Poderoso regulador de tensão do-it-yourself: diagramas de circuitos + instruções de montagem passo a passo

Fazer estabilizadores de tensão caseiros é uma prática bastante comum. No entanto, na maioria das vezes, são criados circuitos eletrônicos estabilizadores projetados para tensões de saída relativamente pequenas (5-36 volts) e potência relativamente baixa. Os dispositivos são usados ​​como parte do equipamento doméstico, nada mais.

Nós lhe diremos como criar um poderoso regulador de tensão com suas próprias mãos. Em nosso artigo proposto, descrevemos o processo de fabricação de um dispositivo para trabalhar com uma tensão de rede de 220 volts. Com base em nossas dicas, você pode lidar facilmente com a montagem.

Estabilização de tensão de uma rede doméstica

O desejo de fornecer uma tensão estabilizada da rede doméstica é um fenômeno óbvio. Essa abordagem garante a segurança do equipamento operacional, geralmente caro, constantemente necessário em casa. E, em geral, o fator de estabilização é a chave para aumentar a segurança na operação de redes elétricas.

Para fins domésticos, eles freqüentemente adquirem estabilizador para caldeira a gáscuja automação requer uma conexão de energia, para a geladeira, equipamentos de bombeamento, sistemas divididos e consumidores similares.

Desenho industrial de um estabilizador de tensão fácil de comprar no mercado. A variedade desses equipamentos é enorme, mas há sempre a oportunidade de criar seu próprio projeto

Existem várias maneiras de resolver esse problema, sendo a mais simples a compra de um poderoso regulador de tensão fabricado de maneira industrial.

Ofertas estabilizadores de tensão no mercado comercial muito. No entanto, as oportunidades de aquisição geralmente são limitadas pelo custo de dispositivos ou outros pontos.Consequentemente, uma alternativa à compra é a montagem de um estabilizador de tensão com suas próprias mãos a partir dos componentes eletrônicos disponíveis.

Desde que você possua as habilidades e conhecimentos adequados sobre instalação elétrica, a teoria de engenharia elétrica (eletrônica), circuitos de fiação e elementos de solda, um estabilizador de tensão caseiro pode ser implementado e aplicado com sucesso na prática. Existem tais exemplos.

Algo assim pode parecer um equipamento de estabilização feito por você a partir de componentes de rádio acessíveis e baratos. O chassi e a caixa podem ser selecionados a partir de equipamentos industriais antigos (por exemplo, a partir de um osciloscópio)

Soluções de estabilização de circuito de fonte de alimentação 220V

Considerando possíveis soluções de circuito para estabilização de tensão, considerando uma potência relativamente alta (pelo menos 1-2 kW), deve-se ter em mente a variedade de tecnologias.

Existem várias soluções de circuito que determinam as capacidades tecnológicas dos dispositivos:

• ferroresonância;
• servo-acionado;
• eletrônico;
• inversor.

Qual opção escolher depende da sua preferência, materiais disponíveis para montagem e habilidades para trabalhar com equipamentos elétricos.

Opção 1 - Esquema de ferrorressonância

Para a fabricação própria, a versão mais simples do circuito é o primeiro item da lista - um circuito ferrorressonante. Funciona usando o efeito da ressonância magnética.

O diagrama estrutural de um estabilizador simples baseado em estrangulamentos: 1 - o primeiro elemento de estrangulamento; 2 - o segundo elemento do acelerador; 3 - capacitor; 4 - lado da tensão de entrada; 5 - lado da tensão de saída

O design de um estabilizador ferrorressonante suficientemente poderoso pode ser montado em apenas três elementos:

1. Regulador de pressão 1.
2. Regulador de pressão 2.
3. Capacitor.

No entanto, a simplicidade nesta modalidade é acompanhada por muitos inconvenientes. O design de um poderoso estabilizador, montado de acordo com o circuito ferrorressonante, acaba sendo maciço, volumoso e pesado.

Opção 2 - autotransformador ou servoconversor

De fato, este é um esquema em que o princípio de um autotransformador é usado. A transformação de tensão é realizada automaticamente, controlando o reostato, cujo controle deslizante move o servo.

Por sua vez, o servoconversor é controlado por um sinal recebido, por exemplo, de um sensor de nível de tensão.

