Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Tvorba domácich regulátorov napätia je pomerne bežnou praxou. Stabilizačné elektronické obvody sú však väčšinou konštruované pre relatívne malé výstupné napätia (5-36 voltov) a relatívne nízke výkony. Zariadenia sa používajú v domácich spotrebičoch, nič viac.

Povieme vám, ako vytvoriť výkonný regulátor napätia vlastnými rukami. V našom článku je opísaný spôsob výroby zariadenia na prácu s napätím 220 voltov. S prihliadnutím na naše rady sa s montážou ľahko vyrovnáte.

Stabilizácia domáceho napätia

Túžba poskytovať stabilné napätie domácej siete - jav je zrejmý. Takýto prístup zabezpečuje bezpečnosť prevádzkovaného zariadenia, ktoré je často nákladné v ekonomike. Všeobecne platí, že stabilizačný faktor je kľúčom k zvýšeniu bezpečnosti prevádzky elektrických sietí.

Na domáce účely sa stabilizátor najčastejšie nakupuje pre plynový kotol, ktorého automatizácia vyžaduje elektrické pripojenie, pre chladničku, čerpacie zariadenie, deliace systémy a podobné spotrebiče.

Priemyselný dizajn stabilizátora sieťového napätia, ktorý sa ľahko dostáva na trh. Sortiment takýchto zariadení je obrovský, ale vždy existuje možnosť vytvoriť si vlastný dizajn.

Tento problém možno vyriešiť rôznymi spôsobmi, z ktorých najjednoduchšie je kúpiť výkonný stabilizátor napätia vyrobený priemyselne.

Dodávka stabilizátorov napätia na komerčnom trhu je veľa. Možnosti akvizície sú však často obmedzené na náklady na zariadenia alebo iné problémy. Alternatívou k nákupu je teda montáž stabilizátora napätia vlastnými rukami z dostupných elektronických komponentov.

Za predpokladu, že máte zodpovedajúce zručnosti a znalosti v oblasti elektroinštalácie, teórie elektrotechniky, elektrotechniky, schém zapojenia a spájkovania prvkov, môže byť v praxi implementovaný a úspešne aplikovaný stabilizátor napätia. Existujú takéto príklady.

Takto môže vyzerať stabilizačné zariadenie vyrobené z vlastných rúk z cenovo dostupných a lacných rádiových komponentov. Podvozok a skriňu je možné vyzdvihnúť zo starého priemyselného zariadenia (napríklad z osciloskopu)

Obvodové riešenia pre stabilizáciu 220V elektrickej siete

Vzhľadom na možné riešenia obvodov pre stabilizáciu napätia s ohľadom na relatívne vysoký výkon (minimálne 1 - 2 kW) je potrebné mať na pamäti rôzne technológie.

Existuje niekoľko obvodových riešení, ktoré určujú technologické možnosti zariadení:

  • ferorezonance;
  • servo;
  • elektronický;
  • Striedače.

Ktorá možnosť voľby závisí od vašich preferencií, materiálov, ktoré sú k dispozícii na montáž, a schopností pracovať s elektrickým zariadením.

Možnosť # 1 - ferrorezonančný obvod

Pre vlastnú produkciu je najjednoduchším variantom okruhu prvá položka v zozname - ferorezonančný okruh. Pracuje na využití magnetickej rezonancie.

Bloková schéma jednoduchého stabilizátora vyrobeného na základe tlmivky: 1 - prvý škrtiaci prvok; 2 - druhý škrtiaci prvok; 3 - kondenzátor; 4 - strana vstupného napätia; 5 - strana výstupného napätia

Konštrukcia dostatočne silného stabilizátora ferorezonantu je prípustná na montáž len na troch prvkoch: \ t

  1. Škrtiaca klapka 1.
  2. Škrtiaca klapka 2.
  3. Kondenzátor.

Jednoduchosť v tejto verzii však sprevádza množstvo nepríjemností. Konštrukcia silného stabilizátora zostaveného podľa schémy ferorezonancie je masívna, ťažkopádna a ťažká.

Možnosť # 2 - autotransformer alebo servo

V skutočnosti hovoríme o schéme, ktorá využíva princíp autotransformátora. Transformácia napätia sa automaticky vykonáva ovládaním reostatu, ktorého posuvník posúva servo.

Servopohon je zase riadený signálom prijatým napríklad zo snímača úrovne napätia.

Schematický diagram servopohonu, ktorého montáž vám umožní vytvoriť výkonný regulátor napätia pre váš dom alebo dom. Táto možnosť sa však považuje za technologicky zastaralú.

