Schema stabilizator electric de tensiune 220v. Circuit stabilizator de tensiune

Conţinut:

În circuitele electrice, există o nevoie constantă de a stabiliza anumiți parametri. În acest scop, se folosesc scheme speciale de control și monitorizare. Precizia acțiunilor de stabilizare depinde de așa-numitul standard, cu care este comparat un parametru specific, de exemplu, tensiunea. Adică, atunci când valoarea parametrului este sub referință, circuitul regulator de tensiune va porni controlul și va da o comandă pentru ao crește. Dacă este necesar, se efectuează acțiunea opusă - să scadă.

Acest principiu de funcționare stă la baza controlului automat al tuturor dispozitivelor și sistemelor cunoscute. Stabilizatorii de tensiune funcționează în același mod, în ciuda varietății de circuite și elemente utilizate pentru a le crea.

Circuit stabilizator de tensiune 220v

Odată cu funcționarea ideală a rețelelor electrice, valoarea tensiunii ar trebui să se modifice cu cel mult 10% din valoarea nominală în direcția de creștere sau scădere. În practică însă, căderile de tensiune ajung la valori mult mai mari, ceea ce are un efect extrem de negativ asupra echipamentelor electrice, până la defectarea acestuia.

Echipamentul special de stabilizare va ajuta la protejarea împotriva unor astfel de probleme. Cu toate acestea, din cauza costului ridicat, utilizarea sa în condiții casnice în multe cazuri nu este viabilă din punct de vedere economic. Cea mai bună cale de ieșire este un regulator de tensiune de 220v de casă, al cărui circuit este destul de simplu și ieftin.

Puteți lua un design industrial ca bază pentru a afla din ce părți este compus. Fiecare stabilizator include un transformator, rezistențe, condensatoare, cabluri de conectare și de conectare. Cel mai simplu este regulatorul de tensiune AC, al cărui circuit funcționează pe principiul unui reostat, crescând sau scăzând rezistența în funcție de puterea curentului. În modelele moderne, există și multe alte funcții care protejează aparatele de uz casnic de supratensiuni.

Printre modelele de casă, dispozitivele triac sunt considerate cele mai eficiente, prin urmare, acest model special va fi considerat ca exemplu. Egalizarea curentului de către acest dispozitiv va fi posibilă cu o tensiune de intrare în intervalul 130-270 volți. Înainte de a începe montajul, trebuie să achiziționați un anumit set de elemente și componente. Constă dintr-o sursă de alimentare, un redresor, un controler, un comparator, amplificatoare, LED-uri, un autotransformator, o unitate de întârziere la pornire a sarcinii, optocuple și un comutator de siguranță. Principalele instrumente de lucru sunt penseta și un fier de lipit.

Pentru a asambla un stabilizator pentru 220 volți in primul rand veti avea nevoie de o placa cu circuit imprimat de 11,5x9,0 cm, care trebuie pregatita in prealabil. Ca material, se recomandă utilizarea foliei din fibră de sticlă. Dispunerea pieselor este imprimată pe o imprimantă și transferată pe placă folosind un fier de călcat.

Transformatoarele pentru circuit pot fi luate gata făcute sau asamblate independent. Transformatoarele finite trebuie să fie de marca TPK-2-2 12V și conectate în serie între ele. Pentru a crea primul transformator cu propriile mâini, veți avea nevoie de un miez magnetic cu o secțiune transversală de 1,87 cm2 și 3 cabluri PEV-2. Primul cablu este folosit într-o singură înfășurare. Diametrul său va fi de 0,064 mm, iar numărul de spire - 8669. Firele rămase sunt folosite în alte înfășurări. Diametrul lor va fi deja de 0,185 mm, iar numărul de spire va fi de 522.

Al doilea transformator este realizat pe baza unui circuit magnetic toroidal. Înfășurarea sa este realizată din același fir ca în primul caz, dar numărul de spire va fi diferit și va fi de 455. În cel de-al doilea dispozitiv, se fac robinete în valoare de șapte. Primele trei sunt realizate dintr-un fir cu diametrul de 3 mm, iar restul din anvelope cu secțiunea transversală de 18 mm2. Acest lucru previne încălzirea transformatorului în timpul funcționării.

Toate celelalte componente sunt recomandate a fi achiziționate gata făcute, în magazine specializate. Baza ansamblului este o schemă de circuit a unui stabilizator de tensiune, fabricat din fabrică. În primul rând, este instalat un microcircuit care acționează ca un controler pentru radiatorul. Pentru fabricarea sa, se folosește o placă de aluminiu cu o suprafață mai mare de 15 cm2. Triacurile sunt montate pe aceeași placă. Radiatorul de căldură destinat montării trebuie să fie cu o suprafață de răcire. După aceea, LED-urile sunt instalate aici în conformitate cu diagrama sau din conductorii imprimați. O structură astfel asamblată nu poate fi comparată cu modelele din fabrică nici în ceea ce privește fiabilitatea, nici calitatea muncii. Astfel de stabilizatori sunt utilizați cu aparate electrocasnice care nu necesită parametri precisi de curent și tensiune.

