Tee-se-itse tehokas jännitteen stabilisaattori: piirikaaviot + vaiheittaiset asennusohjeet

Kotitekoisten jännitteen stabilaattoreiden valmistaminen on melko yleinen käytäntö.Kuitenkin suurimmaksi osaksi luodaan stabiloivia elektronisia piirejä, jotka on suunniteltu suhteellisen alhaisille lähtöjännitteille (5-36 volttia) ja suhteellisen pienille tehoille. Laitteita käytetään osana kodin laitteita, ei sen enempää.

Kerromme sinulle, kuinka voit tehdä tehokkaan jännitteen stabilisaattorin omin käsin. Ehdottamamme artikkelissa kuvataan 220 voltin verkkojännitteellä työskentelevän laitteen valmistusprosessi. Neuvomme huomioon ottaen voit hoitaa asennuksen itse ilman ongelmia.

Kotitalouksien jännitteen stabilointi

Halu tarjota vakiintunutta jännitettä kotitalousverkkoon on ilmeinen ilmiö. Tämä lähestymistapa varmistaa käytössä olevien, usein kalliiden ja tilalla jatkuvasti tarvittavien laitteiden turvallisuuden. Ja yleisesti ottaen stabilointitekijä on avain sähköverkkojen toiminnan turvallisuuden lisäämiseen.

Useimmiten ostettu kotitalouskäyttöön stabilointiaine kaasukattilaan, jonka automaatio vaatii kytkennän virtalähteeseen, jääkaappia varten, pumppauslaitteet, split järjestelmät ja vastaavat kuluttajat.

Verkkojännitteen stabilisaattorin teollinen muotoilu, joka on helppo ostaa markkinoilta.Tällaisten laitteiden valikoima on valtava, mutta aina on mahdollisuus tehdä oma suunnittelu

Tämä ongelma voidaan ratkaista eri tavoin, joista yksinkertaisin on ostaa tehokas, teollisesti valmistettu jännitteenvakain.

Tarjoukset jännitteen stabilisaattorit kaupallisilla markkinoilla on paljon. Ostovaihtoehtoja rajoittavat kuitenkin usein laitteiden hinta tai muut tekijät. Näin ollen vaihtoehto ostamiselle on koota jännitteenvakain itse saatavilla olevista elektronisista komponenteista.

Jos sinulla on asianmukaiset taidot ja tiedot sähköasennuksesta, sähkötekniikan teoriasta (elektroniikka), johdotuspiireistä ja juotoselementeistä, kotitekoinen jännitteenvakain voidaan toteuttaa ja käyttää menestyksekkäästi käytännössä. Tällaisia ​​esimerkkejä on.

Saatavilla olevista ja edullisista radiokomponenteista omin käsin tehdyt stabilointilaitteet voivat näyttää suunnilleen tältä. Runko ja kotelo voidaan valita vanhoista teollisuuslaitteista (esim. oskilloskoopista)

Piiriratkaisut 220 V sähköverkon stabilointiin

Pohdittaessa mahdollisia piiriratkaisuja jännitteen stabilointiin, ottaen huomioon suhteellisen suuri teho (vähintään 1-2 kW), on pidettävä mielessä tekniikoiden monimuotoisuus.

On olemassa useita piiriratkaisuja, jotka määrittävät laitteiden tekniset ominaisuudet:

• ferroresonantti;
• servo-ohjattu;
• elektroniset;
• invertteri

Valittava vaihtoehto riippuu mieltymyksistäsi, käytettävissä olevista kokoonpanomateriaaleista ja taidoista työskennellä sähkölaitteiden kanssa.

Vaihtoehto #1 - ferroresonanssipiiri

Itsetuotannossa yksinkertaisin piirivaihtoehto näyttää olevan luettelon ensimmäinen kohta - ferroresonanssipiiri. Se toimii magneettiresonanssiefektin avulla.

