Potężny stabilizator napięcia zrób to sam: schematy obwodów + instrukcja montażu krok po kroku

Wykonywanie domowych stabilizatorów napięcia jest dość powszechną praktyką.Jednak w większości tworzone są stabilizujące obwody elektroniczne, które są zaprojektowane dla stosunkowo niskich napięć wyjściowych (5-36 woltów) i stosunkowo niskich mocy. Urządzenia służą jako część wyposażenia gospodarstwa domowego i nic więcej.

Powiemy Ci, jak zrobić potężny stabilizator napięcia własnymi rękami. W zaproponowanym przez nas artykule opisano proces wytwarzania urządzenia do pracy z napięciem sieciowym 220 woltów. Biorąc pod uwagę nasze rady, z montażem poradzisz sobie samodzielnie, bez żadnych problemów.

Stabilizacja napięcia domowego

Chęć zapewnienia stabilizowanego napięcia do sieci domowej jest zjawiskiem oczywistym. Takie podejście zapewnia bezpieczeństwo użytkowanego sprzętu, często drogiego i stale potrzebnego w gospodarstwie. Ogólnie rzecz biorąc, współczynnik stabilizacji jest kluczem do zwiększenia bezpieczeństwa w działaniu sieci elektrycznych.

Najczęściej kupowany do celów domowych stabilizator do kotła gazowego, którego automatyka wymaga podłączenia do źródła zasilania, do lodówki, sprzęt pompujący, systemy dzielone i podobni odbiorcy.

Projekt przemysłowy stabilizatora napięcia sieciowego, który jest łatwo dostępny na rynku.Asortyment takiego sprzętu jest ogromny, ale zawsze istnieje możliwość wykonania własnego projektu

Problem ten można rozwiązać na różne sposoby, z których najprostszym jest zakup mocnego stabilizatora napięcia produkowanego na skalę przemysłową.

Oferuje stabilizatory napięcia jest ich mnóstwo na rynku komercyjnym. Jednak możliwości zakupu są często ograniczone kosztem urządzeń lub innymi czynnikami. W związku z tym alternatywą dla zakupu jest samodzielny montaż stabilizatora napięcia z dostępnych podzespołów elektronicznych.

Pod warunkiem posiadania odpowiednich umiejętności i wiedzy z zakresu instalacji elektrycznych, teorii elektrotechniki (elektroniki), obwodów elektrycznych i elementów lutowniczych, można wdrożyć i z powodzeniem zastosować w praktyce domowy stabilizator napięcia. Są takie przykłady.

Sprzęt stabilizacyjny wykonany własnymi rękami z dostępnych i niedrogich komponentów radiowych może wyglądać mniej więcej tak. Obudowę i obudowę można dobrać ze starego sprzętu przemysłowego (na przykład z oscyloskopu)

Rozwiązania obwodów stabilizacji sieci elektroenergetycznej 220V

Rozważając możliwe rozwiązania układów stabilizacji napięcia, biorąc pod uwagę stosunkowo dużą moc (co najmniej 1-2 kW), należy mieć na uwadze różnorodność technologii.

Istnieje kilka rozwiązań obwodów, które określają możliwości technologiczne urządzeń:

• ferrorezonansowy;
• serwonapęd;
• elektroniczny;
• falownik

To, którą opcję wybierzesz, zależy od Twoich preferencji, dostępnych materiałów do montażu i umiejętności pracy ze sprzętem elektrycznym.

Opcja nr 1 - obwód ferrorezonansowy

W przypadku samodzielnej produkcji najprostszą opcją obwodu wydaje się być pierwsza pozycja na liście - obwód ferrorezonansowy. Działa wykorzystując efekt rezonansu magnetycznego.

Schemat blokowy prostego stabilizatora wykonanego na bazie dławików: 1 – pierwszy element przepustnicy; 2 – drugi element przepustnicy; 3 – kondensator; 4 – strona napięcia wejściowego; 5 – strona napięcia wyjściowego

Konstrukcję wystarczająco mocnego stabilizatora ferrorezonansowego można złożyć za pomocą tylko trzech elementów:

1. Przepustnica 1.
2. Przepustnica 2.
3. Kondensator.

Jednak prostocie tej opcji towarzyszy wiele niedogodności. Konstrukcja potężnego stabilizatora, zmontowanego przy użyciu obwodu ferrorezonansowego, okazuje się masywna, nieporęczna i ciężka.

Opcja nr 2 - autotransformator lub serwonapęd

W rzeczywistości mówimy o obwodzie wykorzystującym zasadę autotransformatora. Transformacja napięcia odbywa się automatycznie poprzez sterowanie reostatem, którego suwak porusza serwonapędem.

Z kolei sterowanie serwonapędem odbywa się za pomocą sygnału odbieranego np. z czujnika poziomu napięcia.

