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.

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.

Industrijski dizajn stabilizatora mrežnog napona, koji je lako kupiti na tržištu.Raspon takve opreme je ogroman, ali uvijek postoji mogućnost izrade vlastitog dizajna

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.

Oprema za stabilizaciju izrađena vlastitim rukama od dostupnih i jeftinih radio komponenti može izgledati ovako. Šasija i kućište mogu se odabrati iz stare industrijske opreme (na primjer, iz osciloskopa)

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.

Blok shema jednostavnog stabilizatora izrađenog na bazi prigušnica: 1 – prvi prigušni element; 2 – drugi prigušni element; 3 – kondenzator; 4 – strana ulaznog napona; 5 – strana izlaznog napona

Dizajn dovoljno snažnog ferorezonantnog stabilizatora može se sastaviti pomoću samo tri elementa:

1. gas 1.
2. gas 2.
3. 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.

Shematski dijagram servo pogona, čija će montaža omogućiti stvaranje snažnog stabilizatora napona za vaš dom ili seosku kuću. Međutim, ova se opcija smatra tehnološki zastarjelom

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.

Blok shema elektroničkog stabilizacijskog modula: 1 – ulazni terminali uređaja; 2 – triac upravljačka jedinica za namote transformatora; 3 – mikroprocesorska jedinica; 4 – izlazne stezaljke za priključak opterećenja

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.

Ovo je otprilike vrsta energetskog transformatora koja će vam trebati za izradu domaćeg dizajna stabilizatora. Međutim, ne može se isključiti odabir drugih opcija ili namatanje "uradi sam".

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.

Dopušteno je odabrati kućište iz bilo koje elektronike koja je prikladna za postavljanje svih radnih komponenti domaćeg kruga stabilizatora. Možete i sami sastaviti kućište, na primjer, od ploča od stakloplastike

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).

Možete napraviti tiskanu ploču za stabilizator koristeći prilično pristupačne metode kod kuće. Da biste to učinili, morate pripremiti šablonu i set alata za graviranje na foliji PCB

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.

Primjer domaćeg relejnog stabilizatora napona, napravljenog kod kuće, smještenog u kućište iz dotrajalog industrijskog mjernog uređaja

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.

Shematski dijagram stabilizacijske jedinice velike snage (do 2 kW), na temelju koje je sastavljeno nekoliko uređaja koji se uspješno koriste. Krug je pokazao optimalnu razinu stabilizacije pri navedenom opterećenju, ali ne veću

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.