Yksinkertaisen kuristimien pohjalta tehdyn stabilisaattorin lohkokaavio: 1 – ensimmäinen kaasuelementti; 2 – toinen kaasuelementti; 3 – kondensaattori; 4 – tulojännitteen puoli; 5 – lähtöjännitteen puoli

Riittävän tehokkaan ferroresonoivan stabilisaattorin rakenne voidaan koota käyttämällä vain kolmea elementtiä:

1. Kaasuvipu 1.
2. Kaasuvipu 2.
3. Kondensaattori.

Tämän vaihtoehdon yksinkertaisuuteen liittyy kuitenkin paljon haittoja. Tehokkaan stabilisaattorin rakenne, joka on koottu ferroresonanssipiirillä, osoittautuu massiiviseksi, tilaa vieväksi ja raskaaksi.

Vaihtoehto #2 - automaattimuuntaja tai servokäyttö

Itse asiassa puhumme piiristä, joka käyttää automaattisen muuntajan periaatetta. Jännitteen muunnos tapahtuu automaattisesti ohjaamalla reostaattia, jonka liukusäädin liikuttaa servokäyttöä.

Servokäyttöä puolestaan ​​ohjataan signaalilla, joka vastaanotetaan esimerkiksi jännitetason anturista.

Kaavamainen kaavio servokäyttölaitteesta, jonka kokoonpanon avulla voit luoda tehokkaan jännitteen stabilisaattorin kotiisi tai maalaistalollesi. Tätä vaihtoehtoa pidetään kuitenkin teknisesti vanhentuneena

Reletyyppinen laite toimii suunnilleen samalla tavalla sillä erolla, että muunnossuhde muuttuu tarvittaessa kytkemällä tai irrottamalla vastaavat käämit releellä.

Tällaiset piirit näyttävät teknisesti monimutkaisemmilta, mutta samalla ne eivät tarjoa riittävää jännitteen muutosten lineaarisuutta. Releen tai servokäyttölaitteen manuaalinen kokoaminen on sallittua.On kuitenkin viisaampaa valita sähköinen vaihtoehto. Työn ja rahan kustannukset ovat lähes samat.

Vaihtoehto #3 - elektroninen piiri

Tehokkaan stabilisaattorin kokoaminen elektronisen ohjauspiirin avulla, jossa on laaja valikoima radiokomponentteja myynnissä, on täysin mahdollista. Yleensä tällaiset piirit kootaan elektronisiin komponentteihin - triaceihin (tyristorit, transistorit).

On myös kehitetty useita jännitteen stabilointipiirejä, joissa tehokenttätransistoreja käytetään kytkiminä.

Elektronisen stabilointimoduulin lohkokaavio: 1 – laitteen tuloliittimet; 2 – triac-ohjausyksikkö muuntajan käämeille; 3 – mikroprosessoriyksikkö; 4 – lähtöliittimet kuormaliitäntää varten

On melko vaikeaa valmistaa tehokasta laitetta täysin elektronisessa ohjauksessa ei-asiantuntijan käsin, se on parempi ostaa valmiin laitteen. Tässä asiassa et voi tehdä ilman kokemusta ja tietoa sähkötekniikan alalla.

On suositeltavaa harkita tätä vaihtoehtoa itsenäiselle tuotannolle, jos on vahva halu rakentaa stabilisaattori sekä elektroniikkainsinöörin kertynyt kokemus. Artikkelissa tarkastellaan edelleen sellaisen elektronisen suunnittelun suunnittelua, joka sopii sen tekemiseen itse.

Yksityiskohtaiset kokoonpanoohjeet

Itsetuotantoon harkittava piiri on pikemminkin hybridivaihtoehto, koska siihen liittyy tehomuuntajan käyttö elektroniikan yhteydessä. Tässä tapauksessa muuntajaa käytetään niistä, jotka asennettiin vanhempien mallien televisioihin.

