Снажни регулатор напона „уради сам“: дијаграми круга + детаљна упутства за монтажу

Амир Гумаров
Проверила стручњак: Амир Гумаров
Објавио: Вицтор Китаев
Последње ажурирање: Септембар 2019

Израда домаћих стабилизатора напона је прилично уобичајена пракса. Међутим, углавном се стварају стабилизирајући електронски склопови који су дизајнирани за релативно мале излазне напоне (5-36 волти) и релативно малу снагу. Уређаји се користе као део опреме за домаћинство, ништа више.

Рећи ћемо вам како да направите снажни регулатор напона властитим рукама. У нашем предложеном чланку описујемо процес производње уређаја за рад мрежног напона од 220 волти. На основу наших савета лако се можете сами носити са монтажом.

Стабилизација напона у домаћинству

Жеља за обезбеђивањем стабилизованог напона мреже у домаћинству је очигледна појава. Овакав приступ осигурава сигурност радне опреме, често скупе, која је стално неопходна у домаћинству. И генерално, фактор стабилизације је кључан за повећану сигурност рада електричних мрежа.

У домаће сврхе најчешће је набављају стабилизатор гасног котлачија аутоматизација захтева прикључак за напајање, за фрижидер, црпну опрему, сплит системе и сличне потрошаче.

Снажан индустријски стабилизатор
Индустријски дизајн стабилизатора напона који је лако купити на тржишту. Палета такве опреме је огромна, али увек постоји прилика да направите свој сопствени дизајн

Много је начина да се овај проблем реши, а најједноставнији је куповина снажног регулатора напона произведеног на индустријски начин.

Понуде стабилизатори напона на комерцијалном тржишту много. Међутим, могућности набавке су често ограничене трошковима уређаја или другим точкама.Сходно томе, алтернатива куповини је састављање стабилизатора напона властитим рукама из доступних електронских компоненти.

Под условом да имате одговарајуће вештине и знање о електричној инсталацији, теорију електротехнике (електронике), каблове за ожичење и лемљење елемената, домаћи стабилизатор напона може се применити и успешно применити у пракси. Постоје такви примери.

Домаћи стабилизатор напона
Нешто попут овога може изгледати као опрема за стабилизацију направљена од јефтиних и јефтиних радио компоненти. Шасија и кућиште могу бити изабрани од старе индустријске опреме (на пример, са осцилоскопа)

Рјешења за стабилизацију напона 220В

Узимајући у обзир рјешења круга за стабилизацију напона узимајући у обзир релативно велику снагу (најмање 1-2 кВ), треба имати на уму разноликост технологија.

Постоји неколико решења која одређују технолошке могућности уређаја:

  • фероресонанца;
  • серво-погон;
  • електронски;
  • претварач

Коју опцију да одаберете зависи од ваших жеља, доступних материјала за склапање и вештина рада са електричном опремом.

Опција бр. 1 - Фероресонанчна шема

За самосталну производњу, најједноставнија верзија кола је прва ставка на листи - ферорезонантни круг. Дјелује користећи ефекат магнетне резонанце.

Једноставан круг стабилизатора
Структурни дијаграм једноставног стабилизатора заснован на пригушницама: 1 - први елемент пригушивача; 2 - други елемент за гас; 3 - кондензатор; 4 - страна улазног напона; 5 - страна излазног напона

Дизајн довољно моћног ферорезонантног стабилизатора може се саставити на само три елемента:

  1. Лептир 1.
  2. Тхроттле 2.
  3. Кондензатор.

Међутим, једноставност у овом извођењу прати пуно непријатности. Дизајн снажног стабилизатора, састављен у складу са ферорезонантним кругом, испада да је масиван, гломазан и тежак.

Опција бр. 2 - аутотрансформатор или серво погон

У ствари, ово је шема у којој се користи принцип аутотрансформатора. Трансформација напона се аутоматски врши управљањем реостатом, чијим се клизачем помера серво.

