Leistungsstarker Do-it-yourself-Spannungsregler: Schaltpläne + Schritt-für-Schritt-Montageanleitung

Die Herstellung von hausgemachten Spannungsstabilisatoren ist eine weit verbreitete Praxis. Zum größten Teil werden jedoch stabilisierende elektronische Schaltungen erzeugt, die für relativ kleine Ausgangsspannungen (5-36 Volt) und relativ geringe Leistung ausgelegt sind. Geräte werden als Teil von Haushaltsgeräten verwendet, nicht mehr.

Wir zeigen Ihnen, wie Sie mit Ihren eigenen Händen einen leistungsstarken Spannungsregler herstellen. In unserem vorgeschlagenen Artikel beschreiben wir den Herstellungsprozess eines Geräts zum Arbeiten mit einer Netzwerkspannung von 220 Volt. Anhand unserer Tipps können Sie die Montage problemlos selbst durchführen.

Spannungsstabilisierung eines Haushaltsnetzes

Der Wunsch, eine stabilisierte Spannung des Haushaltsnetzes bereitzustellen, ist ein offensichtliches Phänomen. Dieser Ansatz gewährleistet die Sicherheit der oft teuren Betriebsmittel, die im Haushalt ständig benötigt werden. Im Allgemeinen ist der Stabilisierungsfaktor der Schlüssel zu mehr Sicherheit beim Betrieb elektrischer Netze.

Für häusliche Zwecke erwerben sie am häufigsten Gaskesselstabilisatorderen Automatisierung einen Stromanschluss erfordert, für den Kühlschrank, Pumpausrüstung, Split-Systeme und ähnliche Verbraucher.

Industriedesign eines Spannungsstabilisators, der auf dem Markt leicht zu erwerben ist. Die Auswahl an solchen Geräten ist riesig, aber es gibt immer die Möglichkeit, Ihr eigenes Design zu erstellen

Es gibt viele Möglichkeiten, dieses Problem zu lösen. Die einfachste besteht darin, einen leistungsstarken Spannungsregler zu kaufen, der auf industrielle Weise hergestellt wird.

Angebote Spannungsstabilisatoren auf dem kommerziellen Markt viel. Die Anschaffungsmöglichkeiten sind jedoch häufig durch die Kosten für Geräte oder andere Punkte begrenzt.Dementsprechend ist eine Alternative zum Kauf die Montage eines Spannungsstabilisators mit eigenen Händen aus verfügbaren elektronischen Bauteilen.

Vorausgesetzt, Sie verfügen über die entsprechenden Fähigkeiten und Kenntnisse der Elektroinstallation, der Theorie der Elektrotechnik (Elektronik), der Schaltkreise und der Lötelemente, kann ein hausgemachter Spannungsstabilisator implementiert und in der Praxis erfolgreich angewendet werden. Es gibt solche Beispiele.

So etwas könnte wie eine Stabilisierungsausrüstung aussehen, die selbst aus erschwinglichen und kostengünstigen Funkkomponenten hergestellt wurde. Chassis und Gehäuse können aus alten Industrieanlagen (z. B. einem Oszilloskop) ausgewählt werden.

Stabilisierungslösungen für 220-V-Stromversorgungskreise

In Anbetracht möglicher Schaltungslösungen zur Spannungsstabilisierung unter Berücksichtigung einer relativ hohen Leistung (mindestens 1-2 kW) sollte die Vielfalt der Technologien berücksichtigt werden.

Es gibt verschiedene Schaltungslösungen, die die technologischen Fähigkeiten von Geräten bestimmen:

• Ferroresonanz;
• servogetrieben;
• elektronisch;
• Wechselrichter.

Welche Option Sie wählen müssen, hängt von Ihren Vorlieben, den verfügbaren Materialien für die Montage und den Fähigkeiten im Umgang mit elektrischen Geräten ab.

Option 1 - Ferroresonanzschema

Für die Selbstherstellung ist die einfachste Version der Schaltung das erste Element auf der Liste - eine ferroresonante Schaltung. Es funktioniert unter Verwendung des Magnetresonanzeffekts.