Um diagrama esquemático de uma unidade de servoconversor, cuja montagem permitirá criar um poderoso estabilizador de tensão para casa ou para o país. No entanto, essa opção é considerada tecnologicamente obsoleta.

Aproximadamente da mesma maneira que um dispositivo do tipo relé opera com a única diferença: a taxa de transformação muda, se necessário, conectando ou desconectando os enrolamentos correspondentes usando um relé.

Esquemas desse tipo já parecem tecnicamente mais complicados, mas, ao mesmo tempo, não fornecem linearidade suficiente da mudança de tensão. A montagem manual do dispositivo de relé ou em um servoconversor é permitida. No entanto, é mais prudente escolher uma opção eletrônica. O custo do esforço e do dinheiro é quase o mesmo.

Opção # 3 - circuito eletrônico

A montagem de um poderoso estabilizador de acordo com o esquema de controle eletrônico com uma extensa variedade de componentes de rádio para venda se torna bastante possível. Como regra, esses circuitos são montados em componentes eletrônicos - triacs (tiristores, transistores).

Também foram desenvolvidos vários circuitos estabilizadores de tensão, nos quais os transistores de efeito de campo de potência são usados ​​como chaves.

Diagrama em bloco do módulo de estabilização eletrônica: 1 - terminais de entrada do dispositivo; 2 - unidade de controle de enrolamento de transistor triac; 3 - unidade de microprocessador; 4 - terminais de saída para conexão de carga

É bastante difícil fabricar um dispositivo poderoso completamente controlado eletronicamente por um não especialista, melhor comprar um dispositivo acabado. Nesse assunto, a experiência e o conhecimento no campo da engenharia elétrica são indispensáveis.

Sob produção independente, é aconselhável considerar essa opção se houver um forte desejo de construir um estabilizador, além da experiência acumulada de um engenheiro eletrônico. Ainda neste artigo, consideraremos um design de design eletrônico adequado para a fabricação de bricolage.

Instruções detalhadas de montagem

Considerado como uma manufatura independente, o circuito provavelmente é uma opção híbrida, pois envolve o uso de um transformador de potência em conjunto com a eletrônica. O transformador, neste caso, é usado dentre aqueles que foram instalados em TVs de modelos antigos.

Aqui está um transformador de potência necessário para a fabricação de um projeto de estabilizador improvisado. No entanto, não está descartada a seleção de outras opções ou o enrolamento do tipo faça você mesmo

É verdade que em receptores de TV, via de regra, os transformadores TS-180 foram instalados, enquanto um estabilizador requer pelo menos o TS-320 para fornecer uma carga de saída de até 2 kW.

Etapa 1 - fabricando o corpo estabilizador

Qualquer caixa adequada à base de material isolante, como plástico, textolite etc. O principal critério é a suficiência de espaço para a colocação de um transformador de potência, uma placa eletrônica e outros componentes.

Além disso, o alojamento pode ser feito de chapa de fibra de vidro colando folhas individuais usando cantos ou outros.

É permitido escolher uma carcaça a partir de qualquer eletrônica que seja adequada para colocar todos os componentes de trabalho de um circuito estabilizador caseiro. Você também pode montar o estojo, por exemplo, a partir de folhas de fibra de vidro

A caixa estabilizadora deve estar equipada com ranhuras para a instalação do comutador, interfaces de entrada e saída, além de outros acessórios fornecidos pelo circuito como elementos de controle ou comutação.

Sob o gabinete fabricado, você precisa de uma placa de base, na qual a placa eletrônica “repousará” e o transformador será fixado. A placa pode ser feita de alumínio, mas devem ser fornecidos isoladores para a montagem da placa eletrônica.

Etapa # 2 - fazendo uma placa de circuito

Aqui, você precisará inicialmente criar um layout para a colocação e o conjunto de todas as peças eletrônicas de acordo com o diagrama de circuitos, exceto o transformador. Em seguida, uma folha de textolite malograda é marcada no layout e o traço criado é desenhado (impresso) na lateral da folha.

Em seguida, a placa é gravada usando a solução apropriada (para engenheiros eletrônicos, o método de gravação das placas deve ser familiar).