Заузврат, серво погон се управља сигналом који је примљен, на пример, од сензора нивоа напона.

Регулатор напона у кругу
Шематски дијаграм серво-погонске јединице, чија монтажа ће вам омогућити да направите снажни стабилизатор напона за кућу или земљу. Међутим, ова опција се сматра технолошки застарелом.

Отприлике на исти начин уређај релеја функционише са једином разликом што се однос трансформације по потреби мења повезивањем или искључивањем одговарајућих намотаја помоћу релеја.

Такве шеме већ изгледају технички сложеније, али истовремено не пружају довољну линеарност промене напона. Допуштено је ручно монтирати релејни уређај или на серво погон. Међутим, мудрије је одабрати електронску опцију. Трошак труда и новца готово је исти.

Опција бр. 3 - електронско коло

Састављање снажног стабилизатора према електронској шеми управљања с обимним асортиманом радијских компоненти за продају постаје сасвим могуће. По правилу су такви склопови састављени на електронским компонентама - тријацима (тиристори, транзистори).

Такође су развијени бројни кругови стабилизатора напона, где се транзистори са ефектом напајања користе као кључ.

Блок дијаграм електронског стабилизатора
Блок шема модула електронског стабилизације: 1 - улазни терминали уређаја; 2 - контролна јединица намота транзистора; 3 - микропроцесорска јединица; 4 - излазни прикључци за прикључивање терета

Сасвим је тешко направити бољи моћни уређај у потпуности електронским путем који контролише неспецијалиста купите готов уређај. У овом је питању неопходно искуство и знање из области електротехнике.

Под независном производњом, препоручљиво је размотрити ову опцију ако постоји велика жеља да се направи стабилизатор, плус акумулирано искуство инжењера електронике. Даље у чланку ћемо размотрити дизајн електронског дизајна погодног за израду производа „уради сам“.

Детаљна упутства за монтажу

Разматран као самостална производња, склоп је вероватније хибридна опција, јер укључује употребу енергетског трансформатора у комбинацији са електроником. Трансформатор се у овом случају користи међу онима који су уграђени у телевизоре старих модела.

ТС-180 трансформатор за стабилизатор
Ево приближно трансформатора снаге потребног за израду дизајна импровизованог стабилизатора. Међутим, не искључује се избор других опција или навијање властитим рукама

Тачно, у ТВ пријемнике су по правилу уграђени трансформатори ТС-180, док стабилизатору треба најмање ТС-320 да обезбеди излазно оптерећење до 2 кВ.

Корак # 1 - прављење кућишта стабилизатора

Било која погодна кутија заснована на изолационом материјалу као што су пластика, тектолит итд. Главни критеријум је довољност простора за постављање енергетског трансформатора, електронске плоче и других компоненти.

Такође, кућиште се може начинити од фибергласа тако што ћете појединачне листове лепити помоћу углова или на неки други начин.

Кућиште регулатора напона
Допуштено је одабрати кућиште из било које електронике која је погодна за постављање свих радних компоненти домаћег круга стабилизатора. Случај такође можете сами да саставите, на пример, од листова фибергласа

Кутија стабилизатора мора бити опремљена жлебовима за уградњу склопки за прекидач, улаз и излаз, као и осталим додацима који се пружају у кругу као елементима за контролу или пребацивање.

Под произведеним кућиштем потребна вам је основна плоча, на којој ће електронска плоча „лежати“, а трансформатор ће бити фиксиран. Плоча може бити израђена од алуминијума, али за постављање електронске плоче треба предвидјети изолаторе.

Корак # 2 - прављење плочице

Овде ћете прво требати да направите распоред за постављање и све све електронске делове према шему круга, осим трансформатора. Затим се на распореду обележи лист фолираног текстолита, а створени траг се нацрта (одштампа) са стране фолије.

Затим се плоча јеткати помоћу одговарајућег решења (за инжењере електронике, метода јеткања плоча мора бити позната).

