način, s jedinom razlikom što se omjer transformacije mijenja, ako je potrebno, spajanjem ili odvajanjem odgovarajućih namota pomoću releja.
Ovakvi sklopovi izgledaju tehnički složeniji, ali u isto vrijeme ne pružaju dovoljnu linearnost promjena napona. Dopušteno je ručno sastaviti relej ili servo pogon.Ipak, pametnije je odabrati elektroničku opciju. Troškovi truda i novca gotovo su isti.
Opcija #3 - elektronički sklop
Sastavljanje snažnog stabilizatora pomoću elektroničkog upravljačkog kruga s širokim rasponom radijskih komponenti u prodaji postaje sasvim moguće. U pravilu se takvi krugovi sastavljaju na elektroničkim komponentama - trijacima (tiristori, tranzistori).
Razvijen je i niz sklopova stabilizatora napona, gdje se tranzistori s efektom polja koriste kao sklopke.
Prilično je teško proizvesti snažan uređaj potpuno pod elektroničkom kontrolom rukama nestručnjaka; to je bolje kupiti gotov uređaj. U ovom slučaju ne možete bez iskustva i znanja u području elektrotehnike.
Preporučljivo je razmotriti ovu opciju za samostalnu proizvodnju ako postoji velika želja za izgradnjom stabilizatora, plus akumulirano iskustvo inženjera elektronike. Dalje u članku ćemo pogledati dizajn elektroničkog dizajna prikladnog za izradu sami.
Detaljne upute za sastavljanje
Krug koji se razmatra za vlastitu proizvodnju prilično je hibridna opcija, budući da uključuje korištenje transformatora snage u kombinaciji s elektronikom. Transformator se u ovom slučaju koristi među onima koji su ugrađeni u televizore starijih modela.
Istina, TV prijemnici u pravilu imaju instalirane transformatore TS-180, dok stabilizator zahtijeva najmanje TS-320 kako bi osigurao izlazno opterećenje do 2 kW.
Korak #1 - izrada tijela stabilizatora
Za izradu tijela uređaja prikladna je svaka prikladna kutija na bazi izolacijskog materijala - plastike, tekstolita itd. Glavni kriterij je dovoljno prostora za postavljanje energetskog transformatora, elektroničke ploče i ostalih komponenti.
Također je moguće izraditi tijelo od listova stakloplastike pričvršćivanjem pojedinačnih listova pomoću uglova ili na neki drugi način.
Kutija stabilizatora mora biti opremljena utorima za ugradnju prekidača, ulaznih i izlaznih sučelja, kao i drugih dodataka koje sklop nudi kao upravljačke ili sklopne elemente.
Pod proizvedenim kućištem potrebna vam je osnovna ploča na kojoj će elektronička ploča "ležati" i transformator će biti fiksiran. Ploča može biti od aluminija, ali treba predvidjeti izolatore za montažu elektroničke ploče.
Korak #2 - izrada tiskane pločice
Ovdje ćete morati početno dizajnirati raspored za postavljanje i povezivanje svih elektroničkih dijelova prema shemi strujnog kruga, osim transformatora. Zatim se list folije PCB označi duž rasporeda i kreirani trag se nacrta (ispiše) na strani folije.
Zatim se ploča urezuje odgovarajućom otopinom (elektroničari bi trebali biti upoznati s metodom nagrizanja ploča).
Ovako dobiveni printani primjerak ožičenja se čisti, pokositri i ugrađuju sve radiokomponente sklopa te slijedi lemljenje. Tako se proizvodi elektronička ploča snažnog stabilizatora napona.
U načelu, možete koristiti usluge jetkanja PCB-a trećih strana. Ova je usluga prilično pristupačna, a kvaliteta "pečata" znatno je viša nego u kućnoj verziji.
Korak #3 - sastavljanje stabilizatora napona
Za vanjsko ožičenje pripremljena je ploča opremljena radio komponentama. Konkretno, vanjski komunikacijski vodovi (vodiči) s drugim elementima - transformator, sklopka, sučelja itd. izlaze iz ploče.
Transformator je ugrađen na osnovnu ploču kućišta, elektronička ploča spojena je na transformator, a ploča je pričvršćena na izolatore.
