Kako sastaviti stabilizator napona vlastitim rukama. Učinite sami stabilizator napona Šema strujnog kruga tiristorskog stabilizatora napona od 220 V

Kućanski aparati su podložni udarima napona: brže se troše i pokvare. A u mreži napon često skače, pada ili se čak prekida: to je zbog udaljenosti od izvora i nesavršenosti dalekovoda.

Za napajanje uređaja sa strujom sa stabilnim karakteristikama, u stanovima se koriste stabilizatori napona. Bez obzira na parametre struje uvedene u uređaj na njegovom izlazu, on će imati gotovo nepromijenjene parametre.

Može se kupiti uređaj za izjednačavanje struje, birajući iz širokog raspona (razlike u snazi, principu rada, upravljačkom i parametru izlaznog napona). Ali naš članak je posvećen tome kako napraviti stabilizator napona vlastitim rukama. Da li je domaći rad u ovom slučaju opravdan?

Domaći stabilizator ima tri prednosti:

1. Cheapness. Svi dijelovi se kupuju zasebno, i to je isplativo u odnosu na iste dijelove, ali već sastavljene u jedan uređaj - strujni ekvilajzer;
2. Mogućnost DIY popravke. Ako jedan od elemenata kupljenog stabilizatora pokvari, malo je vjerojatno da ćete ga moći zamijeniti, čak i ako razumijete elektrotehniku. Jednostavno nećete naći ništa čime biste zamijenili dotrajali dio. WITH domaći uređaj sve je jednostavnije: u početku ste kupili sve elemente u radnji. Ostaje samo da ponovo odemo tamo i kupimo ono što je pokvareno;
3. Jednostavna popravka. Ako ste sami sastavili pretvarač napona, onda to znate 100%. A razumijevanje uređaja i rada pomoći će vam da brzo identificirate uzrok kvara stabilizatora. Kada to shvatite, lako možete popraviti svoju domaću jedinicu.

Stabilizator vlastite proizvodnje ima tri ozbiljna nedostatka:

1. Niska pouzdanost. U specijalizovanim preduzećima, uređaji su pouzdaniji, jer se njihov razvoj zasniva na očitavanju visokopreciznih instrumenata, koji se ne mogu naći u svakodnevnom životu;
2. Širok raspon izlaznog napona. Ako industrijski stabilizatori mogu proizvesti relativno konstantan napon (na primjer, 215-220V), onda domaći analozi mogu imati raspon 2-5 puta veći, što može biti kritično za opremu koja je preosjetljiva na promjene struje;
3. Kompleksna postavka. Ako kupite stabilizator, tada se faza podešavanja zaobilazi, sve što trebate učiniti je povezati uređaj i kontrolirati njegov rad. Ako ste tvorac trenutnog ekvilajzera, trebali biste i njega konfigurirati. To je teško, čak i ako ste sami napravili najjednostavniji stabilizator napona.

Domaći ekvilajzer struje: karakteristike

Stabilizator karakteriziraju dva parametra:

• Dozvoljeni opseg ulaznog napona (Uin);
• Dozvoljeni opseg izlaznog napona (Uout).

Ovaj članak govori o pretvaraču trijačne struje jer je vrlo efikasan. Za njega je Uin 130-270V, a Uout 205-230V. Ako je raspon velik ulazni napon- ovo je prednost, ali za slobodan dan je mana.

Međutim za kućanskih aparata ovaj raspon ostaje važeći. To je lako provjeriti, jer su dozvoljene fluktuacije napona skokovi i padovi ne veći od 10%. A ovo je 22,2 volta gore ili dolje. To znači da je dozvoljeno promijeniti napon sa 197,8 na 242,2 volta. U poređenju sa ovim rasponom, struja u našem triac stabilizatoru je još glatkija.

Uređaj je prikladan za povezivanje na vod s opterećenjem ne većim od 6 kW. Prebacuje se za 0,01 sekundu.

Dizajn uređaja za stabilizaciju struje

Domaći stabilizator napona 220V, čiji je dijagram prikazan gore, uključuje sljedeće elemente:

• pogonska jedinica. Koristi uređaje za skladištenje C2 i C5, naponski transformator T1, kao i komparator (uređaj za upoređivanje) DA1 i LED VD1;
• čvor, odgađanje početka opterećenja. Da biste ga sastavili, trebat će vam otpori od R1 do R5, tranzistori od VT1 do VT3, kao i skladište C1;
• Ispravljač, mjerenje vrijednosti skokova i padova napona. Njegov dizajn uključuje VD2 LED sa zener diodom istog imena, C2 pogon, otpornik R14 i R13;
• Comparator. To će zahtijevati otpore od R15 do R39 i poređenje uređaja DA2 sa DA3;
• Kontroler logičkog tipa. Zahtijeva DD čipove od 1 do 5;
• Pojačala. Oni će zahtijevati otpore za ograničavanje struje R40-R48, kao i tranzistori od VT4 do VT12;
• LED diode, igra ulogu indikatora - HL od 1 do 9;
• Optocoupler prekidači(7) sa trijacima VS od 1 do 7, otpornicima R od 6 do 12 i trijacima optospojnika U od 1 do 7;
• Automatski prekidač sa osiguračem QF1;
• Autotransformator T2.

Kako će ovaj uređaj raditi?

Nakon što je pogon čvora sa nerešenim opterećenjem (C1) spojen na mrežu, on se i dalje prazni. Tranzistor VT1 se uključuje, a 2 i 3 se zatvaraju. Kroz potonje, struja će teći do LED dioda i trijaka optokaplera. Ali dok je tranzistor zatvoren, diode ne daju signal, a trijaci su i dalje zatvoreni: nema opterećenja. Ali struja već teče kroz prvi otpornik do uređaja za pohranu, koji počinje akumulirati energiju.