Das Strukturdiagramm eines einfachen Stabilisators basierend auf Drosseln: 1 - das erste Drosselelement; 2 - das zweite Drosselelement; 3 - Kondensator; 4 - Eingangsspannungsseite; 5 - Ausgangsspannungsseite

Das Design eines ausreichend starken Ferroresonanzstabilisators kann nur aus drei Elementen zusammengesetzt werden:

1. Gas 1.
2. Gas 2.
3. Kondensator.

Die Einfachheit in dieser Ausführungsform ist jedoch mit vielen Unannehmlichkeiten verbunden. Das Design eines leistungsstarken Stabilisators, der gemäß der Ferroresonanzschaltung zusammengebaut wurde, erweist sich als massiv, sperrig und schwer.

Option 2 - Spartransformator oder Servoantrieb

Tatsächlich ist dies ein Schema, bei dem das Prinzip eines Spartransformators verwendet wird. Die Spannungsumwandlung wird automatisch durch Steuern des Rheostaten durchgeführt, dessen Schieber das Servo bewegt.

Der Servoantrieb wird wiederum durch ein Signal gesteuert, das beispielsweise von einem Spannungspegelsensor empfangen wird.

Ein schematisches Diagramm einer Servoantriebseinheit, mit deren Zusammenbau Sie einen leistungsstarken Spannungsstabilisator für zu Hause oder für das Land erstellen können. Diese Option gilt jedoch als technologisch veraltet.

Ungefähr auf die gleiche Weise arbeitet eine Vorrichtung vom Relaistyp mit dem einzigen Unterschied, dass sich der Transformationskoeffizient erforderlichenfalls ändert, indem die entsprechenden Wicklungen unter Verwendung eines Relais verbunden oder getrennt werden.

Schemata dieser Art sehen bereits technisch komplizierter aus, bieten aber gleichzeitig keine ausreichende Linearität der Spannungsänderung. Die manuelle Montage des Relais oder an einem Servoantrieb ist zulässig. Es ist jedoch klüger, eine elektronische Option zu wählen. Die Kosten für Aufwand und Geld sind fast gleich.

Option 3 - elektronische Schaltung

Die Montage eines leistungsstarken Stabilisators nach dem elektronischen Steuerungsschema mit einem umfangreichen Sortiment an zum Verkauf stehenden Funkkomponenten wird durchaus möglich. Solche Schaltungen sind in der Regel auf elektronischen Bauteilen aufgebaut - Triacs (Thyristoren, Transistoren).

Es wurde auch eine Reihe von Spannungsstabilisatorschaltungen entwickelt, bei denen Leistungsfeldeffekttransistoren als Schlüssel verwendet werden.

Blockschaltbild des elektronischen Stabilisierungsmoduls: 1 - Eingangsanschlüsse des Gerätes; 2 - Steuergerät für Triac-Transistorwicklung; 3 - Mikroprozessoreinheit; 4 - Ausgangsklemmen für Lastanschluss

Es ist ziemlich schwierig, ein leistungsstarkes Gerät, das von einem Nichtfachmann vollständig elektronisch gesteuert wird, besser zu machen ein fertiges Gerät kaufen. Erfahrung und Wissen auf dem Gebiet der Elektrotechnik sind dabei unabdingbar.

Bei einer unabhängigen Produktion ist es ratsam, diese Option in Betracht zu ziehen, wenn ein starker Wunsch nach dem Bau eines Stabilisators sowie die gesammelten Erfahrungen eines Elektronikingenieurs bestehen. Weiter im Artikel werden wir ein Design des elektronischen Designs betrachten, das für die DIY-Herstellung geeignet ist.

Detaillierte Montageanleitung

Als unabhängige Herstellung betrachtet, ist die Schaltung eher eine Hybridoption, da sie die Verwendung eines Leistungstransformators in Verbindung mit Elektronik beinhaltet. Der Transformator wird in diesem Fall unter denjenigen verwendet, die in Fernsehgeräten alter Modelle installiert wurden.