Tämä on suunnilleen sellainen tehomuuntaja, jota tarvitset kotitekoisen stabilointilaitteen suunnitteluun. Muiden vaihtoehtojen valintaa tai tee-se-itse-käämitystä ei kuitenkaan voida sulkea pois.

Totta, TV-vastaanottimet asensivat pääsääntöisesti TS-180-muuntajat, kun taas stabilisaattori vaatii vähintään TS-320: n tuottamaan jopa 2 kW:n lähtökuorman.

Vaihe 1 - stabilisaattorin rungon valmistus

Laitteen rungon valmistukseen sopii mikä tahansa sopiva laatikko, joka perustuu eristävään materiaaliin - muoviin, tekstioliittiin jne. Pääkriteerinä on riittävästi tilaa tehomuuntajan, elektroniikkakortin ja muiden komponenttien sijoittamiseen.

Runko on mahdollista valmistaa myös lasikuitulevyistä kiinnittämällä yksittäisiä levyjä kulmien avulla tai muulla tavalla.

On sallittua valita kotelo mistä tahansa elektroniikasta, joka sopii kotitekoisen stabilointipiirin kaikkien työkomponenttien sijoittamiseen. Voit myös koota kotelon itse esimerkiksi lasikuitulevyistä

Stabilisaattorikotelossa on oltava urit kytkimen, tulo- ja lähtöliitäntöjen sekä muiden piirin ohjaus- tai kytkentäelementeinä toimittamien lisävarusteiden asentamista varten.

Valmistetun kotelon alle tarvitset pohjalevyn, johon elektroniikkalevy "makaa" ja muuntaja kiinnitetään. Levy voi olla alumiinia, mutta elektroniikkalevyn kiinnitystä varten tulee olla eristimet.

Vaihe 2 - painetun piirilevyn valmistus

Täällä sinun on aluksi suunniteltava layout kaikkien elektronisten osien sijoittelulle ja kytkennälle piirikaavion mukaisesti, paitsi muuntaja. Tämän jälkeen kalvon sivulle merkitään folio-PCB-arkki ja luotu jälki piirretään (tulostetaan) kalvon sivulle.

Seuraavaksi levy syövytetään sopivalla ratkaisulla (elektroniikkainsinöörien tulee tuntea levyjen etsausmenetelmä).

Voit tehdä painetun piirilevyn stabilisaattorille melko edullisilla menetelmillä kotona. Tätä varten sinun on valmistettava stensiili ja työkalusarja folio-PCB:n etsaukseen

Tällä tavalla saatu painettu johtosarja puhdistetaan, tinataan ja asennetaan kaikki piirin radiokomponentit, jonka jälkeen juotetaan. Näin valmistetaan tehokkaan jännitteen stabilisaattorin elektroninen kortti.

Periaatteessa voit käyttää kolmannen osapuolen piirilevyjen etsauspalveluita. Tämä palvelu on melko edullinen, ja "signetin" laatu on huomattavasti korkeampi kuin kotiversiossa.

Vaihe 3 - jännitteen stabilisaattorin kokoaminen

Radiokomponenteilla varustettu kortti valmistetaan ulkoista johdotusta varten. Erityisesti ulkoiset tietoliikennelinjat (johtimet) muiden elementtien - muuntajan, kytkimen, liitäntöjen jne. - kanssa tuotetaan kortilta.

Kotelon pohjalevyyn asennetaan muuntaja, elektroninen piirilevy liitetään muuntajaan ja kortti kiinnitetään eristimiin.

Esimerkki kotitekoisesta reletyyppisestä jännitteen stabilisaattorista, joka on valmistettu kotona ja joka on sijoitettu koteloon huonontuvasta teollisuusmittauslaitteesta

Jäljelle jää vain kytkeä koteloon asennetut ulkoiset elementit piiriin, asentaa avaintransistori jäähdyttimeen, minkä jälkeen koottu elektroninen rakenne peitetään kotelolla. Jännitteenvakain on valmis. Voit aloittaa määrityksen lisätestauksella.

