Gjør-det-selv kraftig spenningsstabilisator: kretsskjemaer + trinn-for-trinn monteringsinstruksjoner

Å lage hjemmelagde spenningsstabilisatorer er en ganske vanlig praksis.Imidlertid lages det for det meste stabiliserende elektroniske kretser som er designet for relativt lave utgangsspenninger (5-36 volt) og relativt lave effekter. Enhetene brukes som en del av husholdningsutstyr, ikke noe mer.

Vi vil fortelle deg hvordan du lager en kraftig spenningsstabilisator med egne hender. Artikkelen vi har foreslått beskriver prosessen med å produsere en enhet for arbeid med en nettverksspenning på 220 volt. Ved å ta hensyn til rådene våre kan du håndtere monteringen selv uten problemer.

Stabilisering av husholdningsspenning

Ønsket om å gi stabilisert spenning til husholdningsnettet er et åpenbart fenomen. Denne tilnærmingen sikrer sikkerheten til utstyret i bruk, ofte dyrt og stadig nødvendig på gården. Og generelt er stabiliseringsfaktoren nøkkelen til økt sikkerhet ved drift av elektriske nettverk.

Oftest kjøpt til husholdningsformål stabilisator for gasskjele, hvis automatisering krever tilkobling til en strømforsyning, for kjøleskap, pumpeutstyr, delte systemer og lignende forbrukere.

Industriell utforming av en nettspenningsstabilisator, som er enkel å kjøpe på markedet.Utvalget av slikt utstyr er stort, men det er alltid mulighet for å lage ditt eget design

Dette problemet kan løses på forskjellige måter, den enkleste er å kjøpe en kraftig spenningsstabilisator produsert industrielt.

Tilbud spenningsstabilisatorer det er mange på det kommersielle markedet. Imidlertid er kjøpsalternativer ofte begrenset av kostnadene for enheter eller andre faktorer. Følgelig er et alternativ til å kjøpe å sette sammen en spenningsstabilisator selv fra tilgjengelige elektroniske komponenter.

Forutsatt at du har passende ferdigheter og kunnskap om elektrisk installasjon, teorien om elektroteknikk (elektronikk), ledningskretser og loddeelementer, kan en hjemmelaget spenningsstabilisator implementeres og brukes med hell i praksis. Det finnes slike eksempler.

Stabiliseringsutstyr laget med egne hender fra tilgjengelige og rimelige radiokomponenter kan se omtrent slik ut. Chassiset og huset kan velges fra gammelt industrielt utstyr (for eksempel fra et oscilloskop)

Kretsløsninger for stabilisering av 220V strømnettet

Når man vurderer mulige kretsløsninger for spenningsstabilisering, tatt i betraktning relativt høy effekt (minst 1-2 kW), bør man huske på mangfoldet av teknologier.

Det er flere kretsløsninger som bestemmer de teknologiske egenskapene til enheter:

• ferroresonant;
• servo-drevet;
• elektronisk;
• inverter

Hvilket alternativ du skal velge avhenger av dine preferanser, tilgjengelige materialer for montering og ferdigheter i arbeid med elektrisk utstyr.

Alternativ #1 - ferroresonant krets

For egenproduksjon ser det enkleste kretsalternativet ut til å være det første elementet på listen - en ferroresonant krets. Det fungerer ved hjelp av magnetisk resonanseffekt.

Blokkdiagram av en enkel stabilisator laget på grunnlag av choker: 1 - første gasselement; 2 - andre gasselement; 3 - kondensator; 4 - inngangsspenningsside; 5 – utgangsspenningssiden

Utformingen av en tilstrekkelig kraftig ferroresonant stabilisator kan settes sammen med bare tre elementer:

1. Gasspak 1.
2. Gasspak 2.
3. Kondensator.

Imidlertid er enkelheten i dette alternativet ledsaget av mange ulemper. Utformingen av en kraftig stabilisator, satt sammen ved hjelp av en ferroresonant krets, viser seg å være massiv, klumpete og tung.

Alternativ #2 - autotransformator eller servodrift

Faktisk snakker vi om en krets som bruker prinsippet om en autotransformator. Spenningstransformasjon utføres automatisk ved å kontrollere en reostat, hvis glidebryter beveger servodrevet.

På sin side styres servodriften av et signal mottatt for eksempel fra en spenningsnivåsensor.

