Kraftig gør-det-selv-spændingsregulator: kredsløbsdiagrammer + trin-for-trin monteringsvejledning

Amir Gumarov
Tjekket af en specialist: Amir Gumarov
Indsendt af Victor Kitaev
Sidste opdatering: September 2019

At fremstille hjemmelavede spændingsstabilisatorer er en forholdsvis almindelig praksis. Imidlertid oprettes for det meste stabiliserende elektroniske kredsløb, der er designet til relativt små udgangsspændinger (5-36 volt) og relativt lav effekt. Enheder bruges som en del af husholdningsudstyr, ikke mere.

Vi fortæller dig, hvordan du laver en kraftfuld spændingsregulator med dine egne hænder. I vores foreslåede artikel beskriver vi fremstillingsprocessen for en enhed til at arbejde med en netværksspænding på 220 volt. Baseret på vores tip kan du nemt klare dig selv.

Spændingsstabilisering af et husholdningsnetværk

Ønsket om at tilvejebringe en stabiliseret spænding i husholdningsnetværket er et indlysende fænomen. Denne tilgang sikrer sikkerheden ved betjeningsudstyr, ofte dyrt, konstant nødvendigt i husholdningen. Og generelt er stabiliseringsfaktoren nøglen til øget sikkerhed ved drift af elektriske netværk.

Til indenlandske formål erhverver de oftest gas kedestabilisatorhvis automatisering kræver en strømforbindelse, til køleskabet, pumpeudstyr, opdelte systemer og lignende forbrugere.

Kraftig industriel stabilisator
Industriel design af en spændingsstabilisator, der er let at købe på markedet. Udvalget af sådant udstyr er stort, men der er altid muligheden for at lave dit eget design

Der er mange måder at løse dette problem på, idet den enkleste er at købe en kraftig spændingsregulator, der er fremstillet på en industriel måde.

forslag spændingsstabilisatorer på det kommercielle marked meget. Imidlertid er erhvervelsesmuligheder ofte begrænset af omkostningerne til enheder eller andre point.Derfor er et alternativ til at købe montering af en spændingsstabilisator med dine egne hænder fra tilgængelige elektroniske komponenter.

Forudsat at du har de nødvendige færdigheder og viden om elektrisk installation, teorien om elektroteknik (elektronik), ledningsforbindelser og lodningselementer, kan en hjemmelavet spændingsstabilisator implementeres og med succes anvendes i praksis. Der er sådanne eksempler.

Hjemmelavet spændingsstabilisator
Noget som dette kan se ud som stabiliseringsudstyr lavet af sig selv fra overkommelige og billige radiokomponenter. Chassis og hus kan vælges fra gammelt industrielt udstyr (for eksempel fra et oscilloskop)

220V strømforsyningskredsstabiliseringsløsninger

I betragtning af mulige kredsløbsløsninger til spændingsstabilisering under hensyntagen til relativt høj effekt (mindst 1-2 kW), skal man huske på forskellige teknologier.

Der er flere kredsløbsløsninger, der bestemmer udstyrets teknologiske egenskaber:

  • ferroresonance;
  • servo;
  • elektronisk;
  • Inverters.

Hvilken mulighed du vælger afhænger af din præference, tilgængelige materialer til montering og færdigheder i at arbejde med elektrisk udstyr.

Mulighed nr. 1 - Ferroresonance-ordningen

Til selvproduktion er den enkleste version af kredsløbet det første punkt på listen - et ferroresonant kredsløb. Det fungerer ved at bruge effekten af ​​magnetisk resonans.

Enkelt stabilisator kredsløb
Strukturdiagrammet for en simpel stabilisator baseret på choker: 1 - det første chokeelement; 2 - det andet gasselement; 3 - kondensator; 4 - indgangsspændingsside; 5 - udgangsspændingsside

Konstruktionen af ​​en tilstrækkelig kraftig ferroresonantstabilisator kan kun samles på tre elementer:

  1. Gashåndtag 1.
  2. Gashåndtag 2.
  3. Kondensator.

Imidlertid ledsages enkelheden i denne udførelsesform af en masse ulemper. Designet af en stærk stabilisator, samlet efter ferroresonant kredsløbet, viser sig at være massiv, klodset og tung.

Valgmulighed 2 - autotransformator eller servodrev

Faktisk er dette et skema, hvor princippet om en autotransformator bruges. Spændingsomdannelsen udføres automatisk ved at styre rheostaten, hvis skyder bevæger servoen.