Zariadenie typu relé pracuje približne rovnakým spôsobom s jediným rozdielom, že transformačný pomer sa v prípade potreby zmení pripojením alebo odpojením príslušných vinutí pomocou relé.

Zdá sa, že systémy tohto druhu sú technicky zložitejšie, ale neposkytujú dostatočnú linearitu kolísania napätia. Je prípustné montovať zariadenie ručne alebo na servopohon. Je však múdrejšie zvoliť si elektronickú možnosť. Náklady na sily a prostriedky sú takmer rovnaké.

Možnosť č. 3 - elektronický obvod

Zostavenie silného stabilizátora podľa systému elektronického riadenia s rozsiahlym rozsahom rádiových komponentov v predaji je celkom možné. Takéto obvody sú spravidla zostavené na elektronických komponentoch - triakoch (tyristory, tranzistory).

Taktiež bol vyvinutý rad obvodov regulátora napätia, kde sa ako kľúče používajú tranzistory s účinkom elektrického poľa.

Bloková schéma elektronického stabilizačného modulu: 1 - vstupné svorky zariadenia; Vinutia transformátora 2 - triakovej riadiacej jednotky; 3 - mikroprocesorová jednotka; 4 - výstupné svorky pre pripojenie záťaže

Je dosť ťažké vyrábať výkonné zariadenie, ktoré je plne elektronicky riadené neprofesionálom, je lepšie kúpiť si hotové zariadenie. V tomto prípade, bez skúseností a znalostí v oblasti elektrotechniky nemôže robiť.

Pre nezávislú výrobu je vhodné zvážiť túto možnosť, ak existuje silná túžba vybudovať stabilizátor, plus nahromadené skúsenosti elektrotechnika. Ďalej v článku sa budeme zaoberať návrhom elektronickej verzie vhodnej na ručnú výrobu.

Podrobný návod na montáž

Schéma uvažovaná pre nezávislú výrobu je skôr hybridnou možnosťou, pretože zahŕňa použitie výkonového transformátora spolu s elektronikou. Transformátor v tomto prípade sa používa spomedzi tých, ktoré boli inštalované na televízoroch starých modelov.

Ide o výkonový transformátor, ktorý je potrebný na výrobu samočinného vyhotovenia stabilizátora. Nie je však vylúčený výber iných možností alebo navíjanie vlastných rúk

Je pravda, že v televíznych prijímačoch boli spravidla inštalované transformátory TC-180, zatiaľ čo stabilizátor vyžaduje aspoň TC-320 na zabezpečenie výstupného zaťaženia do 2 kW.

Krok č. 1 - vytvorenie stabilizačného telesa

Na výrobu puzdra zariadenia je vhodná akákoľvek vhodná krabica na báze izolačného materiálu, ako je plast, PCB atď. Hlavným kritériom je primeranosť priestoru pre umiestnenie výkonového transformátora, elektronickej dosky a ďalších komponentov.

Teleso je tiež dovolené vyrábať zo sklených vlákien, upevňovať jednotlivé listy pomocou rohov alebo inak.

Je možné vyzdvihnúť puzdro z akejkoľvek elektroniky, vhodnej na umiestnenie všetkých pracovných komponentov domáceho stabilizačného obvodu. Puzdro môže byť tiež zostavené ručne, napríklad z listov sklených vlákien

Stabilizačná skrinka musí byť vybavená štrbinami na inštaláciu spínača, vstupným a výstupným rozhraním a ďalším príslušenstvom, ktoré obvod poskytuje ako ovládacie alebo spínacie prvky.

Pod vyrobenou karosériou je potrebná základná doska, na ktorej bude elektronická doska ležať a transformátor bude upevnený. Doska môže byť vyrobená z hliníka, ale je potrebné zabezpečiť izolátory pre upevnenie elektronických dosiek.

Krok 2 - Výroba PCB

Tu budete musieť najprv navrhnúť rozloženie pre umiestnenie a zväzok všetkých elektronických súčiastok podľa koncepcie, s výnimkou transformátora. Potom sa na fóliu položí list fóliovanej PCB a vytvorená stopa sa nakreslí (vytlačí) na stranu fólie.

Potom je doska vyleptaná pomocou vhodného riešenia (elektronika by mala byť oboznámená s metódou leptania dosiek).

Stabilizačnú PCB je možné vyrobiť cenovo dostupnými metódami priamo doma. K tomu je potrebné pripraviť šablónu a sadu nástrojov na leptanie na fólii textolit

Vytlačená kópia takto získanej elektroinštalácie sa vyčistí, pocínuje a všetky rádiové komponenty obvodu sa namontujú a nasleduje spájkovanie. Takto sa vyrába doska elektronických obvodov výkonného regulátora napätia.