Et skjematisk diagram av en servodrivenhet, hvis montering vil tillate deg å lage en kraftig spenningsstabilisator for ditt hjem eller landsted. Imidlertid anses dette alternativet som teknologisk utdatert

En enhet av relétype fungerer omtrent på samme måte, med den eneste forskjellen at transformasjonsforholdet endres, om nødvendig, ved å koble til eller fra de tilsvarende viklingene ved hjelp av et relé.

Kretser av denne typen ser teknisk mer komplekse ut, men samtidig gir de ikke tilstrekkelig linearitet av spenningsendringer. Det er tillatt å montere et relé eller servodrivenhet manuelt.Det er imidlertid lurere å velge det elektroniske alternativet. Kostnadene for innsats og penger er nesten de samme.

Alternativ #3 - elektronisk krets

Å montere en kraftig stabilisator ved hjelp av en elektronisk kontrollkrets med et omfattende utvalg av radiokomponenter til salgs blir ganske mulig. Som regel er slike kretser satt sammen på elektroniske komponenter - triacs (tyristorer, transistorer).

Det er også utviklet en rekke spenningsstabilisatorkretser, der kraftfelteffekttransistorer brukes som brytere.

Blokkdiagram av den elektroniske stabiliseringsmodulen: 1 - inngangsterminaler på enheten; 2 - triac kontrollenhet for transformatorviklinger; 3 - mikroprosessorenhet; 4 – utgangsklemmer for lasttilkobling

Det er ganske vanskelig å produsere en kraftig enhet helt under elektronisk kontroll med hendene til en ikke-spesialist; det er bedre kjøpe en ferdig enhet. I denne saken kan du ikke klare deg uten erfaring og kunnskap innen elektroteknikk.

Det er tilrådelig å vurdere dette alternativet for uavhengig produksjon hvis det er et sterkt ønske om å bygge en stabilisator, pluss den akkumulerte erfaringen til en elektronikkingeniør. Videre i artikkelen vil vi se på utformingen av et elektronisk design som er egnet for å lage det selv.

Detaljerte monteringsanvisninger

Kretsen som vurderes for egenproduksjon er snarere et hybridalternativ, siden det innebærer bruk av en krafttransformator i forbindelse med elektronikk. Transformatoren i dette tilfellet brukes blant de som ble installert i TV-er av eldre modeller.

Dette er omtrent den typen krafttransformator du trenger for å lage et hjemmelaget stabilisatordesign. Valg av andre alternativer eller gjør-det-selv-vikling kan imidlertid ikke utelukkes.

Riktignok installerte TV-mottakere som regel TS-180-transformatorer, mens stabilisatoren krever minst en TS-320 for å gi en utgangsbelastning på opptil 2 kW.

Trinn #1 - å lage stabilisatorkroppen

For å lage enhetens kropp, er enhver passende boks basert på et isolerende materiale - plast, tekstolitt, etc. egnet. Hovedkriteriet er tilstrekkelig plass til å plassere en krafttransformator, elektronisk bord og andre komponenter.

Det er også mulig å lage kroppen av glassfiberplater ved å feste individuelle plater ved hjelp av hjørner eller på annen måte.

Det er tillatt å velge et hus fra enhver elektronikk som er egnet for å plassere alle arbeidskomponentene i en hjemmelaget stabilisatorkrets. Du kan også montere saken selv, for eksempel av glassfiberplater

Stabilisatorboksen må være utstyrt med spor for installasjon av bryter, inngangs- og utgangsgrensesnitt, samt annet tilbehør levert av kretsen som kontroll- eller bryterelementer.

Under det produserte etuiet trenger du en grunnplate som det elektroniske kortet vil "ligge" på og transformatoren vil bli festet. Platen kan være laget av aluminium, men det bør leveres isolatorer for montering av det elektroniske kortet.

Trinn #2 - lage et kretskort

Her må du først designe et oppsett for plassering og tilkobling av alle elektroniske deler i henhold til kretsskjemaet, bortsett fra transformatoren. Deretter merkes et ark med folie-PCB langs layouten og det opprettede sporet tegnes (skrives ut) på siden av folien.

Deretter etses brettet ved hjelp av en passende løsning (elektronikkingeniører bør være kjent med metoden for etsebrett).

Du kan lage et kretskort for en stabilisator ved å bruke ganske rimelige metoder hjemme. For å gjøre dette må du forberede en sjablong og et sett med verktøy for etsing på folie-PCB

Den trykte kopien av ledningene som er oppnådd på denne måten blir rengjort, fortinnet og alle radiokomponentene i kretsen er installert, etterfulgt av lodding. Dette er hvordan det elektroniske kortet til en kraftig spenningsstabilisator er produsert.