Gore opisani proces traje 3 sekunde, nakon čega se aktivira Schmitt okidač, baziran na tranzistorima VT 1 i 2, nakon čega se tranzistor 3 sada može smatrati otvorenim.

Izlazni napon iz trećeg namota transformatora na napajanju je izjednačen drugom diodom i kondenzatorom. Tada se struja usmjerava na R13, prolazi kroz R14. On trenutno napon je proporcionalan naponu u mreži. Zatim se struja dovodi do neinvertirajućih komparatora. Invertujući uređaji za upoređivanje odmah primaju već izjednačenu struju, koja se dovodi do otpora od 15 do 23. Zatim se priključuje kontroler za obradu ulaznih signala na uređajima za poređenje.

Nijanse stabilizacije u zavisnosti od napona koji se dovodi na ulaz

Ako se uvede napon do 130 Volti, tada se na terminalima komparatora prikazuje niskonaponski logički nivo (LU). Četvrti tranzistor je otvoren, a LED 1 treperi i pokazuje da postoji jak pad u liniji. Morate razumjeti da stabilizator nije u stanju proizvesti potreban napon. Stoga su svi trijaci zatvoreni i nema opterećenja.

Ako je napon na ulazu 130-150 Volti, tada se na signalima 1 i A uočava visoka LU, ali je za ostale signale još uvijek niska. Peti tranzistor se uključuje, druga dioda svijetli. Optocoupler triac U1.2 i triac VS2 otvoreni. Opterećenje će ići duž potonjeg i doći do terminala za namotavanje drugog autotransformatora odozgo.

Sa ulaznim naponom od 150-170 volti, na signalima 1, 2 i V je još uvijek nizak; Zatim se šesti tranzistor uključuje i treća dioda uključuje, VS2 se uključuje i struja se dovodi do drugog (ako se računa odozgo) terminala namota drugog autotransformatora.

Slično je opisan rad stabilizatora u rasponima napona od 170-190V, 190-210V, 210-230V, 230-250V.

Proizvodnja PCB-a

Za triac strujni pretvarač potrebna vam je štampana ploča na kojoj će biti postavljeni svi elementi. Njegova veličina: 11,5 x 9 cm Za izradu će vam trebati stakloplastika, prekrivena folijom s jedne strane.

Ploča se može štampati na laserskom štampaču, nakon čega će se koristiti pegla. Zgodno je da sami napravite ploču pomoću programa Sprint Loyout. U nastavku je prikazan dijagram postavljanja elemenata na njega.

Kako napraviti transformatore T1 i T2?

Prvi transformator T1 snage 3 kW proizveden je pomoću magnetnog jezgra s površinom poprečnog presjeka (CSA) od 187 kvadratnih metara. mm. I tri žice PEV-2:

• Za prvo omotavanje, PPS je samo 0,003 kvadratna metra. mm. Broj okreta – 8669;
• Za drugi i treći namotaj, PPS je samo 0,027 kvadratnih metara. mm. Broj okreta je 522 na svakom.

Ako ne želite da namotate žicu, onda možete kupiti dva transformatora TPK-2-2×12V i spojiti ih serijski, kao na slici ispod.

Da biste napravili autotransformator druge snage od 6 kW, trebat će vam toroidno magnetno jezgro i PEV-2 žica, od koje će se napraviti omot od 455 zavoja. I ovdje su nam potrebni zavoji (7 komada):

• Omotavanje 1-3 zavoja od žice sa PPS 7 sq. mm;
• Omotavanje 4-7 krivina od žice sa PPS 254 sq. mm.

Šta kupiti?

Kupite u prodavnici električne i radio opreme (oznaka u zagradama na dijagramu):

• 7 optocoupler triacs MOC3041 ili 3061 (U od 1 do 7);
• 7 jednostavnih triaka BTA41-800B (VS od 1 do 7);
• 2 LED diode DF005M ili KTs407A (VD 1 i 2);
• 3 otpornika SP5-2, 5-3 moguća (R 13, 14, 25);
• Element za izjednačavanje struje KR1158EN6A ili B (DA1);
• 2 uređaja za poređenje LM339N ili K1401CA1 (DA 1 i 2);
• Prekidač sa osiguračem;
• 4 filmska ili keramička kondenzatora (C 4, 6, 7, 8);
• 4 oksidna kondenzatora (C 1, 2, 3, 5);
• 7 otpora za ograničavanje struje, na njihovim terminalima bi trebao biti jednak 16 mA (R od 41 do 47);
• 30 otpora (bilo koje) sa tolerancijom od 5%;
• 7 otpora C2-23 sa tolerancijom od 1% (R od 16 do 22).

Karakteristike montaže uređaja za izjednačavanje napona

Mikrokrug uređaja za stabilizaciju struje ugrađen je na hladnjak, za koji je prikladna aluminijska ploča. Njegova površina ne smije biti manja od 15 kvadratnih metara. cm.

Za trijake je takođe neophodan hladnjak sa rashladnom površinom. Za svih 7 elemenata dovoljan je jedan hladnjak površine najmanje 16 kvadratnih metara. dm.

Tako da pretvarač proizvodimo AC napon proradio, trebat će vam mikrokontroler. Mikrokrug KR1554LP5 savršeno se nosi sa svojom ulogom.

Već znate da u krugu možete pronaći 9 trepćućih dioda. Svi su smješteni na njemu tako da se uklapaju u rupice koje se nalaze na prednjoj ploči uređaja. A ako tijelo stabilizatora ne dopušta njihovu lokaciju, kao na dijagramu, onda ga možete modificirati tako da LED diode izađu na stranu koja vam odgovara.

Umjesto trepćućih LED dioda, mogu se koristiti LED diode koje ne trepću. Ali u ovom slučaju morate uzeti diode s jarko crvenim sjajem. Prikladni su elementi sljedećih marki: AL307KM i L1543SRC-E.