Circuite regulatoare de tensiune tranzistoare

Transformatoarele de înaltă calitate utilizate într-un circuit electric fac față în mod eficient chiar și la interferențe mari. Ele protejează în mod fiabil aparatele electrocasnice și echipamentele instalate în casă. Un sistem de filtrare personalizat vă permite să faceți față oricăror supratensiuni. Prin controlul tensiunii apar modificări ale mărimii curentului. Frecvența limită la intrare crește, iar la ieșire scade. Astfel, curentul din circuit este convertit în două etape.

La început, la intrare este folosit un tranzistor cu filtru. Urmează includerea în lucrare. Pentru a finaliza conversia curentului în circuit, se folosește un amplificator, cel mai adesea instalat între rezistențe. Din acest motiv, nivelul necesar de temperatură este menținut în dispozitiv.

Circuitul de redresare funcționează după cum urmează. Rectificarea tensiunii alternative de la înfășurarea secundară a transformatorului are loc folosind o punte de diode (VD1-VD4). Netezirea tensiunii este realizată de condensatorul C1, după care intră în sistemul stabilizator de compensare. Acțiunea rezistenței R1 stabilește curentul de stabilizare pe dioda zener VD5. Rezistorul R2 este un rezistor de sarcină. Cu participarea condensatoarelor C2 și C3, tensiunea de alimentare este filtrată.

Valoarea tensiunii de ieșire a stabilizatorului va depinde de elementele VD5 și R1 pentru a căror selecție există un tabel special. VT1 este montat pe un radiator, care trebuie să aibă o suprafață de răcire de cel puțin 50 cm2. Tranzistorul autohton KT829A poate fi înlocuit cu un analog străin BDX53 de la Motorola. Elementele rămase sunt marcate: condensatoare - K50-35, rezistențe - MLT-0,5.

Schema unui regulator liniar de tensiune 12v

Stabilizatorii liniari folosesc microcircuite KREN, precum și LM7805, LM1117 și LM350. Trebuie remarcat faptul că simbolismul KREN nu este o abreviere. Aceasta este o abreviere pentru numele complet al cipului stabilizator, denumit KR142EN5A. Alte microcircuite de acest tip sunt desemnate în același mod. După reducere, acest nume arată diferit - KREN142.

Regulatoarele liniare sau regulatoarele de tensiune DC ale circuitului sunt cele mai utilizate. Singurul lor dezavantaj este incapacitatea de a lucra la o tensiune care va fi mai mică decât tensiunea de ieșire declarată.

De exemplu, dacă doriți să obțineți o tensiune de 5 volți la ieșirea LM7805, atunci tensiunea de intrare trebuie să fie de cel puțin 6,5 volți. Atunci când la intrare se aplică mai puțin de 6,5V, va avea loc așa-numita cădere de tensiune, iar cei 5 volți declarați nu vor mai fi la ieșire. În plus, regulatoarele liniare devin foarte fierbinți sub sarcină. Această proprietate stă la baza principiului muncii lor. Adică tensiunea, peste cea stabilizată, se transformă în căldură. De exemplu, când se aplică o tensiune de 12V la intrarea microcircuitului LM7805, atunci în acest caz 7 dintre ei vor merge să încălzi carcasa și doar 5V necesari vor merge la consumator. În procesul de transformare, are loc o încălzire atât de puternică încât acest microcircuit se va arde pur și simplu în absența unui radiator de răcire.

Circuit reglabil regulator de tensiune

Adesea există situații în care tensiunea de ieșire a stabilizatorului trebuie ajustată. Figura prezintă un circuit simplu al unui stabilizator de tensiune și curent reglabil, care permite nu numai stabilizarea, ci și reglarea tensiunii. Poate fi asamblat cu ușurință chiar și cu doar cunoștințe de bază de electronică. De exemplu, tensiunea de intrare este de 50 V, iar ieșirea este orice valoare în limita a 27 de volți.

Tranzistorul cu efect de câmp IRLZ24/32/44 și alte modele similare sunt utilizate ca parte principală a stabilizatorului. Aceste tranzistoare sunt echipate cu trei terminale - drenaj, sursă și poartă. Structura fiecăruia dintre ele constă dintr-un metal dielectric (dioxid de siliciu) - un semiconductor. In carcasa se afla microcircuitul stabilizator TL431, cu ajutorul caruia se regleaza tensiunea de iesire. Tranzistorul în sine poate rămâne pe radiator și poate fi conectat la placă cu conductori.