Você pode fazer uma placa de circuito estabilizador de maneiras bastante acessíveis diretamente em casa. Para fazer isso, você precisa preparar um estêncil e um conjunto de ferramentas para gravar em textolite de papel alumínio

A cópia impressa da fiação obtida desta maneira é limpa, revestida de estanho e todos os componentes de rádio do circuito são montados, seguidos de solda. É assim que a placa de circuito eletrônico de um poderoso regulador de tensão é fabricada.

Em princípio, você pode usar serviços de terceiros para gravar placas de circuito impresso. Este serviço é bastante acessível e a qualidade de fabricação do "sinete" é significativamente maior do que na versão doméstica.

Etapa # 3 - montagem do estabilizador de tensão

Uma placa equipada com componentes de rádio está preparada para a fiação externa. Em particular, linhas de comunicação externas (condutores) com outros elementos, como transformadores, comutadores, interfaces etc., são emitidas pela placa.

Um transformador é instalado na placa base do gabinete, o circuito da placa eletrônica é conectado ao transformador, a placa é fixada nos isoladores.

Um exemplo de um estabilizador de relé do tipo voltagem caseiro fabricado em um ambiente doméstico, colocado em uma carcaça de um instrumento de medição industrial que caiu em desuso

Resta apenas conectar os elementos externos montados na carcaça ao circuito, instalar o transistor de chave no radiador, após o qual a estrutura eletrônica montada é fechada pela carcaça. O regulador de tensão está pronto. Você pode começar a configurar com mais testes.

O princípio de operação e teste caseiro

O elemento regulador do circuito eletrônico de estabilização é um poderoso transistor de efeito de campo do tipo IRF840. A tensão para processamento (220-250V) passa pelo enrolamento primário do transformador de potência, é retificada pela ponte de diodos VD1 e entra no dreno do transistor IRF840. A fonte do mesmo componente está conectada ao potencial negativo da ponte de diodos.

Diagrama esquemático de um bloco estabilizador de alta potência (até 2 kW), com base no qual vários dispositivos foram montados e utilizados com sucesso. O esquema mostrou o nível ideal de estabilização na carga indicada, mas não superior

A parte do circuito, que inclui um dos dois enrolamentos secundários do transformador, é formada por um retificador de diodo (VD2), um potenciômetro (R5) e outros elementos do controlador eletrônico. Esta parte do circuito gera um sinal de controle, que é alimentado ao portão do transistor de efeito de campo IRF840.

No caso de aumentar a tensão de alimentação, o sinal de controle diminui a tensão de porta do transistor de efeito de campo, o que leva ao fechamento da chave. Consequentemente, nos contatos de conexão de carga (XT3, XT4), um possível aumento de tensão é limitado. A opção reversa é um circuito em caso de diminuição da tensão da rede.

A instalação do dispositivo não é particularmente difícil. Aqui você precisará de uma lâmpada incandescente convencional (200-250 W), que deve ser conectada aos terminais de saída do dispositivo (X3, X4). Além disso, girando o potenciômetro (R5), a tensão nos terminais marcados é levada ao nível de 220-225 volts.

Desligue o estabilizador, desligue a lâmpada incandescente e ligue o dispositivo já com uma carga máxima (não superior a 2 kW).

Após 15 a 20 minutos de operação, o dispositivo é desligado novamente e a temperatura do radiador do transistor de chave (IRF840) é monitorada. Se o aquecimento do radiador for significativo (mais de 75º), você deve escolher um radiador de dissipador de calor mais potente.

Se o processo de fabricação do estabilizador parecer muito complicado e irracional do ponto de vista prático, sem problemas, você poderá encontrar e comprar um dispositivo fabricado na fábrica. Regras e Critérios escolhendo um estabilizador para 220 V são fornecidas em nosso artigo recomendado.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

O vídeo abaixo discute um dos possíveis projetos de estabilizadores caseiros.

Em princípio, você pode tomar nota desta versão do aparato de estabilização improvisado:

É possível montar um bloco que estabilize a tensão da rede com suas próprias mãos. Isso é confirmado por vários exemplos quando radioamadores com pouca experiência desenvolvem com sucesso (ou usam o existente), preparam e montam um circuito eletrônico.

Dificuldades na compra de peças para a fabricação de um estabilizador caseiro geralmente não são observadas. O custo de produção é baixo e, naturalmente, compensa quando o estabilizador é colocado em operação.

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