Sada znate kako napraviti stabilizator napona od 220 volti. A ako ste već morali da radite nešto slično ranije, onda vam ovaj posao neće biti težak. Kao rezultat toga, možete uštedjeti nekoliko hiljada rubalja na kupovini industrijskog stabilizatora.

Programeri električnih i elektronskih uređaja, u procesu njihovog stvaranja, polaze od činjenice da će budući uređaj raditi u uvjetima stabilnog napona napajanja. Ovo je neophodno kako bi električni krug elektronskog uređaja, prvo, obezbedio stabilne izlazne parametre u skladu sa svojim predviđenu namenu, i drugo, stabilnost napona napajanja štiti uređaj od prenapona koji su ispunjeni previsokom potrošnjom struje i izgaranjem električnih elemenata uređaja. Da bi se riješio problem osiguranja konstantnog napona napajanja, koristi se neka verzija stabilizatora napona. Na osnovu prirode struje koju troši uređaj, razlikuju se stabilizatori naizmjeničnog i jednosmjernog napona.

Stabilizatori naizmeničnog napona

Stabilizatori naizmeničnog napona se koriste ako odstupanja napona u električnoj mreži od nominalne vrednosti prelaze 10%. Ovaj standard je izabran na osnovu činjenice da potrošači AC s takvim odstupanjima, oni zadržavaju svoju funkcionalnost tijekom cijelog radnog vijeka. U modernoj elektronskoj tehnologiji, u pravilu, koriste se za rješavanje problema stabilnog napajanja pulsni blok napajanje, u kojem stabilizator izmjeničnog napona nije potreban. Ali u frižiderima, mikrotalasne pećnice, klima uređaji, pumpe itd. potrebna je eksterna stabilizacija napona napajanja izmjeničnom strujom. U takvim slučajevima najčešće se koristi stabilizator jednog od sljedećih. tri vrste: elektromehanički, čija je glavna karika podesivi autotransformator sa kontroliranim električnim pogonom, relej-transformator, baziran na snažnom transformatoru koji ima nekoliko slavina u primarnom namotu i prekidaču od elektromagnetnih releja, trijaka, tiristora ili moćnih ključnih tranzistora , kao i čisto elektronski. Ferorezonančni stabilizatori, rasprostranjeni u prošlom stoljeću, sada se praktički ne koriste zbog prisustva brojnih nedostataka.

Za povezivanje potrošača na AC mrežu od 50 Hz koristi se stabilizator napona od 220 V. Električni dijagram Stabilizator napona ovog tipa prikazan je na sljedećoj slici.

Transformator A1 povećava napon u mreži do nivoa koji je dovoljan da stabilizuje izlazni napon na niskom ulaznom naponu. Regulacijski element RE mijenja izlazni napon. Na izlazu, kontrolni element UE mjeri vrijednost napona na opterećenju i izdaje kontrolni signal za podešavanje, ako je potrebno.

Elektromehanički stabilizatori

Ovaj stabilizator je baziran na upotrebi kućnog podesivog autotransformatora ili laboratorijskog LATR. Upotreba autotransformatora pruža više visoka efikasnost instalacije. Ručica za podešavanje autotransformatora je uklonjena, a umjesto nje, mali motor sa mjenjačem je ugrađen koaksijalno na tijelo, pružajući snagu rotacije dovoljnu za okretanje klizača u autotransformatoru. Potrebna i dovoljna brzina rotacije je oko 1 obrtaja u 10 - 20 sekundi. Ove zahtjeve ispunjava motor tipa RD-09, koji se ranije koristio u instrumentima za snimanje. Kontroliše motor elektronsko kolo. Kada se mrežni napon promijeni unutar +- 10 volti, naredba se izdaje motoru, koji okreće klizač dok izlazni napon ne dostigne 220 V.

Primjeri krugova elektromehaničkih stabilizatora su dati u nastavku:

Električni krug stabilizatora napona pomoću logičkih čipova i relejnog upravljanja električnog pogona

Elektromehanički stabilizator na bazi operacionog pojačala.

Prednost ovakvih stabilizatora je njihova jednostavnost implementacije i visoka tačnost stabilizacije izlaznog napona. Nedostaci uključuju nisku pouzdanost zbog prisutnosti mehaničkih pokretnih elemenata, relativno nisku dopuštenu snagu opterećenja (unutar 250 ... 500 W) i nisku rasprostranjenost autotransformatora i potrebnih elektromotora u naše vrijeme.

Stabilizatori relejnih transformatora

Stabilizator relejnog transformatora popularniji je zbog jednostavnosti dizajna, upotrebe zajedničkih elemenata i mogućnosti dobivanja značajne izlazne snage (do nekoliko kilovata), značajno premašujući snagu primijenjene energetski transformator. Na izbor njegove snage utječe minimalni napon u određenoj AC mreži. Ako, na primjer, nije manji od 180 V, tada će transformator morati osigurati povećanje napona od 40 V, što je 5,5 puta manje od nazivnog napona u mreži. Izlazna snaga stabilizatora bit će isti broj puta veća od snage energetskog transformatora (ako ne uzmete u obzir efikasnost transformatora i maksimalnu dopuštenu struju kroz sklopne elemente). Broj koraka promjene napona obično se postavlja unutar 3...6 koraka, što u većini slučajeva osigurava prihvatljivu točnost stabilizacije izlaznog napona. Prilikom izračunavanja broja zavoja namotaja u transformatoru za svaki stepen, napon u mreži se uzima da je jednak radnom nivou sklopnog elementa. U pravilu se kao sklopni elementi koriste elektromagnetski releji - krug se ispostavlja prilično elementarnim i ne uzrokuje poteškoće kada se ponavlja. Nedostatak takvog stabilizatora je stvaranje luka na kontaktima releja tokom procesa prebacivanja, što uništava kontakte releja. U više složene opcije U krugovima se releji uključuju u trenucima kada poluval napona prođe kroz nultu vrijednost, što sprječava nastanak varnice, iako se koriste brzi releji ili se prebacivanje događa na padu prethodne polovine. -talas. Upotreba tiristora, triaka ili drugih beskontaktnih elemenata kao sklopnih elemenata naglo povećava pouzdanost kola, ali postaje složenija zbog potrebe da se osigura galvanska izolacija između krugova upravljačkih elektroda i upravljačkog modula. U tu svrhu koriste se optokaplerski elementi ili izolacijski impulsni transformatori. Ispod je dijagram strujnog kolaštafeta - stabilizator transformatora:

Šema digitalnog relejno-transformatorskog stabilizatora na bazi elektromagnetnih releja

Elektronski stabilizatori

Elektronski stabilizatori, u pravilu, imaju malu snagu (do 100 W) i visoku stabilnost izlaznog napona, neophodnu za rad mnogih elektroničkih uređaja. Obično su izgrađeni u obliku pojednostavljenog niskofrekventnog pojačala, koji ima prilično veliku marginu za promjenu razine napona napajanja i snage. Sinusoidni signal frekvencije od 50 Hz iz pomoćnog generatora dovodi se na njegov ulaz iz elektronskog regulatora napona. Možete koristiti opadajući namotaj energetskog transformatora. Izlaz pojačala je spojen na pojačani transformator do 220 V. Kolo ima inercijsku negativnu povratnu vezu na vrijednost izlaznog napona, što garantuje stabilnost izlaznog napona neiskrivljenog oblika. Za postizanje nivoa snage od nekoliko stotina vati koriste se druge metode. Obično se koristi moćan pretvarač DC u varijabilnu zasnovanu na upotrebi novog tipa poluprovodnika - tzv. IGBT tranzistora.

Ovi sklopni elementi u komutacijskom režimu mogu proći struju od nekoliko stotina ampera pri maksimalnom dozvoljenom naponu većem od 1000 V. Za upravljanje takvim tranzistorima koriste se posebni tipovi mikrokontrolera sa vektorskom kontrolom. Impulsi promjenjive širine dovode se do kapije tranzistora frekvencije od nekoliko kiloherca, koja se mijenja prema programu unesenom u mikrokontroler. Na izlazu se takav pretvarač učitava na odgovarajući transformator. Struja u krugu transformatora varira u skladu sa sinusoidom. Istovremeno, napon zadržava oblik originalnih pravokutnih impulsa različitih širina. Ova shema se koristi u moćni izvori zagarantovano napajanje za neprekidan rad kompjuteri. Električni krug stabilizatora napona ovog tipa je vrlo složen i praktički nedostupan za samostalnu reprodukciju.

Pojednostavljeni elektronski stabilizatori napona

Ovakvi uređaji se koriste kada je napon u domaćinstvu (posebno u ruralnim uslovima) naselja) se često smanjuje, gotovo nikada ne pružajući nominalnih 220 V.

U takvoj situaciji hladnjak radi s prekidima i postoji opasnost od kvara, osvjetljenje je prigušeno, a voda u kuhalu za vodu ne može dugo ključati. Snaga starog stabilizatora napona iz sovjetskog doba dizajniranog za napajanje televizora je po pravilu nedovoljna za sve ostale električne potrošače u domaćinstvu, a napon u mreži često padne ispod nivoa prihvatljivog za takav stabilizator.

Postoji jednostavan način povećanja napona u mreži korištenjem transformatora snage znatno niže od snage primijenjenog opterećenja. Primarni namotaj transformatora je spojen direktno na mrežu, a opterećenje je povezano serijski sa sekundarnim (postepenim) namotom transformatora. At ispravno faziranje napon na opterećenju će biti jednak zbiru napona koji se uklanja iz transformatora i napona mreže.

Električni krug stabilizatora napona koji radi na ovom jednostavnom principu prikazan je na donjoj slici. Kada je tranzistor VT2 (efekt polja) koji se nalazi u dijagonali diodnog mosta VD2 zatvoren, namotaj I (koji je primarni) transformatora T1 nije povezan na mrežu. Napon pri uključenom opterećenju je skoro jednak naponu mreže minus mali napon na namotu II (sekundarnom) transformatora T1. Prilikom otvaranja tranzistor sa efektom polja primarni namotaj transformatora će biti kratko spojen, a zbir napona mreže i napona sekundarnog namota će se primijeniti na opterećenje.

Elektronski stabilizator napona

Napon iz opterećenja, preko transformatora T2 i diodnog mosta VD1, dovodi se do tranzistora VT1. Podešavač potenciometra za podešavanje R1 mora biti postavljen na položaj koji osigurava otvaranje tranzistora VT1 i zatvaranje VT2 kada napon opterećenja premaši nominalni (220 V). Ako je napon manji od 220 volti, tranzistor VT1 će se zatvoriti, a VT2 će se otvoriti. Ovako dobivena negativna povratna sprega održava napon na opterećenju približno jednakim nominalnoj vrijednosti.

Ispravljeni napon iz VD1 mosta se također koristi za napajanje VT1 kolektorskog kola (kroz DA1 integrirani stabilizatorski krug). Lanac C5R6 prigušuje neželjene skokove napona drain-source na tranzistoru VT2. Kondenzator C1 smanjuje smetnje koje ulaze u mrežu tokom rada stabilizatora. Vrijednosti otpornika R3 i R5 su odabrane kako bi se postigla najbolja i najstabilnija stabilizacija napona. Prekidač SA1 omogućava uključivanje i isključivanje stabilizatora i opterećenja. Prekidač za zatvaranje SA2 isključuje automatski sistem koji stabilizuje napon na opterećenju. U ovom slučaju, ispada da je to maksimalno moguće pri trenutnom mrežnom naponu.