Hier ist ein ungefährer Leistungstransformator, der für die Herstellung eines provisorischen Stabilisatordesigns erforderlich ist. Allerdings die Auswahl anderer Optionen oder das Wickeln selbst

Zwar wurden in Fernsehempfängern in der Regel TS-180-Transformatoren installiert, während für einen Stabilisator mindestens TS-320 erforderlich ist, um eine Ausgangslast von bis zu 2 kW bereitzustellen.

Schritt 1 - Herstellung des Stabilisatorkörpers

Jede geeignete Box, die auf einem Isoliermaterial wie Kunststoff, Textolith usw. basiert. Das Hauptkriterium ist der ausreichende Platz für die Platzierung eines Leistungstransformators, einer elektronischen Platine und anderer Komponenten.

Das Gehäuse kann auch aus Glasfaserplatten hergestellt werden, indem einzelne Platten unter Verwendung von Ecken oder auf andere Weise verbunden werden.

Es ist zulässig, aus jeder Elektronik ein Gehäuse zu wählen, das zum Platzieren aller Arbeitskomponenten eines selbstgebauten Stabilisierungskreises geeignet ist. Sie können das Gehäuse auch selbst zusammenbauen, beispielsweise aus Glasfaserplatten

Die Stabilisatorbox muss mit Nuten für die Installation der Schalter-, Eingangs- und Ausgangsschnittstellen sowie anderem Zubehör ausgestattet sein, das von der Schaltung als Steuer- oder Schaltelemente bereitgestellt wird.

Unter dem hergestellten Gehäuse benötigen Sie eine Grundplatte, auf der die Elektronikplatine „liegt“ und der Transformator befestigt wird. Die Platte kann aus Aluminium bestehen, für die Montage der Elektronikplatine sollten jedoch Isolatoren vorgesehen werden.

Schritt 2 - Herstellung einer Leiterplatte

Hier müssen Sie zunächst ein Layout für die Platzierung und das Bündel aller elektronischen Teile gemäß Schaltplan mit Ausnahme des Transformators entwerfen. Dann wird ein Blatt aus foliertem Textolit auf dem Layout markiert und die erstellte Spur wird auf die Seite der Folie gezeichnet (gedruckt).

Als nächstes wird die Platine mit der geeigneten Lösung geätzt (für Elektronikingenieure sollte die Methode zum Ätzen der Platinen bekannt sein).

Sie können eine Stabilisatorplatine auf erschwingliche Weise direkt zu Hause herstellen. Dazu müssen Sie eine Schablone und eine Reihe von Werkzeugen zum Ätzen auf Folientextolit vorbereiten

Die gedruckte Kopie der auf diese Weise erhaltenen Verkabelung wird gereinigt, verzinnt und alle Funkkomponenten der Schaltung werden zusammengebaut, gefolgt von Löten. So wird die elektronische Leiterplatte eines leistungsstarken Spannungsreglers hergestellt.

Grundsätzlich können Sie Dienste von Drittanbietern zum Ätzen von Leiterplatten verwenden. Dieser Service ist recht erschwinglich und die Herstellungsqualität des „Siegels“ ist deutlich höher als in der Heimversion.

Schritt 3 - Spannungsstabilisator

Eine mit Funkkomponenten ausgestattete Platine ist für die externe Verkabelung vorbereitet. Insbesondere werden externe Kommunikationsleitungen (Leiter) mit anderen Elementen wie einem Transformator, einem Schalter, Schnittstellen usw. von der Karte ausgegeben.

Auf der Grundplatte des Gehäuses ist ein Transformator installiert, der Stromkreis der Elektronikplatine ist mit dem Transformator verbunden, die Platine ist auf den Isolatoren befestigt.