Toimintaperiaate ja kotitekoinen testi

Elektronisen stabilointipiirin säätöelementti on tehokas IRF840-tyyppinen kenttätransistori.Prosessointijännite (220-250V) kulkee tehomuuntajan ensiökäämin läpi, tasasuuntautuu diodisillalla VD1 ja menee IRF840-transistorin viemäriin. Saman komponentin lähde on kytketty diodisillan negatiiviseen potentiaaliin.

Kaaviokaavio suuritehoisesta stabilointiyksiköstä (2 kW asti), jonka perusteella on koottu useita laitteita, joita käytetään menestyksekkäästi. Piiri osoitti optimaalisen stabilointitason määritetyllä kuormalla, mutta ei korkeammalla

Piirin osa, joka sisältää toisen muuntajan kahdesta toisiokäämistä, muodostuu dioditasasuuntaajista (VD2), potentiometristä (R5) ja muista elektronisen säätimen elementeistä. Tämä piirin osa muodostaa ohjaussignaalin, joka lähetetään kenttätransistorin IRF840 hilalle.

Jos syöttöjännite nousee, ohjaussignaali alentaa kenttätransistorin hilajännitettä, mikä johtaa kytkimen sulkeutumiseen. Vastaavasti kuormaliitäntäkoskettimissa (XT3, XT4) mahdollinen jännitteen nousu on rajoitettu. Piiri toimii päinvastoin, jos verkkojännite putoaa.

Laitteen asentaminen ei ole erityisen vaikeaa. Täällä tarvitset tavallisen hehkulampun (200-250 W), joka tulee liittää laitteen lähtöliittimiin (X3, X4). Seuraavaksi pyörittämällä potentiometriä (R5) merkityissä liittimissä oleva jännite saatetaan tasolle 220-225 volttia.

Sammuta stabilointilaite, sammuta hehkulamppu ja käynnistä laite täydellä kuormalla (enintään 2 kW).

15-20 minuutin käytön jälkeen laite sammutetaan uudelleen ja avaintransistorin (IRF840) lämpöpatterin lämpötilaa seurataan. Jos jäähdyttimen lämmitys on merkittävää (yli 75º), kannattaa valita tehokkaampi jäähdytyselementti.

Jos stabilisaattorin valmistusprosessi vaikuttaa liian monimutkaiselta ja järjettömältä käytännön näkökulmasta, voit löytää ja ostaa tehdasvalmisteisen laitteen ilman ongelmia. Säännöt ja kriteerit valitse stabilisaattori 220 V:lle ovat suositellussa artikkelissamme.

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Alla olevassa videossa tarkastellaan yhtä mahdollisista kotitekoisen stabilisaattorin malleista.

Periaatteessa voit ottaa huomioon tämän kotitekoisen stabilointilaitteen version:

On mahdollista koota lohko, joka stabiloi verkkojännitteen omin käsin. Tämän vahvistavat lukuisat esimerkit, joissa vähän kokemusta omaavat radioamatöörit kehittävät varsin menestyksekkäästi (tai käyttävät olemassa olevaa), valmistelevat ja kokoavat elektroniikkapiirin.

Yleensä ei ole vaikeuksia ostaa osia kotitekoisen stabilisaattorin valmistamiseksi. Tuotantokustannukset ovat alhaiset ja luonnollisesti maksavat itsensä takaisin, kun stabilisaattori otetaan käyttöön.

Jätä kommentteja, kysy kysymyksiä, lähetä artikkelin aiheeseen liittyviä kuvia alla olevaan lohkoon. Kerro meille, kuinka kokosit jännitteenvakaajan omin käsin. Jaa hyödyllistä tietoa, joka voi olla hyödyllistä sivustolla vieraileville aloitteleville sähköinsinööreille.