V zásade môžete na leptanie dosiek s plošnými spojmi použiť služby tretích strán. Táto služba je pomerne cenovo dostupná a kvalita výroby "pečatí" je výrazne vyššia ako v domácej verzii.

Krok # 3 - Zostava regulátora napätia

Doska doplnená o rádiové komponenty je pripravená na externé páskovanie. Z dosky sú vyvedené najmä externé komunikačné vedenia (vodiče) s inými prvkami - transformátor, prepínač, rozhrania atď.

Na základovej doske skrine je inštalovaný transformátor, doska plošných spojov elektronickej dosky je pripojená k transformátoru a doska je upevnená na izolátoroch.

Príklad samočinného regulátora napätia typu relé, vyrobený doma, umiestnený v puzdre z nepoužiteľného priemyselného meradla \ t

Bude potrebné len pripojiť externé prvky namontované na karosérii k okruhu, nainštalovať kľúčový tranzistor na radiátor, po ktorom bude karoséria zatvoriť zostavenú elektronickú štruktúru. Stabilizátor napätia je pripravený. Môžete začať ladenie s ďalšími testami.

Princíp činnosti a testovanie domáce

Regulačným prvkom elektronickej stabilizačnej schémy je výkonný tranzistor typu field-effect IRF840. Napätie na spracovanie (220-250V) prechádza primárnym vinutím výkonového transformátora, je usmernené diódovým mostíkom VD1 a ide do odtoku tranzistora IRF840. Zdroj rovnakého komponentu je spojený so záporným potenciálom diódového mostíka.

Základná schéma vysoko výkonnej stabilizačnej jednotky (do 2 kW), na základe ktorej bolo niekoľko zariadení zmontovaných a úspešne použitých. Schéma ukázala optimálnu úroveň stabilizácie pri špecifikovanom zaťažení, ale nie vyššie

Časť obvodu, v ktorej je obsiahnuté jedno z dvoch sekundárnych vinutí transformátora, je tvorená diódovým usmerňovačom (VD2), potenciometrom (R5) a ďalšími prvkami elektronického regulátora. Táto časť obvodu generuje riadiaci signál, ktorý je privádzaný do hradla tranzistora IRF840 s účinkom poľa.

V prípade zvýšenia napájacieho napätia riadiaci signál znižuje napätie hradla tranzistora s účinkom poľa, čo vedie k uzavretiu spínača. V dôsledku toho je na svorkách na pripojenie záťaže (XT3, XT4) možné zvýšenie napätia. Opačná možnosť je obvod v prípade zníženia sieťového napätia.

Nastavenie zariadenia nie je obzvlášť zložité. Tu budete potrebovať štandardnú žiarovku (200-250 W), ktorá by mala byť súčasťou výstupných svoriek zariadenia (X3, X4). Potom otočením potenciometra (R5) sa napätie na označených svorkách uvedie na úroveň 220-225 voltov.

Vypnite stabilizátor, vypnite žiarovku a prístroj zapnite už pri plnom zaťažení (nie vyššom ako 2 kW).

Po 15-20 minútach prevádzky sa zariadenie opäť vypne a teplota radiátora kľúčového tranzistora (IRF840) sa monitoruje. Ak je ohrev radiátora významný (viac ako 75 °), mal by sa zvoliť výkonnejší chladič.

Ak sa proces výroby stabilizátora z praktického hľadiska zdal príliš komplikovaný a iracionálny, môžete bez problémov nájsť a zakúpiť zariadenie vyrobené z výroby. Pravidlá a kritériá pre výber stabilizátora pre 220 V sú uvedené v našom odporúčanom článku.

Závery a užitočné video na túto tému

Video nižšie pojednáva o jednom z možných návrhov domáceho stabilizátora.

V zásade si môžete túto verziu domácej stabilizačnej jednotky všimnúť:

Montáž jednotky, ktorá stabilizuje sieťové napätie, je možná vlastnými rukami. Potvrdzujú to aj mnohé príklady, kde šunky s malými skúsenosťami veľmi úspešne vyvíjajú (alebo používajú existujúce), pripravujú a montujú elektronický obvod.

Ťažkosti pri získavaní dielov na výrobu domáceho stabilizátora sa zvyčajne neuvádzajú. Výrobné náklady sú nízke a prirodzene sa platia pri uvedení stabilizátora do prevádzky.

Zanechajte komentáre, položte otázky, pošlite fotografiu na tému článku do poľa nižšie. Povedzte nám, ako zostaviť regulátor napätia vlastnými rukami. Zdieľajte užitočné informácie, ktoré môžu byť užitočné pre návštevu začiatočníkov elektrotechniky.

Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Kategórie:

Elektrikár