Производња ПЦБ
Плочу стабилизатора можете направити на сасвим приступачне начине директно код куће. Да бисте то учинили, морате припремити шаблон и сет алата за јеткање на текстилном фолији

Штампана копија ожичења добијеног на овај начин се очисти, премаже лимом и саставе се све радио компоненте у кругу, а затим лемљењем. Овако се производи електронска плоча моћног регулатора напона.

У принципу, можете користити услуге треће стране за јеткање штампаних плоча. Ова услуга је прилично приступачна, а квалитет израде „сигнет-а“ знатно је већи него у кућној верзији.

Корак # 3 - склапање стабилизатора напона

Плоча опремљена радио компонентама је припремљена за спољно ожичење. Конкретно, вањске комуникационе линије (проводници) са другим елементима, као што су трансформатор, прекидач, интерфејси итд., Излазе из плоче.

На основну плочу кућишта постављен је трансформатор, склоп електронске плоче повезан је с трансформатором, плоча је фиксирана на изолаторима.

Пример домаћег стабилизатора
Пример кућног релејног стабилизатора напона произведеног у кућном окружењу, смештеног у кућишту од индустријског мерног инструмента који је пропао

Остаје само да спојите вањске елементе монтиране на кућишту у круг, инсталирате кључни транзистор на радијатор, након чега кућиште затвори монтирану електроничку структуру. Регулатор напона је спреман. Можете почети са конфигурацијом даљим тестовима.

Принцип рада и домаћи тест

Регулациони елемент електронског кола за стабилизацију је снажни транзистор с ефектом поља ИРФ840. Напон за обраду (220-250В) пролази кроз примарно навијање енергетског трансформатора, исправља се диодним мостом ВД1 и улази у одвод транзистора ИРФ840. Извор исте компоненте повезан је са негативним потенцијалом диодног моста.

Уређај за стабилизацију шеме
Схематски дијаграм стабилизирајућег блока велике снаге (до 2 кВ) на основу којег је склопљено и успешно се користило неколико уређаја. Схема је показала оптимални ниво стабилизације при наведеном оптерећењу, али не и већи

Део склопа, који укључује једно од два секундарна намотаја трансформатора, формира диодни исправљач (ВД2), потенциометар (Р5) и други елементи електронског регулатора. Овај део кола генерише контролни сигнал, који се доводи до врата транзистора ефективног поља ИРФ840.

У случају повећања напона напајања, контролни сигнал смањује запорни напон транзистора са ефектом поља, што доводи до затварања кључа. Сходно томе, на контактима за прикључивање на оптерећење (КСТ3, КСТ4) ограничено је могуће повећање напона. Обрнута опција је склоп у случају пада напонског напајања.

Подешавање уређаја није нарочито тешко. Овде ће вам требати конвенционална сијалица са жарном нити (200-250 В) која би требало да буде спојена на излазне терминале уређаја (Кс3, Кс4). Даље, ротирањем потенциометра (Р5) напон на означеним прикључцима доводи се на ниво од 220-225 волти.

Искључите стабилизатор, угасите жаруљу са жарном нити и уређај укључите већ са пуним оптерећењем (не већим од 2 кВ).

Након 15-20 минута рада, уређај се поново искључује и прати температура радијатора кључног транзистора (ИРФ840). Ако је загревање радијатора значајно (више од 75 °), требало би да изаберете снажнији радијатор хладњака.

Ако се производни процес стабилизатора чини превише компликован и ирационалан са практичне тачке гледишта, без икаквих проблема можете пронаћи и купити фабрички направљен уређај. Правила и критеријуми избор стабилизатора за 220 В дате су у нашем препорученом чланку.

Закључци и корисни видео о овој теми

Видео испод говори о једном од могућих домаћих дизајна стабилизатора.

У принципу, можете узети у обзир ову верзију импровизованог апарата за стабилизацију:

Могуће је саставити блок који стабилизује мрежни напон властитим рукама. То потврђују бројни примери када радиоаматери са мало искуства прилично успешно развијају (или користе постојеће), припремају и монтирају електронски круг.