Nakon spajanja montiranog stabilizatora na mrežu, trim otpornik R1 postavlja napon opterećenja na 220 V. Treba uzeti u obzir da gore opisani stabilizator ne može eliminirati promjene napona mreže koje prelaze 220 V, ili koje su ispod minimalno korištenog u proračunu namotaja transformatora.

Napomena: U nekim načinima rada stabilizatora, snaga koju raspršuje tranzistor VT2 pokazuje se vrlo značajnom. Upravo to, a ne snaga transformatora, može ograničiti dopuštenu snagu opterećenja. Stoga treba voditi računa da se osigura dobro odvođenje topline iz ovog tranzistora.

Stabilizator instaliran u vlažnoj prostoriji mora se postaviti u uzemljeno metalno kućište.

Vidi i dijagrame.

Najbolji način za rad električne mreže Smatra se da se trenutne funkcije, kao i potrebni napon, mijenjaju za 10% od 220V. Međutim, budući da se prenaponi često mijenjaju, električni uređaji koji su direktno povezani na mrežu su u opasnosti od kvara.

Da biste otklonili takve probleme, potrebno je instalirati određenu opremu. A budući da uređaj za magazin ima prilično visoku cijenu, prirodno mnogi ljudi sastavljaju stabilizator vlastitim rukama.

Da li je takva odluka opravdana i šta je potrebno da se ona ostvari?

Princip rada stabilizatora

Nakon što ste se odlučili za izradu domaćeg stabilizatora, kao na fotografiji, morate pogledati unutrašnjost kućišta, koja se sastoji od određenih dijelova. Princip rada konvencionalnog uređaja temelji se direktno na radu reostata, koji povećava ili smanjuje otpor.

Osim toga, predloženi modeli imaju niz funkcija, a mogu u potpunosti zaštititi opremu od neželjenih prenapona u mreži.

Oprema se klasifikuje u zavisnosti od metoda koje se koriste za regulaciju struje. Budući da je vrijednost usmjereno kretanje čestica, na nju se može utjecati mehaničkom ili impulsnom metodom.

Prvi radi prema Ohmovom zakonu. Uređaji čiji se rad zasniva na tome nazivaju se linearni. Oni uključuju nekoliko zavoja, kombiniranih pomoću reostata.

Napon koji se dovodi na jedan dio prolazi kroz reostat, završavajući na sličan način na drugi, s kojeg se prenosi do potrošača.

Ovaj tip uređaja omogućava što preciznije postavljanje potrebnih parametara struje i lako se može nadograditi posebnim jedinicama.

Međutim, neprihvatljivo je koristiti takve stabilizatore u mrežama gdje postoji velika razlika između struja, jer neće u potpunosti zaštititi opremu od kratkih spojeva tijekom preopterećenja.

Impulsne opcije rade koristeći metodu modulacije amplitudne struje. Kolo koristi prekidač koji ga prekida nakon potrebnog vremenskog perioda. Ovaj pristup omogućava da se potrebna struja akumulira u kondenzatoru što je ravnomjernije moguće, a nakon završetka punjenja, a zatim do uređaja.

Počnimo sa montažom

Budući da je najefikasniji triac uređaj, hajde da pričamo o tome kako vlastitim rukama napravite sličan stabilizator direktno.

Važno je naglasiti da će ovaj tip modela moći da izjednači dovedenu struju pod uslovom da je napon u rasponu od 130-270 V. Takođe će biti potrebne komponente. Alati koji su vam potrebni su pinceta i lemilica.

Faze proizvodnje

Prema detaljna uputstva Kako montirati stabilizator, prije svega, trebate pripremiti tiskanu ploču potrebne veličine. Napravljen je od specijalnog stakloplastike obloženog folijom. Mikrokolo za raspored elemenata može biti u štampanom formatu ili prenijeti na ploču pomoću pegle.

Zatim šema kreiranja jednostavan stabilizator Omogućena je direktna montaža uređaja. Za ovaj element trebat će vam magnetni krug i nekoliko kablova. Za izradu namotaja koristi se jedna žica prečnika 0,064 mm. Broj potrebnih okreta dostiže 8669.

Preostale dvije žice koriste se za stvaranje preostalih namotaja, koji, u poređenju s prvom opcijom, imaju promjer od 0,185 mm. Broj zavoja raspoređenih za ove namote je najmanje 522.

Ako je potrebno pojednostaviti zadatak, poželjno je koristiti serijski spojene transformatore marke TPK-2-2 12V.

Kada se ovi dijelovi proizvode samostalno, nakon završetka izrade jednog od njih, prelaze na proizvodnju drugog. Za ove svrhe bit će potrebno troidno magnetsko kolo. PEV-2 sa brojem zavoja od 455 je takođe pogodan kao namotaj.

Osim toga, korak po korak ručno izrađeno stabilizator u drugom uređaju, potrebno je napraviti 7 slavina. U ovom slučaju, za nekoliko tri, koristi se žica promjera 3 mm, za druge se koriste autobusi s poprečnim presjekom od 18 mm2. To će omogućiti eliminaciju neželjenog zagrijavanja uređaja tokom radnog procesa.

Preostale elemente treba kupiti od specijalizirane osobe prodajno mjesto. Nakon što ste kupili sve što vam je potrebno, trebate sastaviti uređaj.

Rad bi trebao započeti ugradnjom potrebnog mikrokruga, koji djeluje kao kontroler na hladnjaku koji se ugrađuje, napravljen od platine. Osim toga, na njemu su instalirani trijaci. Zatim se na ploču montiraju trepćuće LED diode.

Ako vam je stvaranje triac uređaja težak zadatak, preporučuje se odabir linearne verzije koju karakteriziraju slična svojstva.

Fotografije stabilizatora "uradi sam".