Til gengæld styres servodrevet af et signal, der f.eks. Modtages fra en spændingsniveauføler.

Kreditservospændingsregulator
Et skematisk diagram over en servo-drivenhed, hvis samling vil give dig mulighed for at skabe en kraftig spændingsstabilisator til hjemmet eller til landet. Imidlertid betragtes denne mulighed teknologisk forældet.

Cirka på samme måde som en relæ-type enhed fungerer, med den eneste forskel, at transformationsforholdet ændres om nødvendigt ved tilslutning eller frakobling af de tilsvarende viklinger ved hjælp af et relæ.

Skemaer af denne art ser allerede mere teknisk kompliceret ud, men samtidig giver de ikke tilstrækkelig linearitet for spændingsændringen. Montering af relæet manuelt eller på et servo-drev er tilladt. Det er dog klogere at vælge en elektronisk mulighed. Omkostningerne ved indsats og penge er næsten de samme.

Mulighed nr. 3 - elektronisk kredsløb

Det er meget muligt at montere en kraftig stabilisator i henhold til den elektroniske kontrolordning med et omfattende sortiment af radiokomponenter til salg. Som regel er sådanne kredsløb samlet på elektroniske komponenter - triacs (tyristorer, transistorer).

Der er også udviklet et antal spændingsstabilisatorkredsløb, hvor effektfelt-effekt-transistorer bruges som taster.

Blokdiagram over elektronisk stabilisator
Blokdiagram over det elektroniske stabiliseringsmodul: 1 - enhedens indgangsterminaler; 2 - triac transistor viklingsstyring; 3 - mikroprocessorenhed; 4 - udgangsterminaler til belastningstilslutning

Det er ret vanskeligt at gøre en kraftfuld enhed fuldstændigt elektronisk styret af en ikke-specialist, bedre køb en færdig enhed. I denne sag er erfaring og viden inden for elektroteknik uundværlig.

Under uafhængig produktion anbefales det at overveje denne mulighed, hvis der er et stærkt ønske om at opbygge en stabilisator plus en akkumuleret erfaring fra en elektronikingeniør. Yderligere i artiklen vil vi overveje et design af elektronisk design, der er egnet til DIY-fremstilling.

Detaljerede monteringsinstruktioner

Betragtes som en uafhængig fremstilling er kredsløbet mere sandsynligt en hybrid mulighed, da det involverer brugen af ​​en krafttransformator i forbindelse med elektronik. Transformatoren i dette tilfælde bruges blandt dem, der blev installeret i tv'er fra gamle modeller.

TS-180 effekttransformator til stabilisator
Her er en cirka effekttransformator, der kræves til fremstilling af et provisorisk stabilisator-design. Valget af andre muligheder eller vikling med egne hænder er dog ikke udelukket

Det er sandt, at tv-modtagere som regel TS-180-transformere blev installeret, mens en stabilisator kræver mindst TS-320 for at give en outputbelastning på op til 2 kW.

Trin # 1 - fremstilling af stabilisatorlegemet

Enhver passende kasse baseret på et isolerende materiale såsom plast, tekstolit osv. Det vigtigste kriterium er tilstrækkelig plads til placering af en strømtransformator, et elektronisk kort og andre komponenter.

Huset kan også være lavet af fiberglasplade ved at klæbe individuelle lag ved hjælp af hjørner eller på anden måde.

Hus til spændingsregulator
Det er tilladt at vælge et hus fra enhver elektronik, der er egnet til at placere alle arbejdskomponenter i et hjemmelavet stabilisator kredsløb. Du kan også samle sagen selv, f.eks. Fra ark af glasfiber

Stabilisatorboksen skal være udstyret med riller til installation af afbryder-, indgangs- og udgangsgrænseflader samt andet tilbehør fra kredsløbet som kontrol- eller skifteelementer.

Under det fremstillede kabinet har du brug for en bundplade, hvorpå det elektroniske kort "vil ligge", og transformeren fastgøres. Pladen kan være lavet af aluminium, men der skal være isolatorer til montering af det elektroniske kort.

Trin 2 - oprette et kredsløbskort

Her skal du oprindeligt designe et layout til placering og bundt af alle elektroniske dele i henhold til kredsløbsdiagrammet, undtagen transformeren. Derefter markeres et ark med folieret tekstolit på layoutet, og det oprettede spor tegnes (udskrives) på siden af ​​folien.