Acest circuit poate funcționa cu o tensiune de intrare în intervalul de la 6 la 50 V. Tensiunea de ieșire se obține în intervalul de la 3 la 27V și poate fi reglată cu ajutorul unui rezistor trimmer. În funcție de designul radiatorului, curentul de ieșire ajunge la 10A. Capacitatea condensatoarelor de netezire C1 și C2 este de 10-22 microfarad, iar C3 este de 4,7 microfarad. Circuitul va putea funcționa fără ele, dar calitatea stabilizării va fi redusă. Condensatorii electrolitici la intrare și la ieșire sunt evaluați la aproximativ 50V. Puterea disipată de un astfel de stabilizator nu depășește 50 de wați.

Schema unui stabilizator de tensiune triac 220v

Stabilizatorii triac funcționează prin analogie cu dispozitivele relee. O diferență semnificativă este prezența unui nod care comută înfășurările transformatorului. În loc de relee, se folosesc triacuri puternice, controlate de controlere.

Controlul înfășurării folosind triac-uri este fără contact, deci nu există clicuri caracteristice la comutare. Sârma de cupru este folosită pentru a înfăşura autotransformatorul. Stabilizatorii triac pot funcționa la tensiune joasă de la 90 volți și înaltă - până la 300 volți. Reglarea tensiunii se efectuează cu o precizie de 2%, motiv pentru care lămpile nu clipesc deloc. Cu toate acestea, în timpul comutării, apare un EMF de auto-inducție, ca în dispozitivele relee.

Comutatoarele triac sunt foarte sensibile la suprasarcini și, prin urmare, trebuie să aibă o rezervă de putere. Acest tip de stabilizator are un regim de temperatură foarte dificil. Prin urmare, instalarea triacurilor se realizează pe radiatoare cu răcire forțată cu ventilator. Circuitul stabilizator de tensiune a tiristorului 220V funcționează în același mod.

Există dispozitive cu precizie sporită, care funcționează pe un sistem în două trepte. În prima etapă, se efectuează o ajustare grosieră a tensiunii de ieșire, iar în a doua etapă acest proces se realizează mult mai precis. Astfel, controlul a două etape se realizează folosind un singur controler, ceea ce înseamnă de fapt prezența a doi stabilizatori într-o singură carcasă. Ambele trepte au înfășurări înfășurate într-un transformator comun. Cu 12 comutatoare, aceste două trepte vă permit să reglați tensiunea de ieșire în 36 de niveluri, ceea ce asigură o precizie ridicată a acestuia.

Stabilizator de tensiune cu circuit de protecție a curentului

Aceste dispozitive furnizează energie în primul rând pentru dispozitivele de joasă tensiune. Un astfel de circuit de stabilizare a curentului și a tensiunii se distinge prin designul său simplu, baza elementului accesibil, posibilitatea de reglare ușoară nu numai a tensiunii de ieșire, ci și a curentului la care este declanșată protecția.
Baza circuitului este un stabilizator paralel sau o diodă zener reglabilă și, de asemenea, cu putere mare. Așa-numitul rezistor de măsurare monitorizează curentul absorbit de sarcină.

Uneori apare un scurtcircuit la ieșirea stabilizatorului sau curentul de sarcină depășește valoarea setată. În acest caz, tensiunea scade pe rezistorul R2, iar tranzistorul VT2 se deschide. Există, de asemenea, o deschidere simultană a tranzistorului VT3, manevrând sursa de tensiune de referință. Ca rezultat, valoarea tensiunii de ieșire este redusă la un nivel aproape zero, iar tranzistorul de reglare este protejat de supracurent. Pentru a seta pragul exact pentru funcționarea protecției de curent, se folosește o rezistență de reglare R3, care este conectată în paralel cu rezistența R2. Culoarea roșie a LED-ului 1 indică funcționarea de protecție, iar LED-ul verde 2 indică tensiunea de ieșire.

După un circuit asamblat corespunzător de stabilizatori de tensiune puternici, aceștia încep imediat să funcționeze, trebuie doar să setați valoarea necesară a tensiunii de ieșire. După încărcarea dispozitivului, reostatul setează curentul la care se declanșează protecția. Dacă protecția ar trebui să funcționeze la un curent mai mic, pentru aceasta este necesară creșterea valorii rezistenței R2. De exemplu, cu R2 egal cu 0,1 Ohm, curentul minim de protecție va fi de aproximativ 8A. Dacă, dimpotrivă, este necesară creșterea curentului de sarcină, două sau mai multe tranzistoare trebuie conectate în paralel, în emițătorii cărora există rezistențe de egalizare.