Napon napajanja značajno varira među potrošačima zbog gubitaka u liniji. Pad napona može dostići značajne vrijednosti i uzrokovati kvar uređaja i uređaja. Od nestandardnog napona posebno pate kućni aparati opremljeni elektromotorima: frižideri, mašine za pranje veša, usisivači, vodene pumpe i električni alati.

Povećan napon mreže dovodi do intenzivnog zagrijavanja namotaja elektromotora, habanja komutatora i kvara izolacije. Smanjeni napon nema efekta najbolji uticaj: elektromotori se ne pokreću i ne uključuju naglo, što dovodi do prijevremenog trošenja balasta.

Izlaz iz ove situacije je prilično jednostavan - instalirajte pojačivač transformatora, ukupni napon sekundarnog namota i mreže postat će blizu standardnog napona napajanja. Takav uređaj nema negativan utjecaj na električnu mrežu. Prisutnost uređaja za održavanje mrežnog napona omogućava vam da zaštitite električne uređaje i od povećanih i od smanjenih vrijednosti.

U ovom uređaju se koristi energetski transformator male snage za povećanje napona uz održavanje konstantne potrošnje energije. U pravom uređaju dovoljno je malo povećati napon mreže dodavanjem pojačanja napona, a zatim ga stabilizirati. Razlika između ulaznog i izlaznog napona se koristi za kompenzaciju kada podnapon, povećani mrežni napon se smanjuje pomoću tranzistorskog regulatora.

Karakteristike uređaja:
Mrežni napon 160-250 Volti.
Sekundarni napon 220 volti.
Snaga opterećenja do 2000 W.
Struja opterećenja do 5 Ampera.
Težina 2 kg.

Cijena uređaja uglavnom se sastoji od cijene energetskog transformatora tipa TS180-TS320 sa starih televizora i ne prelazi 500 rubalja. Transformatori tipa TN ili TPP sa strujom sekundarnog namota od 6-8 A s ukupnim naponom sekundarnog namota od 24-36 Volti su se dobro pokazali. Krug uređaja za stabilizaciju napona sastoji se od: energetskog transformatora T1, snažnog diodnog mosta VD1 strujnog kruga i ključnog tranzistora VT1.

Kola za praćenje napona greške sastoje se od diodnog mosta VD2 i pojačivača greške na paralelnom regulatoru DA1.

Povećanje napona u mreži dovodi do povećanja napona u sekundarnom namotu energetskog transformatora 3T1, povećava se napon na kondenzatoru C3, što dovodi do otvaranja paralelnog stabilizatora DA1 i ranžiranja napona preko otpornik R7 Napon na vratima tranzistora sa efektom polja VT1 opada i dovodi do njegovog zatvaranja, što ograničava sekundarni napon na terminalima XT3, XT4.

Smanjen mrežni napon dovodi do suprotnog procesa - smanjenja napona na sekundarnim namotajima transformatora, zatvaranja paralelnog stabilizatora na m/s DA1 i otvaranja tranzistora sa efektom polja VT1, što dovodi do povećanja u naponu na sekundarnim namotajima.

Postavljanje kola uključuje postavljanje granica za stabilizaciju izlaznog napona. Nakon uključivanja (poželjno na aktivno opterećenje u obliku stolne lampe), otpornik R5 postavlja izlazni napon na 225 volti spajanjem snažnijeg opterećenja od 1-1,5 kW (u skladu sa sigurnosnim propisima) - podesite unutar 220 volti; .

Nakon 5-10 minuta rada, isključite uređaj i opterećenje iz napajanja, provjerite termičke uvjete svih radio komponenti, ne smiju biti vruće, inače povećajte hladnjak ključnog tranzistora.

Zbog varijacije u pojačanju moćnog tranzistora sa efektom polja N, početna pristranost se može podesiti odabirom otpora otpornika R4 - struje gejta. Pričvrstite tranzistor na radijator 50*50*20 mm kroz zaptivku od liskuna.

Ožičenje štampanog kola i transformator se ugrađuju u odgovarajuće kućište čije dimenzije zavise od dimenzija T1 transformatora. Indikator rada uređaja HL1 i mrežni prekidač SA1 sa osiguračima FU1, FU2 nalaze se na gornjoj i bočnoj strani kućišta.

Kada koristite metalno kućište, koristite utikač za napajanje sa nožem za uzemljenje, čiji je izlaz spojen na kućište.

Radio komponente uređaja su uglavnom tvornički proizvedene, transformator se koristi bez modifikacija: sekundarni namotaj 2T1 sastoji se od dva paralelna namota od 36 volti, treći namotaj 3T1 sa naponom od 6,3 volta. Otpornici tipa MLT ili C29 Trimer tip SP ili SPO.

Žice za napajanje, naznačene na dijagramu debljim linijama, treba da budu izvedene upredenom žicom poprečnog presjeka od najmanje 4 mm, preostali priključci su 0,5 mm.

Spisak radioelemenata

Moderna mreža za napajanje funkcionira tako da se napon vrlo često mijenja. Naravno, promjena struje je dozvoljena, ali u svakom slučaju ne bi trebala biti veća od deset posto od nominalnih 220 volti.

Ova norma odstupanja mora se poštovati kako u smjeru opadanja tako i u smjeru povećanja napona. Međutim, takvo stanje mreže za napajanje je vrlo rijetko, jer struju u njoj karakteriziraju velike promjene.

Takve promjene jako ne vole električni uređaji, koji ne samo da mogu izgubiti svoje dizajnerske mogućnosti, već mogu i otkazati. Kako bi eliminirali takav negativan scenarij, ljudi koriste različite stabilizatore.

Danas tržište nudi mnogo različitih modela, od kojih većina košta veliki novac. Drugi dio se ne može pohvaliti operativnom pouzdanošću.

I što onda učiniti ako ne želite preplatiti ili kupiti nekvalitetan proizvod? U ovoj situaciji možete napraviti stabilizator napona vlastitim rukama.

