Wykonywanie domowych regulatorów napięcia jest dość powszechną praktyką. Jednakże, w większości przypadków, stabilizujące układy elektroniczne są zaprojektowane dla stosunkowo małych napięć wyjściowych (5-36 woltów) i stosunkowo niskich mocy. Urządzenia są używane w urządzeniach gospodarstwa domowego, nic więcej.

Powiemy, jak zrobić potężny regulator napięcia własnymi rękami. W naszym proponowanym artykule opisano proces wytwarzania urządzenia do pracy z napięciem 220 woltów. Biorąc pod uwagę nasze rady, z łatwością poradzisz sobie z montażem.

Stabilizacja napięcia w gospodarstwach domowych

Pragnienie zapewnienia stabilnej sieci domowej napięcia - zjawisko jest oczywiste. Takie podejście zapewnia bezpieczeństwo eksploatowanego sprzętu, który jest często kosztowny, stale niezbędny w gospodarce. Ogólnie rzecz biorąc, czynnik stabilizacji jest kluczem do zwiększenia bezpieczeństwa działania sieci elektrycznych.

Do celów domowych stabilizator jest najczęściej kupowany do kotła gazowego, którego automatyzacja wymaga podłączenia elektrycznego, do lodówki, urządzeń pompujących, systemów rozdzielonych i podobnych odbiorników.

Przemysłowy projekt stabilizatora napięcia sieciowego, który jest łatwo dostępny na rynku. Zasięg takiego sprzętu jest ogromny, ale zawsze istnieje możliwość wykonania własnego projektu.

Problem ten można rozwiązać na różne sposoby, z których najprostszym jest zakup potężnego stabilizatora napięcia produkowanego przemysłowo.

Podaż stabilizatorów napięcia na rynku komercyjnym jest duża. Jednak możliwości przejęcia są często ograniczone do kosztów urządzeń lub innych problemów. W związku z tym alternatywą dla zakupu jest montaż stabilizatora napięcia własnymi rękami z dostępnych elementów elektronicznych.

Pod warunkiem, że posiadasz odpowiednie umiejętności i wiedzę z zakresu instalacji elektrycznej, teorii elektrotechniki (elektroniki), schematów elektrycznych i lutowania elementów, w praktyce można zastosować i skutecznie zastosować stabilizator napięcia domowego. Są takie przykłady.

W przybliżeniu taki sprzęt stabilizacyjny wykonany własnymi rękami z niedrogich i niedrogich komponentów radiowych może wyglądać tak. Podwozie i obudowę można odebrać ze starego sprzętu przemysłowego (na przykład z oscyloskopu)

Rozwiązania obwodów do stabilizacji sieci 220V

Biorąc pod uwagę możliwe rozwiązania obwodu dla stabilizacji napięcia w odniesieniu do stosunkowo dużej mocy (co najmniej 1-2 kW), należy pamiętać o różnych technologiach.

Istnieje kilka rozwiązań obwodów, które określają możliwości technologiczne urządzeń:

  • ferrorezonans;
  • napędzany serwomechanizmem;
  • elektroniczne;
  • falownik.

Wybór opcji zależy od preferencji, dostępnych materiałów do montażu oraz umiejętności pracy z urządzeniami elektrycznymi.

Opcja # 1 - obwód ferrorezonansowy

W przypadku produkcji własnej najprostszym wariantem obwodu jest pierwszy element na liście - obwód ferrorezonansowy. Pracuje nad wykorzystaniem rezonansu magnetycznego.

Schemat blokowy prostego stabilizatora, wykonany na podstawie dławików: 1 - pierwszy element dławiący; 2 - drugi element przepustnicy; 3 - kondensator; 4 - strona napięcia wejściowego; 5 - strona napięcia wyjściowego

Konstrukcja wystarczająco silnego stabilizatora ferrorezonansowego jest dopuszczalna do montażu tylko na trzech elementach:

  1. Przepustnica 1.
  2. Przepustnica 2.
  3. Skraplacz

Jednak prostocie tej wersji towarzyszy ogrom niedogodności. Konstrukcja mocnego stabilizatora, zmontowanego według schematu ferrorezonansu, jest masywna, uciążliwa i ciężka.

Opcja # 2 - autotransformator lub serwo

W rzeczywistości mówimy o schemacie, który wykorzystuje zasadę autotransformatora. Transformacja napięcia odbywa się automatycznie poprzez sterowanie reostatem, którego suwak przesuwa serwomechanizm.

Z kolei serwonapęd jest sterowany przez sygnał odbierany, na przykład, z czujnika poziomu napięcia.

Schemat urządzenia serwonapędu, którego montaż pozwoli na stworzenie potężnego regulatora napięcia dla domu lub domu wiejskiego. Ta opcja jest jednak uważana za przestarzałą technologicznie.