Circuitul de reglare a tensiunii releului 220

Cu ajutorul unui stabilizator releu, este asigurată o protecție fiabilă a dispozitivelor și a altor dispozitive electronice, pentru care nivelul standard de tensiune este de 220V. Acest stabilizator de tensiune este de 220V, circuitul căruia este cunoscut de toată lumea. Este foarte popular datorită simplității designului său.

Pentru a funcționa corect acest dispozitiv, este necesar să se studieze structura și principiul de funcționare a acestuia. Fiecare stabilizator releu este format dintr-un transformator automat și un circuit electronic care controlează funcționarea acestuia. În plus, există un releu plasat într-o carcasă de încredere. Acest dispozitiv aparține categoriei de booster, adică adaugă curent doar în caz de joasă tensiune.

Adăugarea numărului necesar de volți se realizează prin conectarea înfășurării transformatorului. De obicei, pentru funcționare se folosesc 4 înfășurări. In cazul unui curent prea mare in reteaua electrica, transformatorul reduce automat tensiunea la valoarea dorita. Designul poate fi completat cu alte elemente, cum ar fi un display.

Astfel, regulatorul de tensiune releu are un principiu de funcționare foarte simplu. Curentul este măsurat de un circuit electronic, apoi, după primirea rezultatelor, este comparat cu curentul de ieșire. Diferența de tensiune rezultată este reglată independent prin selectarea înfășurării necesare. Apoi, releul este conectat și tensiunea atinge nivelul necesar.

Stabilizator de tensiune și curent pe LM2576

Articolul ia în considerare posibilitatea comutării fără întreruperi a circuitelor AC folosind relee electromecanice. Este arătată posibilitatea reducerii eroziunii contactelor releului și, ca rezultat, creșterea durabilității și reducerea interferențelor de la lucru. pe exemplul unui stabilizator de tensiune pentru un apartament.

Idee

Am întâlnit o reclamă pe internet pe site-ul OOO „Pribor”, Chelyabinsk:
Stabilizatorii de tensiune marca seleniu fabricați de compania noastră se bazează pe principiul reglării tensiunii în trepte prin comutarea continuă a înfășurărilor autotransformatorului (brevet de invenție nr. 2356082). Ca chei sunt folosite relee puternice de mare viteză.
Sunt afișate imagini de comutare (în stânga este „Seleniu”, în dreapta - cu caracteristici normale)

Această informație m-a interesat, mi-am amintit că în schimbătorul de film „Ucraina” a existat și o comutare continuă a tensiunii - acolo, pentru timpul comutării între contactele adiacente ale comutatorului, era conectat un rezistor de fir. Am început să caut pe internet ceva util despre asta. Nu am putut face cunoștință cu invenția nr. 2356082.

Am reușit să găsesc un articol „Tipuri de stabilizatoare de tensiune”, în care se vorbea despre posibilitatea conectării unei diode la contactele releului în momentul comutării. Ideea este de a comuta tensiunea alternativă în timpul semiciclului pozitiv. În acest caz, este posibil să conectați o diodă în paralel cu contactele releului pe durata comutării.

Ce oferă o astfel de metodă? Comutarea la 220V se schimbă la comutarea doar la 20V și, deoarece nu există nicio întrerupere a curentului de sarcină, practic nu există arc. În plus, la tensiuni joase, arcul practic nu are loc. Nu există arc - contactele nu ard și nu se uzează, fiabilitatea crește de 10 sau de mai multe ori. Durabilitatea contactelor va fi determinată doar de uzura mecanică și este de 10 milioane de comutări.

Pe baza acestui articol, au fost luate cele mai comune relee și au fost măsurate timpul de oprire, timpul în stare deschisă și timpul de pornire. În timpul măsurătorilor, am văzut pe osciloscop o săritură de contacte, care a provocat multe scântei și erodare a contactelor, ceea ce reduce drastic durata de viață a releului.

Pentru a implementa și a testa această idee, a fost asamblat un stabilizator releu de curent alternativ de 2 kW pentru a alimenta apartamentul. Releele auxiliare conectează dioda numai pentru timpul în care releul principal comută în timpul semiciclului pozitiv. S-a dovedit că releele au timpi de întârziere și de respingere semnificativi, dar, cu toate acestea, operația de comutare ar putea fi strânsă într-o jumătate de ciclu.