Naravno da to možeš razne vrste stabilizacijski uređaji. Jedan od najefikasnijih je triak. O njegovom stvarnom sklapanju će se raspravljati u ovom članku.

Karakteristike sklopljenog uređaja

Ovaj stabilizacioni uređaj neće biti osjetljiv na frekvenciju napona koji se napaja kroz zajedničku mrežu. Izjednačavanje struje će se izvršiti pod uslovom da je ulaz veći od 130 i manji od 270 volti.

Povezani uređaji primat će struju veću od 205 i manju od 230 volti. Na ovaj stabilizacioni uređaj biće moguće priključiti električne uređaje, ukupna snagašto može biti jednako šest kilovata.

Uređaj za stabilizaciju će prebaciti opterećenje za 10 milisekundi.

Uređaj za stabilizaciju

Opća shema Ovaj stabilizacioni uređaj je prikazan na slici:

Rice. 1. Struktura stabilizacijskog uređaja.

1. Jedinica za napajanje, koja uključuje kondenzatore C2 i C5, komparator DA1, termalno-električnu diodu VD1 i transformator T1.
2. Čvor koji će odgoditi uključivanje opterećenja. Sastoji se od otpornika R1-R5, tranzistora VT1-VT3 i kondenzatora C1.
3. Ispravljač koji će mjeriti amplitudu napona. Sastoji se od kondenzatora C2, diode VD2, zener diode VD2 i razdjelnika R14, R13.
4. Komparator napona. Njegov sastav pretpostavlja prisustvo otpornika R15-R39 i komparatora DA3 i DA2.
5. Logički kontroler, koji se nalazi na čipovima sa oznakom DD1...5.
6. Pojačala, koji su zasnovani na tranzistorima VT4...12 i otpornicima za ograničavanje struje R40...48.
7. Indikatorske LED diode HL1-HL9.
8. Optocoupler prekidači (njihov broj je sedam). Svaki je opremljen trijacima VS1...7, otpornicima R6...12 i optosimistorima U1-U7.
9. Automatski osigurač QF1.
10. Automatski transformator T2.

Princip rada

Kako radi naš stabilizator mrežnog napona, koji je lako napraviti vlastitim rukama?

Nakon uključivanja napajanja, kondenzator C1 je u ispražnjenom stanju, tranzistor VT2 je otvoren, a VT2 je zatvoren. Tranzistor VT3 je također zatvoren. Kroz njega će se struja dovoditi u svaki LED i trijak optotron.

Pošto je ovaj tranzistor isključen, LED diode ne svijetle, svaki trijak je isključen, a opterećenje je isključeno. U ovo vrijeme električna struja prolazi kroz otpornik R1 i ulazi u C1. Zatim se ovaj kondenzator puni.

Interval kašnjenja traje samo tri sekunde. Za to vrijeme se sve obavlja prolazni procesi, a nakon završetka aktivira se Schmittov okidač, čija su osnova tranzistori VT1 i VT2.

Napon koji izlazi iz trećeg namotaja T1 ispravlja dioda VD2 i kondenzator C2. Zatim struja prolazi kroz razdjelnik R13…14. Od R14, napon čiji je nivo proporcionalan broju volti u mreži uključen je u svaki neinvertirajući ulaz komparatora.

Broj komparatora je osam i svi se nalaze na čipovima DA2 i DA3. U istom trenutku na invertujući ulaz svakog komparatora ulazi konstantna referentna struja. Napajaju ga otpornički razdjelnici R15...23.

Nakon toga u igru ​​stupa kontroler koji obrađuje signal na ulazu svakog komparatora.

Karakteristike rada

Kada je ulazni broj volti manji od 130, izlazi svakog komparatora su fiksirani na niskom logičkom nivou. U ovom trenutku, tranzistor VT4 je u otvorenom stanju i prva LED dioda treperi.

On navodi da mrežu karakteriše veoma nizak napon. To znači da podesivi stabilizator napetost, napravljena vlastitim rukama, ne može ispuniti svoju funkciju.

Svaki od njegovih triaka je zatvoren i opterećenje je isključeno.

Kada se broj ulaznih volti kreće od 130 do 150, tada se signali 1 i A karakterišu visokim logičkim nivoom. Ovaj nivo svih ostalih signala je nizak. U ovoj situaciji, tranzistor VT5 se otvara i druga LED dioda svijetli.

Optosimistor U1.2 i trijak VS2 se otvaraju. Kroz potonje će proći opterećenje. Zatim će ući u gornji terminal namotaja automatskog transformatora T2.

Ako su ulazni volti u rasponu od 150-170 volti, tada signale 2, 1 i B karakterizira visok logički nivo. Ovaj nivo svih ostalih signala je nizak.

Sa ovim ulaznim brojem volti, tranzistor VT6 se otvara i treća LED dioda se pali. U tom trenutku otvara se drugi trijak (VS2) i struja se prenosi na terminal namotaja T2, koji je drugi odozgo.

Stabilizator napona koji je sam napravio koji može napajati 220 V će prebaciti veze na namotaje drugog transformatora, pod uslovom da nivo ulaznog napona dostigne 190, 210, 230 i 250 volti.

Za proizvodnju takvog stabilizatora morate uzeti štampana ploča, koji je dimenzija 115x90 milimetara. Glavni element od kojeg bi trebao biti napravljen trebao bi biti jednostrana folija od stakloplastike. Raspored elemenata na tabli je dat u nastavku.

Rice. 2. Raspored elemenata na tabli.

Takva ploča se lako može odštampati na laserskom štampaču. Zatim koristite peglu. Često se program Sprint Loyout 4.0 koristi za kreiranje datoteka za štampanje u kojima se pohranjuju rasporedi takvih ploča. Pogodno ga je koristiti za proizvodnju štampanih ploča.

Proizvodnja transformatora

Što se tiče transformatora T1 i T2, oni se mogu napraviti ručno.