Derefter ætses brættet ved hjælp af den passende løsning (for elektroniske ingeniører skal metoden til ætsning af brædderne være velkendt).

PCB-fremstilling
Du kan lave et stabilisatorskredsløb på ganske overkommelige måder direkte derhjemme. For at gøre dette, skal du forberede en stencil og et sæt værktøjer til ætsning på foliet tekstolit

Den trykte kopi af ledningen, der opnås på denne måde, renses, tinovertrækkes, og alle radiokomponenter i kredsløbet samles, efterfulgt af lodning. Sådan fremstilles det elektroniske kredsløbskort til en kraftfuld spændingsregulator.

I princippet kan du bruge tredjeparts tjenester til ætsning af printkort. Denne service er meget overkommelig, og produktionskvaliteten af ​​“signet” er væsentligt højere end i hjemmeversionen.

Trin # 3 - spændingsstabilisatorenhed

Et bord udstyret med radiokomponenter er forberedt til ekstern ledning. Især udsendes eksterne kommunikationslinjer (ledere) med andre elementer, såsom en transformer, switch, grænseflader osv. Fra kortet.

En transformer er installeret på bundpladen på kabinettet, kredsløbet for det elektroniske kort er forbundet til transformeren, kortet er fastgjort på isolatorerne.

Hjemmelavet stabilisatoreksempel
Et eksempel på en hjemmelavet relæstabilisator af spændings-type, der er fremstillet i et hjemmemiljø, placeret i et hus fra et industrielt måleinstrument, der er faldet i uorden

Det gjenstår kun at forbinde eksterne elementer monteret på huset til kredsløbet, installere nøgletransistoren på radiatoren, hvorefter den samlede elektroniske struktur lukkes af huset. Spændingsregulatoren er klar. Du kan begynde at konfigurere med yderligere test.

Princippet om drift og hjemmelavet test

Reguleringselementet i det elektroniske stabiliseringskredsløb er en kraftig felteffekttransistortype IRF840. Spændingen til behandling (220-250V) passerer gennem den primære vikling af krafttransformatoren, udbedres af diodebroen VD1 og går ind i afløbet for IRF840-transistoren. Kilden til den samme komponent er forbundet med diodebroens negative potentiale.

Skemastabiliseringsenhed
Skematisk diagram over en stabiliseringsblok med høj effekt (op til 2 kW), på grundlag af hvilken adskillige enheder blev samlet og brugt med succes. Skemaet viste det optimale stabiliseringsniveau ved den angivne belastning, men ikke højere

Den del af kredsløbet, der inkluderer en af ​​de to sekundære viklinger af transformeren, er dannet af en diodeudretter (VD2), et potentiometer (R5) og andre elementer i den elektroniske controller. Denne del af kredsløbet genererer et styresignal, der føres til porten til IRF840-felteffekttransistoren.

I tilfælde af forøgelse af forsyningsspændingen formindsker styresignalet portspænding for felteffekttransistoren, hvilket fører til lukning af nøglen. Følgelig er en mulig stigning i spænding ved belastningstilslutningskontakterne (XT3, XT4) begrænset. Den omvendte mulighed er et kredsløb i tilfælde af et fald i netspændingen.

Opsætning af enheden er ikke særlig vanskelig. Her har du brug for en konventionel glødelampe (200-250 W), som skal tilsluttes enhedens udgangsterminaler (X3, X4). Ved at dreje potentiometeret (R5) bringes spændingen ved de markerede klemmer endvidere til niveauet 220-225 volt.

Sluk for stabilisatoren, sluk glødelampen, og tænd enheden allerede med en fuld belastning (ikke højere end 2 kW).

Efter 15-20 minutters drift slukkes enheden igen, og temperaturen på nøgletransistorens radiator (IRF840) overvåges. Hvis opvarmningen af ​​radiatoren er betydelig (mere end 75º), skal du vælge en mere kraftfuld køleribskæler.

Hvis produktionsprocessen for stabilisatoren virkede for kompliceret og irrationel fra et praktisk synspunkt, kan du uden problemer finde og købe en fabriksfremstillet enhed. Regler og kriterier vælge en stabilisator til 220 V findes i vores anbefalede artikel.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Videoen nedenfor diskuterer et af de mulige hjemmelavede stabilisatordesign.

I princippet kan du notere dig denne version af det improviserede stabiliseringsapparat:

Det er muligt at samle en blok, der stabiliserer netspændingen med dine egne hænder. Dette bekræftes af adskillige eksempler, når radioamatører med ringe erfaring ganske vellykket udvikler (eller bruger det eksisterende), forbereder og samler et elektronikkredsløb.