schema circuitului

Se compune dintr-un autotransformator comutat atat la intrare cat si la iesire prin intermediul unui releu.
Circuitul utilizează măsurarea directă a tensiunii AC de către un microcontroler. Tensiunea de ieșire printr-un divizor R13, R14, R15, R16 intră la intrarea microcontrolerului printr-un condensator C10.
Releele și microcircuitele sunt alimentate printr-o diodă D3 si microcip U1. Buton SB1împreună cu un rezistor R1 folosit pentru calibrarea stabilizatorului. tranzistoare Q1-Q4- amplificatoare pentru relee.
Releele P1 și P2 sunt releele principale, iar releele P1a și P2a, împreună cu diodele D1 și D5, închid circuitul în timpul comutării releelor principale. Pentru a reduce timpul de oprire a releului în amplificatoarele cu relee, se folosesc tranzistori BF422 iar infasurarile releului sunt manevrate de diode 1N4007și diode Zener de 150 volți conectate spate în spate.
Pentru a reduce zgomotul de impuls provenit din rețea, condensatoarele C1 și C11 sunt instalate la intrarea și ieșirea stabilizatorului.
Un LED cu trei culori indică nivelurile de tensiune la intrarea stabilizatorului: roșu - scăzut, verde - normal, albastru - ridicat.

Program

Programul este scris în limbaj C (mikroC PRO pentru PIC), împărțit în blocuri și prevăzut cu comentarii. Programul folosește măsurarea directă a tensiunii AC de către un microcontroler, ceea ce a făcut posibilă simplificarea circuitului. Microprocesor aplicat PIC16F676.
Bloc de program zero așteaptă să aibă loc o trecere cu zero în scădere
Conform acestei căderi, fie are loc măsurarea mărimii tensiunii alternative, fie releul începe să comute.
Bloc de program izm_U măsoară amplitudinile semiciclurilor negative și pozitive

În programul principal, rezultatele măsurătorilor sunt procesate și, dacă este necesar, este dată o comandă de comutare a releului.
Pentru fiecare grup de relee sunt scrise programe separate pentru pornire și oprire, ținând cont de întârzierile necesare R2on, R2off, R1onși R1off.
Al 5-lea bit al portului C este folosit în program pentru a trimite un impuls de ceas către osciloscop, astfel încât să puteți privi rezultatele experimentului.

Specificații

Când tensiunea de intrare se modifică în intervalul 195-245 volți, tensiunea de ieșire este menținută cu o precizie de 7%. Când tensiunea de intrare se modifică în intervalul 185-255 volți, tensiunea de ieșire este menținută cu o precizie de 10%
Curent de ieșire în modul continuu 9 A.

Detalii si constructie

Transformator folosit la asamblare CCI 320-220-50 200 W. Înfășurările sale sunt conectate la 240 de volți, ceea ce a făcut posibilă reducerea curentului fără sarcină. releele principale TIANBO HJQ-15F-1, și auxiliar CALARE JZC-22F.
Toate piesele sunt montate pe o placă de circuit imprimat atașată la transformator. Diodele D1 și D5 trebuie să reziste la un curent de 30-50A pentru timpul de comutare (5-10ms).

Aparatul este atârnat pe perete și acoperit cu o carcasă din tablă

Setare

Instalarea dispozitivului constă în verificarea comutării neîntrerupte și setarea tensiunii nominale la 220 volți cu ajutorul rezistenței de construcție R15 și a butonului SB1.
Este necesar să aplicați tensiune la intrarea de la LATR „și printr-o lampă incandescentă cu o putere de 100 - 150 W, setați tensiunea la 220 Volți și în timp ce apăsați butonul pentru a obține o strălucire verde, rotind rezistența de construcție.
După aceea, eliberați butonul, conectați voltmetrul la ieșirea dispozitivului și rotiți LATR-ul pentru a verifica pragurile de comutare: 207 volți inferior și 232 volți superior. În același timp, lampa incandescentă nu ar trebui să clipească sau să strălucească în timpul comutării, ceea ce indică funcționarea corectă. De asemenea, funcționarea comutării fără transfer poate fi văzută pe osciloscop, pentru aceasta trebuie să conectați un declanșator extern la portul RC5 și să observați tensiunea de ieșire a regulatorului prin schimbarea tensiunii de intrare. În momentele comutării, sinusoidul de la ieșire nu ar trebui să fie rupt.
Când tensiunea de ieșire este mai mică de 187 V, dioda roșie este aprinsă, iar cea verde clipește.
Când tensiunea de ieșire este mai mare de 242 V, dioda albastră este pornită, iar cea verde clipește.

Stabilizatorul a funcționat pentru mine de a 3-a lună și s-a arătat foarte bine. Înainte de asta, stabilizatorul dezvoltării anterioare a funcționat pentru mine. A funcționat bine, dar uneori, în momentul comutării, sursa de alimentare neîntreruptibilă a computerului a funcționat. Cu noul stabilizator, această problemă a dispărut pentru totdeauna.

Având în vedere că eroziunea contactului a scăzut brusc în releu (practic nu există scântei), ar fi posibil să se utilizeze relee mai puțin puternice (LIMING JZC - 22F) ca principale.