I prinsippet kan du bruke tredjeparts PCB-etsetjenester. Denne tjenesten er ganske rimelig, og kvaliteten på "signet" er betydelig høyere enn i hjemmeversjonen.

Trinn #3 - montering av spenningsstabilisatoren

Et kort utstyrt med radiokomponenter er forberedt for ekstern kabling. Spesielt eksterne kommunikasjonslinjer (ledere) med andre elementer - en transformator, bryter, grensesnitt, etc. sendes ut fra brettet.

En transformator er installert på bunnplaten til huset, det elektroniske kretskortet er koblet til transformatoren, og kortet er festet til isolatorene.

Et eksempel på en hjemmelaget spenningsstabilisator av relétype, laget hjemme, plassert i et hus fra en forringet industriell måleenhet

Alt som gjenstår er å koble de eksterne elementene montert på kassen til kretsen, installer nøkkeltransistoren på radiatoren, hvoretter den sammensatte elektroniske strukturen er dekket med kassen. Spenningsstabilisatoren er klar. Du kan begynne å sette opp med ytterligere testing.

Driftsprinsipp og hjemmelaget test

Reguleringselementet til den elektroniske stabiliseringskretsen er en kraftig felteffekttransistor av typen IRF840.Behandlingsspenningen (220-250V) går gjennom primærviklingen til krafttransformatoren, blir rettet opp av diodebroen VD1 og går til avløpet til IRF840-transistoren. Kilden til den samme komponenten er koblet til det negative potensialet til diodebroen.

Skjematisk diagram av en stabiliserende enhet med høy effekt (opptil 2 kW), på grunnlag av hvilken flere enheter er satt sammen og brukes vellykket. Kretsen viste optimalt stabiliseringsnivå ved spesifisert belastning, men ikke høyere

Den delen av kretsen, som inkluderer en av de to sekundære viklingene til transformatoren, er dannet av en diodelikeretter (VD2), et potensiometer (R5) og andre elementer i den elektroniske regulatoren. Denne delen av kretsen genererer et kontrollsignal som sendes til porten til felteffekttransistoren IRF840.

Ved en økning i forsyningsspenningen senker styresignalet gatespenningen til felteffekttransistoren, noe som fører til lukking av bryteren. Følgelig er en mulig spenningsøkning begrenset ved lasttilkoblingskontaktene (XT3, XT4). Kretsen fungerer i revers ved fall i nettspenningen.

Å sette opp enheten er ikke spesielt vanskelig. Her trenger du en vanlig glødelampe (200-250 W), som skal kobles til enhetens utgangsterminaler (X3, X4). Deretter, ved å rotere potensiometeret (R5), bringes spenningen ved de merkede terminalene til et nivå på 220-225 volt.

Slå av stabilisatoren, slå av glødelampen og slå på enheten med full belastning (ikke høyere enn 2 kW).

Etter 15-20 minutters drift slås enheten av igjen og temperaturen på radiatoren til nøkkeltransistoren (IRF840) overvåkes. Hvis oppvarmingen av radiatoren er betydelig (mer enn 75º), bør du velge en kraftigere kjøleribbe.

Hvis prosessen med å produsere en stabilisator virker for komplisert og irrasjonell fra et praktisk synspunkt, kan du finne og kjøpe en fabrikkprodusert enhet uten problemer. Regler og kriterier å velge en stabilisator for 220 V er gitt i vår anbefalte artikkel.

Konklusjoner og nyttig video om temaet

Videoen nedenfor undersøker en av de mulige designene for en hjemmelaget stabilisator.

I prinsippet kan du legge merke til denne versjonen av en hjemmelaget stabiliseringsenhet:

Det er mulig å sette sammen en blokk som stabiliserer nettspenningen med egne hender. Dette bekreftes av en rekke eksempler der radioamatører med liten erfaring ganske vellykket utvikler (eller bruker en eksisterende), forbereder og monterer en elektronisk krets.

Det er vanligvis ingen problemer med å kjøpe deler for å lage en hjemmelaget stabilisator. Produksjonskostnadene er lave og betaler seg naturligvis inn når stabilisatoren settes i drift.

Legg igjen kommentarer, still spørsmål, legg ut bilder relatert til emnet for artikkelen i blokken nedenfor. Fortell oss hvordan du satte sammen en spenningsstabilisator med egne hender. Del nyttig informasjon som kan være nyttig for nybegynnere elektroingeniører som besøker nettstedet.