Ostaje samo spojiti vanjske elemente montirane na kućište na strujni krug, instalirati ključni tranzistor na radijator, nakon čega je sastavljena elektronička struktura prekrivena kućištem. Stabilizator napona je spreman. Možete započeti postavljanje s daljnjim testiranjem.
Princip rada i kućni test
Regulacijski element elektroničkog stabilizacijskog kruga je snažan tranzistor s efektom polja tipa IRF840.Obradni napon (220-250V) prolazi kroz primarni namot energetskog transformatora, ispravlja se diodnim mostom VD1 i odlazi na odvod tranzistora IRF840. Izvor iste komponente spojen je na negativni potencijal diodnog mosta.
Dio kruga, koji uključuje jedan od dva sekundarna namota transformatora, čine diodni ispravljač (VD2), potenciometar (R5) i drugi elementi elektroničkog regulatora. Ovaj dio kruga generira upravljački signal koji se šalje na vrata tranzistora s efektom polja IRF840.
U slučaju porasta napona napajanja, upravljački signal snižava napon vrata tranzistora s efektom polja, što dovodi do zatvaranja sklopke. Sukladno tome, na priključnim kontaktima opterećenja (XT3, XT4) ograničeno je moguće povećanje napona. Krug radi obrnuto u slučaju pada mrežnog napona.
Postavljanje uređaja nije osobito teško. Ovdje će vam trebati redovita žarulja sa žarnom niti (200-250 W), koja bi trebala biti spojena na izlazne stezaljke uređaja (X3, X4). Zatim se okretanjem potenciometra (R5) napon na označenim stezaljkama dovodi na razinu od 220-225 volti.
Isključite stabilizator, isključite žarulju sa žarnom niti i uključite uređaj s punim opterećenjem (ne većim od 2 kW).
Nakon 15-20 minuta rada uređaj se ponovno gasi i prati se temperatura radijatora ključnog tranzistora (IRF840). Ako je grijanje radijatora značajno (više od 75º), trebali biste odabrati snažniji hladnjak.
Ako se proces proizvodnje stabilizatora čini previše kompliciranim i neracionalnim s praktične točke gledišta, možete pronaći i kupiti tvornički uređaj bez ikakvih problema. Pravila i kriteriji odabir stabilizatora za 220 V navedeni su u našem preporučenom članku.
Zaključci i koristan video na tu temu
Video u nastavku ispituje jedan od mogućih dizajna domaćeg stabilizatora.
U principu, možete uzeti u obzir ovu verziju domaćeg stabilizacijskog uređaja:
Moguće je sastaviti blok koji stabilizira mrežni napon vlastitim rukama. To potvrđuju brojni primjeri gdje radioamateri s malo iskustva prilično uspješno razvijaju (ili koriste postojeći), pripremaju i sastavljaju elektronički krug.
Obično nema poteškoća pri kupnji dijelova za izradu domaćeg stabilizatora. Troškovi proizvodnje su niski i prirodno se isplaćuju kada se stabilizator pusti u rad.
Ostavite komentare, postavite pitanja, objavite fotografije vezane uz temu članka u bloku ispod. Recite nam kako ste sastavili stabilizator napona vlastitim rukama. Podijelite korisne informacije koje bi mogle biti korisne elektroinženjerima početnicima koji posjećuju stranicu.
Što se tiče transformatora koji se koristi u stabilizatoru. Pronalaženje TS-320 nije tako lako, češće se nalaze manje snažni primjerci. Ali u tu svrhu moguće je kombinirati nekoliko manje snažnih transformatora, na primjer, TS-180, TS-200 ili druge. Važno je da transformatori moraju biti istog tipa, s vrlo sličnim parametrima. Da, uređaj će malo dobiti na veličini, ali će biti rezerve snage.
Dobar dan, Gleb.
Ako tražite posebno TS-320, koji se koristio u starim televizorima, tada će biti poteškoća. Istina, raspon suhih jednofaznih krugova nije ograničen na ove modele. Na primjer, Promelectrica proizvodi analoge OSM-1 - raspon snage - 0,063 ~ 4 kW. Usput, analog TS-320 prodaje Elementavia, obećavajući isporuku bilo gdje u svijetu.