Urządzenie typu przekaźnikowego działa w przybliżeniu w ten sam sposób, z jedyną różnicą, że współczynnik transformacji zmienia się, jeśli to konieczne, przez podłączenie lub odłączenie odpowiednich uzwojeń za pomocą przekaźnika.

Schematy tego rodzaju wydają się być bardziej złożone pod względem technicznym, ale nie zapewniają wystarczającej liniowości zmian napięcia. Dopuszczalne jest ręczne zmontowanie urządzenia lub serwonapęd. Jednak mądrzej jest wybrać wersję elektroniczną Koszty sił i środków są prawie takie same.

Opcja nr 3 - układ elektroniczny

Montaż potężnego stabilizatora zgodnie z elektronicznym systemem sterowania z szeroką gamą komponentów radiowych w sprzedaży staje się całkiem możliwy. Z reguły takie układy są montowane na elementach elektronicznych - triakach (tyrystory, tranzystory).

Opracowano również szereg obwodów regulatora napięcia, w których jako klucze używane są tranzystory polowe mocy.

Schemat blokowy modułu stabilizacji elektronicznej: 1 - zaciski wejściowe urządzenia; 2 - triakowe uzwojenia transformatora jednostki sterującej; 3 - jednostka mikroprocesorowa; 4 - zaciski wyjściowe do podłączenia obciążenia

Trudno jest wyprodukować potężne urządzenie całkowicie sterowane elektronicznie przez nie-eksperta, lepiej kupić gotowe urządzenie. W tym przypadku bez doświadczenia i wiedzy w dziedzinie elektrotechniki nie można tego zrobić.

W przypadku niezależnej produkcji wskazane jest rozważenie tej opcji, jeśli istnieje silna chęć zbudowania stabilizatora oraz zgromadzone doświadczenie inżyniera elektronika. W dalszej części artykułu rozważymy projekt wersji elektronicznej, odpowiedniej do ręcznego wykonania.

Szczegółowe instrukcje montażu

Schemat rozważany do niezależnej produkcji jest raczej hybrydową opcją, ponieważ obejmuje użycie transformatora mocy wraz z elektroniką. Transformator w tym przypadku jest używany spośród tych, które zostały zainstalowane na telewizorach starych modeli.

Chodzi o transformator mocy niezbędny do wytworzenia własnej konstrukcji stabilizatora. Nie wyklucza się jednak wyboru innych opcji lub zakładania własnych rąk

To prawda, że w odbiornikach telewizyjnych z reguły zainstalowano transformatory TC-180, podczas gdy stabilizator wymaga co najmniej TC-320, aby zapewnić obciążenie wyjściowe do 2 kW.

Krok 1 - wykonanie korpusu stabilizatora

Każde odpowiednie pudełko oparte na materiale izolacyjnym, takim jak plastik, PCB itp., Nadaje się do produkcji obudowy urządzenia. Głównym kryterium jest adekwatność miejsca na umieszczenie transformatora mocy, karty elektronicznej i innych komponentów.

Dopuszcza się również wykonanie z włókna szklanego blachy, mocując poszczególne arkusze za pomocą narożników lub w inny sposób.

Dopuszczalne jest podniesienie obudowy z dowolnej elektroniki, odpowiedniej do umieszczenia wszystkich elementów roboczych domowego stabilizatora. Ponadto obudowę można zmontować ręcznie, na przykład z arkuszy z włókna szklanego

Skrzynka stabilizatora musi być wyposażona w gniazda do instalacji przełącznika, interfejsy wejściowe i wyjściowe oraz inne akcesoria dostarczane przez obwód jako elementy sterujące lub przełączające.

Pod wyprodukowanym korpusem potrzebna jest płyta podstawy, na której układana będzie płyta elektroniczna, a transformator zostanie naprawiony. Płyta może być wykonana z aluminium, ale konieczne jest zapewnienie izolatorów do mocowania tablic elektronicznych.

Krok 2 - Produkcja PCB

W tym miejscu należy najpierw zaprojektować układ rozmieszczenia i pakiet wszystkich części elektronicznych zgodnie z koncepcją, z wyjątkiem transformatora. Następnie układany jest arkusz foliowanej płytki PCB i układany ślad jest rysowany (drukowany) z boku folii.

Następnie płyta jest wytrawiana za pomocą odpowiedniego rozwiązania (elektronika powinna być zaznajomiona z metodą trawienia płyt).

Możliwe jest wykonanie PCB stabilizatora za pomocą niedrogich metod bezpośrednio w domu. W tym celu należy przygotować szablon i zestaw narzędzi do trawienia na foliolicie foliowym

Wydrukowana kopia okablowania uzyskana w ten sposób jest czyszczona, cynowana, a wszystkie komponenty radiowe obwodu są montowane, a następnie lutowane. W ten sposób wytwarzana jest płytka elektroniczna potężnego regulatora napięcia.