Schemat ideowy urządzenia serwonapędowego, którego montaż pozwoli Ci stworzyć potężny stabilizator napięcia dla Twojego domu lub wiejskiego domu. Opcja ta jest jednak uważana za przestarzałą technologicznie

Urządzenie typu przekaźnikowego działa w przybliżeniu w ten sam sposób, z tą tylko różnicą, że przekładnia zmienia się, jeśli to konieczne, poprzez podłączanie lub rozłączanie odpowiednich uzwojeń za pomocą przekaźnika.

Układy tego typu wyglądają na bardziej złożone technicznie, ale jednocześnie nie zapewniają wystarczającej liniowości zmian napięcia. Dopuszczalny jest ręczny montaż przekaźnika lub serwonapędu.Rozsądniej jednak wybrać opcję elektroniczną. Koszt wysiłku i pieniędzy jest prawie taki sam.

Opcja nr 3 - obwód elektroniczny

Montaż potężnego stabilizatora za pomocą elektronicznego obwodu sterującego z szeroką gamą sprzedawanych komponentów radiowych staje się całkiem możliwy. Z reguły takie obwody są montowane na elementach elektronicznych - triakach (tyrystory, tranzystory).

Opracowano również szereg obwodów stabilizatorów napięcia, w których jako przełączniki zastosowano tranzystory polowe mocy.

Schemat blokowy elektronicznego modułu stabilizacji: 1 – zaciski wejściowe urządzenia; 2 – triak sterujący uzwojeniami transformatora; 3 – jednostka mikroprocesorowa; 4 – zaciski wyjściowe do podłączenia obciążenia

Dość trudno jest wyprodukować potężne urządzenie całkowicie pod kontrolą elektroniczną rękami niespecjalisty; jest lepiej kup gotowe urządzenie. W tej kwestii nie można obejść się bez doświadczenia i wiedzy z zakresu elektrotechniki.

Wskazane jest rozważenie tej opcji w przypadku niezależnej produkcji, jeśli istnieje silna chęć zbudowania stabilizatora oraz zgromadzone doświadczenie inżyniera elektronika. W dalszej części artykułu przyjrzymy się projektowi projektu elektronicznego odpowiedniego do samodzielnego wykonania.

Szczegółowa instrukcja montażu

Obwód rozważany do własnej produkcji jest raczej opcją hybrydową, ponieważ wymaga użycia transformatora mocy w połączeniu z elektroniką. Transformator w tym przypadku jest zastosowany spośród tych, które montowano w telewizorach starszych modeli.

Jest to mniej więcej taki rodzaj transformatora mocy, jakiego będziesz potrzebować do wykonania domowego projektu stabilizatora. Nie można jednak wykluczyć wyboru innych opcji lub samodzielnego uzwojenia.

To prawda, że ​​​​odbiorniki telewizyjne z reguły instalują transformatory TS-180, podczas gdy stabilizator wymaga co najmniej TS-320, aby zapewnić obciążenie wyjściowe do 2 kW.

Krok #1 - wykonanie korpusu stabilizatora

Aby wykonać korpus urządzenia, odpowiednie jest dowolne odpowiednie pudełko oparte na materiale izolacyjnym - plastiku, tekstolicie itp. Głównym kryterium jest wystarczająca ilość miejsca na umieszczenie transformatora mocy, płytki elektronicznej i innych podzespołów.

Istnieje również możliwość wykonania korpusu z arkuszy włókna szklanego poprzez łączenie poszczególnych arkuszy za pomocą narożników lub w inny sposób.

Dopuszczalne jest wybranie obudowy z dowolnej elektroniki, odpowiedniej do umieszczenia wszystkich elementów roboczych domowego obwodu stabilizatora. Możesz także samodzielnie złożyć obudowę, na przykład z arkuszy włókna szklanego

Skrzynka stabilizatora musi być wyposażona w rowki do montażu przełącznika, interfejsów wejściowych i wyjściowych, a także innych akcesoriów zapewnianych przez obwód jako elementy sterujące lub przełączające.

Pod wyprodukowaną obudową potrzebna jest płyta podstawowa, na której „położy się” płytka elektroniczna, a transformator zostanie zamocowany. Płytka może być wykonana z aluminium, jednak do montażu płytki elektroniki należy przewidzieć izolatory.

Krok #2 – wykonanie płytki drukowanej

Tutaj będziesz musiał początkowo zaprojektować układ rozmieszczenia i podłączenia wszystkich części elektronicznych zgodnie ze schematem obwodu, z wyjątkiem transformatora. Następnie wzdłuż układu zaznacza się arkusz folii PCB i utworzony ślad rysuje (drukuje) na boku folii.

Następnie płytkę trawi się odpowiednim roztworem (inżynierowie elektronicy powinni znać metodę trawienia płytek).

Możesz wykonać płytkę drukowaną dla stabilizatora przy użyciu dość niedrogich metod w domu. Aby to zrobić, należy przygotować szablon i zestaw narzędzi do trawienia na folii PCB

Uzyskany w ten sposób wydrukowany egzemplarz okablowania jest czyszczony, cynowany i instalowany są wszystkie elementy radiowe obwodu, a następnie lutowany. W ten sposób powstaje płytka elektroniczna potężnego stabilizatora napięcia.