Deficiențe observate

A fost destul de dificil să alegi timpul de întârziere al releului în program.
Pentru o astfel de includere, este de dorit să folosiți relee mai rapide.

concluzii

a) Comutarea fără întreruperi a circuitelor AC folosind relee este o sarcină foarte reală și rezolvabilă.
b) Puteți folosi un tiristor sau un triac ca releu auxiliar, atunci nu va exista nicio cădere de tensiune pe releu, iar triacul nu va avea timp să se încălzească în 10 ms.
c) În acest mod, scânteia contactelor este redusă brusc, iar durabilitatea crește, iar interferența de la comutarea releului este redusă

Surse folosite

1. pe site-ul „Economia de energie în Ucraina”
2. Site-ul oficial al întreprinderii OOO „Pribor”, Chelyabinsk
3. Fișe tehnice pe piese

Fișiere

Schemă, desen PCB și program cu firmware
▼ 🕗 12/08/12 ⚖️ 211,09 Kb ⇣ 165 Salut cititorule! Mă numesc Igor, am 45 de ani, sunt siberian și inginer electronist amator pasionat. Am venit cu, am creat și întrețin acest site minunat din 2006.
De mai bine de 10 ani, revista noastră există doar pe cheltuiala mea.

Bun! Freebie-ul s-a terminat. Dacă vrei fișiere și articole utile - ajută-mă!

O selecție de circuite radio amatori și modele de stabilizatoare de tensiune asamblate manual. Unele circuite consideră un stabilizator fără protecție împotriva scurtcircuitului în sarcină, altele au posibilitatea de reglare lină a tensiunii de la 0 la 20 Volți. Ei bine, o caracteristică distinctivă a circuitelor individuale este capacitatea de a proteja împotriva scurtcircuitelor în sarcină.

5 circuite foarte simple asamblate în mare parte cu tranzistori, unul dintre ele cu protecție la scurtcircuit

Se întâmplă adesea când este necesară o tensiune stabilă pentru a alimenta produsul electronic de casă nou fabricat, care nu se schimbă cu sarcina, de exemplu, 5 volți sau 12 volți pentru a alimenta radioul auto. Și pentru a nu deranja prea mult cu proiectarea unei surse de alimentare de casă pe tranzistoare, se folosesc așa-numitele microcircuite stabilizatoare de tensiune. La ieșirea unui astfel de element, vom obține tensiunea pentru care este proiectat acest dispozitiv

Mulți radioamatori au asamblat în mod repetat circuite stabilizatoare de tensiune pe microcircuite specializate din seriile 78xx, 78Mxx, 78Lxx. De exemplu, pe un cip KIA7805, puteți asambla un circuit de casă proiectat pentru o tensiune de ieșire de +5 V și un curent de sarcină maxim de 1 A. Dar puțini oameni știu că există microcircuite foarte specializate din seria 78Rxx, care combinați stabilizatorii de tensiune cu polaritate pozitivă cu o tensiune de saturație scăzută, care nu depășește 0,5 V la un curent de sarcină de 1 A. Vom lua în considerare una dintre aceste scheme mai detaliat.

Regulatorul de tensiune pozitivă reglabil cu 3 terminale LM317 oferă un curent de sarcină de 100 mA pe un interval de tensiune de ieșire de la 1,2 V la 37 V. Regulatorul este foarte ușor de utilizat și necesită doar două rezistențe externe pentru a furniza tensiunea de ieșire. În plus, instabilitatea de tensiune și curent a stabilizatorului LM317L are performanțe mai bune decât stabilizatoarele tradiționale cu o valoare fixă a tensiunii de ieșire.

Pentru a stabiliza tensiunea DC a unei puteri suficient de mare, printre altele, se folosesc stabilizatori de compensare continuă. Principiul de funcționare al unui astfel de stabilizator este menținerea tensiunii de ieșire la un anumit nivel prin modificarea căderii de tensiune pe elementul de reglare. În acest caz, mărimea semnalului de control furnizat elementului de reglare depinde de diferența dintre tensiunile date și de ieșire ale stabilizatorului.

În timpul funcționării staționare a echipamentelor, CD-urilor și playerelor audio, apar probleme cu unitatea de alimentare. Majoritatea surselor de alimentare produse în serie de un producător autohton, (mai precis) aproape toate nu pot satisface consumatorul, deoarece conțin circuite simplificate. Dacă vorbim despre surse de alimentare chinezești importate și similare, atunci acestea reprezintă, în general, un set interesant de piese „cumpărați și aruncați”. Acestea și multe alte probleme obligă radioamatorii să producă surse de alimentare. Dar chiar și în această etapă, amatorii se confruntă cu problema alegerii: multe modele au fost publicate, dar nu toate funcționează bine. Această dezvoltare radioamator este prezentată ca o variantă a includerii netradiționale a unui amplificator operațional, publicat anterior și uitat curând.