Ein Beispiel für einen selbst hergestellten Relaisstabilisator vom Spannungstyp, der in einer häuslichen Umgebung hergestellt und in einem Gehäuse eines verfallenen Industriemessgeräts untergebracht ist

Es bleiben nur externe Elemente, die am Gehäuse montiert sind, mit der Schaltung zu verbinden, den Schlüsseltransistor am Kühler zu installieren, wonach die zusammengebaute elektronische Struktur durch das Gehäuse geschlossen wird. Der Spannungsregler ist bereit. Sie können mit der Konfiguration mit weiteren Tests beginnen.

Das Funktionsprinzip und hausgemachte Test

Das Regelelement der elektronischen Stabilisierungsschaltung ist ein leistungsstarker Feldeffekttransistor vom Typ IRF840. Die zu verarbeitende Spannung (220-250 V) fließt durch die Primärwicklung des Leistungstransformators, wird durch die Diodenbrücke VD1 gleichgerichtet und tritt in den Drain des IRF840-Transistors ein. Die Quelle derselben Komponente ist mit dem negativen Potential der Diodenbrücke verbunden.

Schematische Darstellung eines Hochleistungsstabilisierungsblocks (bis 2 kW), auf dessen Grundlage mehrere Geräte zusammengebaut und erfolgreich eingesetzt wurden. Das Schema zeigte das optimale Stabilisierungsniveau bei der angegebenen Last, jedoch nicht höher

Der Teil der Schaltung, der eine der beiden Sekundärwicklungen des Transformators enthält, besteht aus einem Diodengleichrichter (VD2), einem Potentiometer (R5) und anderen Elementen der elektronischen Steuerung. Dieser Teil der Schaltung erzeugt ein Steuersignal, das dem Gate des Feldeffekttransistors IRF840 zugeführt wird.

Bei Erhöhung der Versorgungsspannung verringert das Steuersignal die Gate-Spannung des Feldeffekttransistors, was zum Schließen des Schlüssels führt. Dementsprechend ist an den Lastanschlusskontakten (XT3, XT4) ein möglicher Spannungsanstieg begrenzt. Die umgekehrte Option ist eine Schaltung im Falle einer Abnahme der Netzspannung.

Das Einrichten des Geräts ist nicht besonders schwierig. Hier benötigen Sie eine herkömmliche Glühlampe (200-250 W), die an die Ausgangsklemmen des Geräts (X3, X4) angeschlossen werden sollte. Durch Drehen des Potentiometers (R5) wird die Spannung an den markierten Anschlüssen auf einen Wert von 220-225 Volt gebracht.

Schalten Sie den Stabilisator aus, die Glühlampe aus und das Gerät bereits mit Volllast (nicht höher als 2 kW) ein.

Nach 15 bis 20 Minuten Betrieb wird das Gerät wieder ausgeschaltet und die Temperatur des Kühlers des Schlüsseltransistors (IRF840) überwacht. Wenn die Heizung des Heizkörpers erheblich ist (mehr als 75 ° C), sollten Sie einen leistungsstärkeren Kühlkörperkühler wählen.

Wenn der Herstellungsprozess des Stabilisators aus praktischer Sicht zu kompliziert und irrational erschien, können Sie problemlos ein werkseitig hergestelltes Gerät finden und kaufen. Regeln und Kriterien Auswahl eines Stabilisators für 220 V. sind in unserem empfohlenen Artikel angegeben.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Das folgende Video beschreibt eines der möglichen hausgemachten Stabilisatordesigns.

Grundsätzlich können Sie diese Version des improvisierten Stabilisierungsapparats zur Kenntnis nehmen:

Es ist möglich, einen Block zusammenzubauen, der die Netzspannung mit eigenen Händen stabilisiert. Dies wird durch zahlreiche Beispiele bestätigt, bei denen Funkamateure mit wenig Erfahrung eine Elektronikschaltung recht erfolgreich entwickeln (oder die vorhandene verwenden), vorbereiten und zusammenbauen.

Schwierigkeiten beim Kauf von Teilen zur Herstellung eines hausgemachten Stabilisators werden in der Regel nicht festgestellt. Die Produktionskosten sind niedrig und zahlen sich natürlich aus, wenn der Stabilisator in Betrieb genommen wird.

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