Vanskeligheder ved køb af dele til fremstilling af en hjemmelavet stabilisator bemærkes normalt ikke. Produktionsomkostningerne er lave og lønner sig naturligvis, når stabilisatoren tages i brug.

Skriv venligst kommentarer, still spørgsmål, offentliggør fotos om emnet i artiklen i nedenstående blok. Fortæl os om, hvordan du samler en spændingsregulator med dine egne hænder. Del nyttige oplysninger, som kan være nyttige for begyndere, der besøger elektroteknik.

Var artiklen hjælpsom?
Tak for din feedback!
ingen (12)
Tak for din feedback!
Ja (52)
Besøgende kommentarer
  1. Gleb

    Angående den transformator, der bruges i stabilisatoren. At finde en TC-320 er ikke så let; mindre kraftige eksemplarer findes oftere. Men du kan kombinere flere mindre kraftfulde transformere til dette formål, f.eks. TS-180, TS-200 eller andre. Vigtigt - transformere skal være af samme type med meget tætte parametre. Ja, enheden tilføjes en smule i størrelse, men der er en margin på strømmen.

    • ekspert
      Amir Gumarov
      ekspert

      God eftermiddag, Gleb.

      Hvis du ser efter nøjagtigt TS-320, der bruges i gamle tv'er, vil der være vanskeligheder. Det er sandt, at modellen af ​​tørre enfasede enheder ikke er begrænset til disse modeller. For eksempel producerer Promelectrica OSM-1-analoger - en strømledning - 0,063 ~ 4 kW. Forresten implementerer den analoge TS-320 Elementavia, der lover at levere overalt i verden.

      Med hensyn til foreningen af ​​mindre magtfulde - dette kaldes "parallel drift af transformere" - her er det naturligvis lettere at købe, men vanskeligere at vælge. "Butikken" beskæftiger sig ikke med sådanne ting. Lad mig minde dig om, at blandt de sammenfaldende tekniske egenskaber i PUE 2.1.19 reguleres:

      - sammenfald mellem viklingernes forbindelsesgrupper
      - effektforhold ≤ 1: 3;
      - saks med transformationsforhold ≤ "+/- 0,5%";
      - kortslutningsspænding stigning ≤ "+/- 10%";
      - indfasning.

      For vores valg er det vigtigt, at betingelserne på 2, 3, 4 point overholdes. Dette er nok til at begrave din idé. Lagerkraft, bemærker jeg, vil være begrænset af "båndbredde" for den mindst kraftfulde transformer.

  2. Vladimir

    Og hvor er transformerens viklingsdata? Tråddiameter?

  3. Mohamed

    Kredsløbet fungerer IKKE! Polevik går ned - 5 stk. Udbrændt. Det ser ud til, at ordningen er en fidus! Transformatorens primære vikling er en induktiv belastning. Markmanden i dette kredsløb kan ikke arbejde med nogen induktiv belastning. Endnu en gang er dette en fidus! Bevis at dette ikke er tilfældet.

    • ekspert
      Amir Gumarov
      ekspert

      Hej Det kan derfor ikke deles med kondensatoren C1 i kredsløbet. Så kalde ham først af alt om din opfindelse.

  4. Jury

    Hvis divideret med kondensator C1, er der en fejl i kredsløbsdiagrammet.
    Dette punkt skulle ikke være.

    Vedlagte fotos:
  5. Jury

    Det forekommer mig, at et kraftelement er bedre at bruge solid-state relæer på simstor. Jeg har arbejdet uden problemer i flere år. Jeg laver ordninger på arduino plus 155 id3 til styring. Penny pris.

    Han komponerede programmet selv. Autotransformatoren bestilte 10 kW, 14 trin. Selen er standard, en industriel maskintype B på 45A, to voltmetre fra Kina til input og output og et ammeter til panelet med funktionen til beskyttelse mod kortslutning og overbelastning + en kraftig bypass-switch. Relæer i fast tilstand monteres på en radiator. Kun 14 stykker.

    Vedlagte fotos:
  6. Sergei

    I kredsløbet er fejlen ved omskiftning af diodebroen vd2, den negative udgang er ikke tilsluttet noget sted, men skal tilsluttes minus vd1. Kondensatoren og punktet har intet at gøre med det.

Tilføj en kommentar

puljer

pumper

Warming