Aproape toate produsele și modelele de casă pentru radio amatori încorporează o sursă de energie stabilizată. Și dacă designul dvs. funcționează la o tensiune de cinci volți, atunci cea mai bună opțiune ar fi să utilizați un stabilizator integral cu trei terminale 78L05

Stabilizator de tensiune pentru 220 volți

Realizarea de stabilizatori de tensiune de casă este o practică destul de comună. Cu toate acestea, în cea mai mare parte, sunt create circuite electronice de stabilizare, proiectate pentru tensiuni de ieșire relativ scăzute (5-36 volți) și puteri relativ scăzute. Dispozitivele sunt folosite ca parte a echipamentelor de uz casnic, nimic mai mult.

Vă vom spune cum să faceți un stabilizator de tensiune puternic cu propriile mâini. Articolul pe care l-am propus descrie procesul de fabricare a unui dispozitiv pentru lucrul cu o tensiune de rețea de 220 de volți. Ținând cont de sfaturile noastre, puteți face față cu ușurință la montaj.

Dorința de a asigura o tensiune stabilizată a rețelei casnice este un fenomen evident. Această abordare asigură siguranța echipamentelor operate, adesea costisitoare, necesare în mod constant în economie. Și, în general, factorul de stabilizare este o garanție a siguranței sporite în funcționarea rețelelor electrice.

În scopuri casnice, cel mai adesea sunt achiziționate, a căror automatizare necesită o conexiune la sursa de alimentare, echipamente de pompare, sisteme split și consumatori similari.

Stabilizator de tensiune de linie de design industrial, care este ușor de obținut pe piață. Gama de astfel de echipamente este uriașă, dar există întotdeauna posibilitatea de a-ți realiza propriul design.

Există multe modalități de a rezolva această problemă, dintre care cea mai simplă este cumpărarea unui stabilizator de tensiune puternic, fabricat într-un mod industrial.

Sunt multe oferte pe piata comerciala. Cu toate acestea, oportunitățile de achiziție sunt adesea limitate de costul dispozitivelor sau al altor puncte. În consecință, o alternativă la cumpărare este asamblarea unui stabilizator de tensiune cu propriile mâini din componentele electronice disponibile.

Cu condiția să aveți abilitățile și cunoștințele adecvate privind instalația electrică, teoria ingineriei electrice (electronică), circuite de cablare și elemente de lipit, un regulator de tensiune de casă poate fi implementat și aplicat cu succes în practică. Există astfel de exemple.

Ceva de genul acesta poate arăta ca un echipament de stabilizare realizat manual din componente radio accesibile și ieftine. Șasiul și carcasa pot fi preluate de la echipamente industriale vechi (de exemplu, de la un osciloscop)

Solutii schematice pentru stabilizarea retelei electrice 220V

Luând în considerare posibilele soluții de circuit pentru stabilizarea tensiunii, ținând cont de puterea relativ mare (cel puțin 1-2 kW), trebuie să țineți cont de varietatea tehnologiilor.

Există mai multe soluții de circuite care determină capacitățile tehnologice ale dispozitivelor:

ferorezonant;
servomotor;
electronic;
invertor.

Ce optiune sa alegi depinde de preferinta, de materialele disponibile pentru asamblare si de aptitudinile in lucrul cu echipamente electrice.

Opțiunea #1 - circuit ferorezonant

Pentru auto-producție, cea mai simplă versiune a circuitului pare să fie primul articol de pe listă - un circuit ferorezonant. Funcționează asupra utilizării efectului rezonanței magnetice.

Schema structurală a unui stabilizator simplu realizat pe bază de șocuri: 1 - primul element de șoc; 2 - al doilea element de accelerație; 3 - condensator; 4 – partea de tensiune de intrare; 5 - partea de tensiune de ieșire

Designul unui stabilizator ferorezonant suficient de puternic poate fi asamblat pe doar trei elemente:

Accelerația 1.
Accelerația 2.
Condensator.

Cu toate acestea, această simplitate vine cu o serie de inconveniente. Designul unui stabilizator puternic, asamblat conform unei scheme de ferorezonanță, se dovedește a fi masiv, voluminos și greu.

Opțiunea #2 - Autotransformator sau Servo Drive

De fapt, vorbim despre un circuit care folosește principiul unui autotransformator. Transformarea tensiunii se realizează automat prin controlul unui reostat, al cărui cursor mișcă servo-ul.

La rândul său, servomotor este controlat de un semnal primit, de exemplu, de la un senzor de nivel de tensiune.