Što se tiče kombinacije manje moćnih - to se naziva "paralelni rad transformatora" - ovdje je, naravno, lakše kupiti, ali teže odabrati. “Dućan” se ne bavi takvim stvarima. Podsjećam vas da među odgovarajućim tehničkim karakteristikama PUE 2.1.19 regulira:
— podudarnost skupina spojeva namota;
— omjer snage ≤ 1:3;
— omjer transformacije škare ≤ "+/- 0,5%";
— porast napona kratkog spoja ≤ "+/- 10%";
— faziranje.
Za našu opciju bitno je poštivanje uvjeta iz točaka 2, 3, 4. Ovo je dovoljno da "pokopate" svoju ideju. Rezerva snage, napominjem, bit će ograničena "propusnošću" transformatora najmanje snage.
Gdje su podaci o namotaju transformatora? Promjer žice?
Shema ne RADI! Izleti terenski radnik - izgorjelo 5 komada. Čini mi se da je shema prijevara! Primarni namot transformatora je INDUKTIVNO opterećenje. Prekidač polja u ovom krugu ne može ni na koji način raditi na induktivnom opterećenju. Još jednom, ovo je prijevara! Dokažite da to nije tako.
Zdravo. Ne može, pa je odvojen kondenzatorom C1 u krugu. Zato ga prije svega pozovite na svoj izum.
Ako je odvojen kondenzatorom C1, postoji greška u dijagramu strujnog kruga.
Ova točka ne bi trebala postojati.
Muljaža bilo koje snage izlazi. provjereno.
Čini mi se da je bolje koristiti poluprovodničke releje na simstorima kao element napajanja. Rade mi već nekoliko godina bez problema. Pravim sklopove na Arduinu plus 155 ID3 za kontrolu. Cijena je peni.
Sam sam napisao program. Naručio sam autotransformator za 10 kW, 14 koraka. Ožičenje je standardno, industrijski stroj tip B za 45A, dva voltmetra iz Kine za ulaz i izlaz, te ampermetar za panel sa zaštitom od kratkog spoja i preopterećenja + jaka premosna sklopka. Solid state releji ugrađeni su na hladnjak. Samo 14 komada.
Došlo je do greške u strujnom krugu - u sklopki diodnog mosta vd2, negativni priključak nigdje nije spojen, već bi trebao biti spojen na negativni priključak vd1. Kondenzator nema veze s tim.
Ferorezonantni krug s dvije prigušnice i kondenzatorom ne radi!
Lakše je kupiti rabljeni, mrtvi stabilizator po cijeni otpada i tamo staviti snažan transformator. Pa, možda će vam trebati novo kućište ako je transformator velik. Pa, zamijenite peni LMku ako je mrtav. Već sam napravio nekoliko takvih, i za garažu i za dachu i za moju svekrvu.
Pa, snažnije je instalirati relbshki ili solid-state.
I ako samo s kondenzatorom ¿?
Zdravo. Molim vas recite mi nešto o dijelu transformatora.
Koliko ja razumijem, namot 1 (1-6) je primarni. Drugi namot (9-10) je sekundar s naponom od 6,4-7V s maksimalnom strujom od 4,7A ili više (ako mislite na TS-180-320). A namot 3...koliko je U...sudeci po C3 x 25V oko 20V...ili se varam? Jednom riječju imam TS 180... ima najmanji U 43.5V (7-8)...
Bio bih zahvalan na vašim objašnjenjima kako koristiti 180. u ovoj shemi.
Zdravo. Uspio sam shvatiti pitanje o TS 180
Pozdrav za one koji znaju.Trazim pomoc vasih vradzbina da mogu napraviti jedan obicni stabilizator ali ne manji od 400w sa ispravljenom strujom. Već sam provjerio trans. Ispravit ću ga s mostom, ali nisam razmišljao o stabilizaciji. Želim napuniti litijski blok na 48S
Pitanje za Jurija. Možete li ići u više detalja? Ovo je bolno praktična ideja. Sam radim kojekakve transove, ali još nisam savladao stabilizaciju na radio elementima, nedavno sam kupio kilovatnu Resantu i onda se pokazalo da to nije dovoljno - trebam 2. Pa neću da pojačavam. ..
Zdravo! Možete li mi reći koji su naponi na namotima transformatora T1?