Zasadniczo można skorzystać z usług trawienia PCB innych firm. Usługa ta jest dość przystępna cenowo, a jakość „sygnetu” jest znacznie wyższa niż w wersji domowej.

Krok #3 - montaż stabilizatora napięcia

Płytka wyposażona w elementy radiowe przygotowana jest do okablowania zewnętrznego. W szczególności z płytki wyprowadzane są zewnętrzne linie komunikacyjne (przewody) z innymi elementami - transformatorem, przełącznikiem, interfejsami itp.

Transformator jest zainstalowany na płycie podstawy obudowy, płytka elektroniczna jest połączona z transformatorem, a płytka jest przymocowana do izolatorów.

Przykład domowej roboty stabilizatora napięcia typu przekaźnikowego, wykonanego w domu, umieszczonego w obudowie z niszczejącego przemysłowego urządzenia pomiarowego

Pozostaje tylko podłączyć do obwodu elementy zewnętrzne zamontowane na obudowie, zainstalować kluczowy tranzystor na grzejniku, po czym zmontowaną konstrukcję elektroniczną przykrywa się obudową. Stabilizator napięcia jest gotowy. Konfigurację możesz rozpocząć od dalszych testów.

Zasada działania i test domowy

Elementem regulacyjnym elektronicznego obwodu stabilizującego jest mocny tranzystor polowy typu IRF840.Napięcie przetwarzające (220-250 V) przechodzi przez uzwojenie pierwotne transformatora mocy, jest prostowane przez mostek diodowy VD1 i trafia do drenu tranzystora IRF840. Źródło tego samego składnika jest podłączone do ujemnego potencjału mostka diodowego.

Schemat ideowy zespołu stabilizującego dużej mocy (do 2 kW), na podstawie którego zmontowano i z powodzeniem stosuje się kilka urządzeń. Obwód wykazał optymalny poziom stabilizacji przy określonym obciążeniu, ale nie wyższym

Część obwodu, w skład której wchodzi jedno z dwóch uzwojeń wtórnych transformatora, składa się z prostownika diodowego (VD2), potencjometru (R5) i innych elementów regulatora elektronicznego. Ta część obwodu generuje sygnał sterujący, który jest wysyłany do bramki tranzystora polowego IRF840.

W przypadku wzrostu napięcia zasilania sygnał sterujący obniża napięcie bramki tranzystora polowego, co prowadzi do zamknięcia wyłącznika. Odpowiednio na stykach przyłącza obciążenia (XT3, XT4) możliwy wzrost napięcia jest ograniczony. W przypadku spadku napięcia sieciowego obwód działa odwrotnie.

Konfiguracja urządzenia nie jest szczególnie trudna. Tutaj będziesz potrzebować zwykłej żarówki (200-250 W), którą należy podłączyć do zacisków wyjściowych urządzenia (X3, X4). Następnie, obracając potencjometr (R5), napięcie na oznaczonych zaciskach doprowadza się do poziomu 220-225 woltów.

Wyłącz stabilizator, wyłącz żarówkę i włącz urządzenie przy pełnym obciążeniu (nie większym niż 2 kW).

Po 15-20 minutach pracy urządzenie jest ponownie wyłączane i monitorowana jest temperatura radiatora kluczowego tranzystora (IRF840). Jeżeli nagrzewanie się grzejnika jest znaczne (ponad 75°), należy wybrać mocniejszy radiator.

Jeśli proces produkcji stabilizatora wydaje się zbyt skomplikowany i nieracjonalny z praktycznego punktu widzenia, bez problemu można znaleźć i kupić urządzenie wykonane fabrycznie. Zasady i kryteria wybór stabilizatora na 220 V podano w naszym polecanym artykule.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Poniższy film przedstawia jeden z możliwych projektów domowego stabilizatora.

Zasadniczo możesz zwrócić uwagę na tę wersję domowego urządzenia stabilizującego:

Możliwe jest złożenie bloku stabilizującego napięcie sieciowe własnymi rękami. Potwierdzają to liczne przykłady, gdzie radioamatorzy z niewielkim doświadczeniem dość skutecznie opracowują (lub wykorzystują już istniejący), przygotowują i montują obwód elektroniczny.

Zwykle nie ma trudności z zakupem części do wykonania domowego stabilizatora. Koszty produkcji są niskie i w naturalny sposób zwracają się po uruchomieniu stabilizatora.

Prosimy o pozostawienie komentarzy, zadawanie pytań, zamieszczanie zdjęć związanych z tematem artykułu w bloku poniżej. Opowiedz nam, jak własnymi rękami zmontowałeś stabilizator napięcia. Podziel się przydatnymi informacjami, które mogą być przydatne dla początkujących elektryków odwiedzających witrynę.