Za proizvodnju T1, čija će snaga biti dizajnirana za tri kilovata, potrebno je pripremiti magnetni krug, čija bi površina poprečnog presjeka trebala biti 1,87 četvornih metara. centimetara, kao i tri žice PEV-2.

Prvi bi trebao imati prečnik od 0,064 milimetara. Koristi se za stvaranje prvog namotaja. Broj njegovih okreta bi trebao biti 8.669.

Druge dvije žice se koriste za stvaranje druga dva namotaja. Ove žice moraju imati isti prečnik, odnosno 0,185 milimetara. Broj zavoja u svakom namotu trebao bi biti 522.

Koristan savjet: Možete uzeti i dva gotova transformatora TPK-2-2x12V, koji se moraju spojiti u seriju.

Dijagram povezivanja ispod:

Rice. 3. Povezivanje dva transformatora TPK-2-2x12V.

Za stvaranje T2 transformatora snage 6 kilovata koristi se toroidno magnetno jezgro. Namotaj je napravljen pomoću PEV-2 žice. Broj okreta - 455.

Ovaj transformator treba da ima sedam slavina. Prva tri zavoja su namotana pomoću žice promjera tri milimetra. Gume se koriste za stvaranje ostale četiri. Njihov poprečni presjek trebao bi biti 18 četvornih milimetara. Zahvaljujući poprečnom presjeku ove veličine, T2 se neće zagrijati.

Grane se prave na 398, 348, 305, 266, 232 i 203 okreta. Brojanje okreta počinje od najniže slavine. U tom slučaju struja iz mreže mora teći kroz slavinu 266. okreta.

Potrebne komponente

Što se tiče ostalih elemenata stabilizatora, koje sami sastavljate i koji će napajati konstantan napon, bolje ih je kupiti u trgovini.

Dakle, potrebno je da kupite:

1. - trijak optokapleri MOC3041 (potrebno ih je sedam);
2. - sedam triaka BTA41-800B;
3. - stabilizator KR1158EN6A (DA1);
4. - dva komparatora LM339N (za DA2 i DA3);
5. - dvije diode DF005M (na dijagramu VD2, VD1)
6. - tri žičana otpornika SP5-2 ili SP5-3 (za R25, R14 i R13);
7. - sedam otpornika C2-23, koji imaju toleranciju od najmanje jedan posto (za R16...R22);
8. - trideset bilo kakvih otpornika sa tolerancijom od 5 posto;
9. - sedam otpornika za ograničavanje struje. Oni će proći struju čija je jačina 16 mA (za R41-47).
10. - bilo koja četiri oksidna kondenzatora (za C5, C1-C3);
11. - četiri keramička ili filmska kondenzatora (C4, C6...C8);
12. - prekidač osigurača.

Koristan savjet: sedam MOC3041 triak optokaplera može se zamijeniti MOC3061. Stabilizator KR1158EN6A može se lako zamijeniti sa KR1158EN6B. Komparator K1401CA1 je odličan analog LM339N. KTs407A se također može koristiti kao diode.

KR1158EN6A mikrokolo mora biti montirano na hladnjak. Za njegovu izradu uzima se aluminijska ploča, čija površina mora biti veća od 15 kvadratnih centimetara.

Takođe, trijaci bi trebali biti instalirani na hladnjaku. Za svih sedam triaka možete koristiti jedan hladnjak, koji mora imati rashladnu površinu. Njegova površina mora biti veća od 1.600 kvadratnih centimetara.

Naš DIY stabilizator AC napona mora biti opremljen mikrokolom KR1554LP5, koji će djelovati kao mikrokontroler.

Gore je navedeno da uređaj pretpostavlja prisustvo devet LED dioda. Na gore prikazanom dijagramu oni su raspoređeni tako da se mogu uklopiti u odgovarajuće rupe na prednjoj ploči samog uređaja.

Koristan savjet: ako dizajn kućišta ne dozvoljava da se montiraju kao što je prikazano na dijagramu, onda se mogu postaviti i na stranu na kojoj se nalaze štampani provodnici.

LED diode bi trebale treptati.

Koristan savjet: možete koristiti i LED diode koje ne trepću. Trebali bi proizvesti crvenu boju povećane svjetline. Da biste to učinili, možete uzeti L1543SRC-E ili AL307KM.

Naravno, moguće je sastaviti i jednostavnije stabilizacijske uređaje koji će imati svoje karakteristike.

Prednosti i mane u odnosu na fabričke

Ako govorimo o prednostima uređaja za stabilizaciju "uradi sam", glavna je niža cijena. Kao što je gore navedeno, proizvođači naplaćuju prilično visoke cijene. Sastavljanje vlastitog će koštati manje.

Još jedna prednost je mogućnost lakog samostalnog popravka stabilizatora napona koji ste sami izradili. Ovdje se misli na to da svako ko je sklopio takav uređaj razumije njegovu strukturu i razumije princip rada.

Ako bilo koji element pokvari, dizajner može lako locirati pokvarenu komponentu i zamijeniti je. Jednostavna zamjena je i zbog činjenice da je gotovo svaki element prethodno kupljen u trgovini i lako se može naći u mnogim drugim.

Nedostaci uključuju nizak nivo pouzdanosti takvih stabilizatora. U preduzećima postoji mnogo mjernih i specijalna oprema, što omogućava razvoj vrlo kvalitetnih modela stabilizacijskih uređaja.

Takođe, preduzeća imaju veliko iskustvo u kreiranju različitih modela i ranije napravljene greške se definitivno ispravljaju. Ovo utiče i na kvalitet i na pouzdanost fabričkih stabilizacionih uređaja.

Nedostatak je što je kompliciran za postavljanje.

Video.

Video ispod pokazuje kako sastaviti stabilan regulator napona, na primjer, za upravljanje žaruljama sa žarnom niti i LED diodama.