Обично се не примећују потешкоће са набавком делова за израду домаћег стабилизатора. Трошкови производње су ниски и природно се исплаћују након стављања стабилизатора у рад.

Молимо оставите коментаре, поставите питања, објавите фотографије о теми чланка у блоку испод. Реците нам о томе како саставити регулатор напона властитим рукама. Поделите корисне информације које могу бити корисне почетницима који посећују електротехнику.

Да ли је чланак био користан?
Хвала на повратним информацијама!
Не (12)
Хвала на повратним информацијама!
Да (52)
Коментари посетилаца
  1. Што се тиче трансформатора који се користи у стабилизатору. Проналажење ТЦ-320 није тако лако; чешће се налазе мање моћни узорци. Али за ову сврху можете комбиновати неколико мање моћних трансформатора, на пример, ТС-180, ТС-200 или друге. Важно - трансформатори морају бити истог типа, са врло блиским параметрима. Да, уређај ће додати мало величине, али биће маргина снаге.

    • Стручњак
      Амир Гумаров
      Стручњак

      Добар дан, Глеб.

      Ако потражите тачно ТС-320 који се користи на старим телевизорима, тада ће бити потешкоћа. Истина, распон модела сувих једнофазних уређаја није ограничен на ове моделе. На пример, Промелецтрица производи аналоге ОСМ-1 - далековод - 0,063 ~ 4 кВ. Успут, аналог ТС-320 имплементира Елементавиа, обећавајући да ће се испоручити било где у свету.

      Што се тиче обједињавања мање моћних - то се назива "паралелни рад трансформатора" - овде је, наравно, лакше купити, али теже изабрати. "Продавница" се не бави таквим стварима. Подсјетим, међу подударним техничким карактеристикама ПУЕ 2.1.19 регулише:

      - подударност група веза намота;
      - однос снаге ≤ 1: 3;
      - маказе трансформационих односа ≤ "+/- 0,5%";
      - пораст напона кратког споја ≤ "+/- 10%";
      - фаза

      За нашу опцију, поштовање услова на 2, 3, 4 бода је од суштинске важности. Ово је довољно да сахраните своју идеју. Снага залиха, напомињем, биће ограничена "ширином појаса" најмање моћног трансформатора.

  2. Владимир

    А где су подаци о наматању трансформатора? Пречник жице?

  3. Мухамед

    Круг НЕ РАДИ! Сруши се Полевик - 5 ком. Чини ми се да је шема превара! Примарно наматање трансформатора је индуктивно оптерећење. Теренски радник у овом кругу не може радити без индуктивног оптерећења. Још једном, ово је превара! Докажите да то није тако.

    • Стручњак
      Амир Гумаров
      Стручњак

      Здраво. Према томе, не може га делити кондензатор Ц1 у кругу. Па, позовите га пре свега по вашем изуму.

  4. Јуриј

    Ако је подељен кондензатором Ц1, тада је грешка у дијаграму кола.
    То не би требало бити.

    Приложене фотографије:
  5. Јуриј

    Чини ми се да је енергетски елемент бољи да користи солид-стате релеје на симстору. Радим без проблема већ неколико година. Радим шеме на ардуину плус 155 ид3 за управљање. Пенни прице.

    Програм је сам компоновао. Аутотрансформатор наручивао је 10 кВ, 14 степеница. Каблов је стандардни, индустријска машина типа Б на 45А, два волтметра од Кине до улаза и излаза и амперметар до панела са функцијом заштите од кратког споја и преоптерећења + моћан обилазни прекидач. Релеји за чврсто стање су монтирани на радијатору. Само 14 комада.

    Приложене фотографије:
  6. Сергеи

    У кругу је грешка у пребацивању диодног моста вд2, негативни излаз није нигде спојен, већ треба да буде повезан на минус вд1. Кондензатор и тачка немају никакве везе с тим.

Базени

Пумпе

Загревање