Zasadniczo można korzystać z usług innych firm do trawienia płytek drukowanych. Ta usługa jest dość przystępna, a jakość produkcji „uszczelek” jest znacznie wyższa niż w wersji domowej.

Krok 3 - Montaż regulatora napięcia

Płyta zakończona komponentami radiowymi jest przygotowana do zewnętrznego opasania. W szczególności zewnętrzne linie komunikacyjne (przewodniki) z innymi elementami - transformatorem, przełącznikiem, interfejsami itp. - są wyprowadzane z płyty.

Transformator jest zainstalowany na płycie podstawy obudowy, płytka elektroniki jest podłączona do transformatora, a płyta jest zamocowana na izolatorach.

Przykład samodzielnie wykonanego regulatora napięcia typu przekaźnikowego, wykonanego w domu, umieszczonego w obudowie z bezużytecznego miernika przemysłowego

Konieczne będzie jedynie podłączenie zewnętrznych elementów zamontowanych na ciele do obwodu, zainstalowanie kluczowego tranzystora na grzejniku, po czym korpus zamknie zmontowaną strukturę elektroniczną. Gotowy stabilizator napięcia. Możesz rozpocząć strojenie za pomocą dalszych testów.

Zasada działania i test domowej roboty

Elementem regulującym schemat stabilizacji elektronicznej jest potężny tranzystor polowy IRF840. Napięcie do przetwarzania (220-250V) przechodzi przez pierwotne uzwojenie transformatora mocy, jest prostowane przez mostek diodowy VD1 i trafia do drenu tranzystora IRF840. Źródło tego samego komponentu jest połączone z potencjałem ujemnym mostka diodowego.

Podstawowy schemat urządzenia stabilizującego o dużej mocy (do 2 kW), na podstawie którego zmontowano i pomyślnie wykorzystano kilka urządzeń. Schemat pokazał optymalny poziom stabilizacji przy określonym obciążeniu, ale nie wyższy

Część obwodu, w której znajduje się jedno z dwóch uzwojeń wtórnych transformatora, składa się z prostownika diodowego (VD2), potencjometru (R5) i innych elementów sterownika elektronicznego. Ta część obwodu generuje sygnał sterujący, który jest podawany do bramki tranzystora polowego IRF840.

W przypadku wzrostu napięcia zasilania sygnał sterujący obniża napięcie bramki tranzystora polowego, co prowadzi do zamknięcia przełącznika. W związku z tym na zaciskach przyłączeniowych obciążenia (XT3, XT4) możliwy wzrost napięcia jest ograniczony. Odwrotną opcją jest obwód w przypadku obniżenia napięcia sieciowego.

Konfiguracja urządzenia nie jest szczególnie skomplikowana. Potrzebna jest tutaj standardowa lampa żarowa (200-250 W), która powinna znajdować się na zaciskach wyjściowych urządzenia (X3, X4). Następnie, obracając potencjometr (R5), napięcie na oznaczonych zaciskach doprowadza się do poziomu 220-225 woltów.

Wyłącz stabilizator, wyłącz żarówkę i włącz urządzenie już przy pełnym obciążeniu (nie więcej niż 2 kW).

Po 15-20 minutach pracy urządzenie jest ponownie wyłączane i monitorowana jest temperatura chłodnicy głównego tranzystora (IRF840). Jeśli ogrzewanie grzejnika jest znaczące (ponad 75º), należy wybrać mocniejszy radiator.

Jeśli proces wytwarzania stabilizatora wydawał się zbyt skomplikowany i irracjonalny z praktycznego punktu widzenia, można bez problemu znaleźć i kupić urządzenie fabryczne. Zasady i kryteria wyboru stabilizatora na 220 V podano w zalecanym przez nas artykule.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Poniższy film przedstawia jedną z możliwych konstrukcji stabilizatora domowego.

Zasadniczo można zwrócić uwagę na tę wersję domowej jednostki stabilizacyjnej:

Montaż urządzenia, który stabilizuje napięcie sieciowe, jest możliwy własnymi rękami. Potwierdzają to liczne przykłady, w których szynki o niewielkim doświadczeniu z powodzeniem się rozwijają (lub wykorzystują już istniejące), przygotowują i montują układ elektroniczny.

Trudności z nabyciem części do produkcji domowego stabilizatora zwykle nie są odnotowywane. Koszty produkcji są niskie i naturalnie opłacają się, gdy stabilizator zostanie uruchomiony.

Proszę zostawić komentarze, zadawać pytania, opublikować zdjęcie na temat artykułu w polu poniżej. Powiedz nam, jak założyć regulator napięcia własnymi rękami. Udostępnij przydatne informacje, które mogą być przydatne dla odwiedzających początkujących inżynierów elektryków.

Kategoria:

Elektryk