Schema schematică a unui aparat servo-acționat, al cărui ansamblu vă va permite să creați un stabilizator de tensiune puternic pentru casa dvs. sau casa de țară. Cu toate acestea, această opțiune este considerată învechită din punct de vedere tehnologic.

Aproximativ după aceeași schemă, un dispozitiv de tip releu funcționează cu singura diferență că raportul de transformare se modifică, dacă este necesar, prin conectarea sau deconectarea înfășurărilor corespunzătoare cu ajutorul unui releu.

Schemele de acest fel par deja mai complexe din punct de vedere tehnic, dar, în același timp, nu oferă suficientă liniaritate a schimbărilor de tensiune. Este permisă asamblarea manuală a unui releu sau servodispozitiv. Cu toate acestea, este mai înțelept să alegeți versiunea electronică. Costurile cu forța de muncă și resursele sunt aproape aceleași.

Opțiunea # 3 - circuit electronic

Asamblarea unui stabilizator puternic conform schemei de control electronic cu o gamă extinsă de componente radio la vânzare devine destul de posibilă. De regulă, astfel de circuite sunt asamblate pe componente electronice - triace (tiristoare, tranzistoare).

De asemenea, au fost dezvoltate o serie de circuite stabilizatoare de tensiune, în care tranzistoarele cu efect de câmp de putere sunt folosite ca chei.

Schema bloc a modulului electronic de stabilizare: 1 - bornele de intrare ale dispozitivului; 2 – unitate de comandă triac pentru înfășurările transformatorului; 3 - unitate microprocesor; 4 - bornele de ieșire pentru conectarea sarcinii

Este destul de dificil să faci un dispozitiv puternic complet sub control electronic de către un nespecialist, mai bine. În acest caz, experiența și cunoștințele în domeniul ingineriei electrice sunt indispensabile.

Este recomandabil să luați în considerare această opțiune pentru producția independentă dacă există o dorință puternică de a construi un stabilizator, plus experiența acumulată a unui inginer electronic. În continuare, în articol, vom lua în considerare designul unui design electronic potrivit pentru producția de tip do-it-yourself.

Instructiuni de asamblare detaliate

Circuitul luat în considerare pentru auto-producție este mai degrabă o opțiune hibridă, deoarece implică utilizarea unui transformator de putere împreună cu electronica. Transformatorul în acest caz este folosit dintre cele instalate în televizoarele mai vechi.

Iată un transformator de putere aproximativ necesar pentru fabricarea unui design de stabilizator de casă. Cu toate acestea, nu este exclusă selecția altor opțiuni sau înfășurarea cu propriile mâini.

Adevărat, în receptoarele TV, de regulă, au fost instalate transformatoare TS-180, în timp ce stabilizatorul necesită cel puțin TS-320 pentru a furniza o sarcină de ieșire de până la 2 kW.

Pasul # 1 - realizarea corpului stabilizatorului

Pentru fabricarea corpului dispozitivului, este potrivită orice cutie potrivită pe bază de material izolator - plastic, textolit etc. Principalul criteriu este spațiul suficient pentru amplasarea transformatorului de putere, a plăcii electronice și a altor componente.

De asemenea, este permisă realizarea carcasei din tablă de fibră de sticlă prin fixarea foilor individuale cu ajutorul colțurilor sau în alt mod.

Este permis să alegeți o carcasă din orice electronică, potrivită pentru plasarea tuturor componentelor de lucru ale circuitului stabilizator de casă. De asemenea, corpul poate fi asamblat cu propriile mâini, de exemplu, din foi de fibră de sticlă

Cutia stabilizatoare trebuie să fie echipată cu caneluri pentru instalarea unui comutator, interfețe de intrare și ieșire, precum și alte accesorii prevăzute de circuit ca elemente de control sau comutare.

Sub carcasa fabricată este necesară o placă de bază, pe care placa electronică se va „întinde” și transformatorul va fi fixat. Placa poate fi din aluminiu, dar trebuie prevăzute izolatori pentru fixarea plăcii electronice.

Pasul #2 - Realizarea PCB-ului

Aici va trebui să proiectați inițial un aspect pentru amplasarea și conectarea tuturor pieselor electronice conform schemei de circuit, cu excepția transformatorului. Apoi, o foaie de textolit din folie este marcată în funcție de aspect și urma creată este desenată (tipărită) pe partea laterală a foliei.

Puteți face o placă de circuit imprimat stabilizator în moduri destul de accesibile direct acasă. Pentru a face acest lucru, trebuie să pregătiți un șablon și un set de instrumente pentru gravare pe folie de textolit

Copia tipărită a cablajului astfel obținut este curățată, cositorită și toate componentele radio ale circuitului sunt montate, urmate de lipire. Așa este fabricată placa electronică a unui puternic stabilizator de tensiune.

În principiu, pot fi utilizate servicii de gravare PCB de la terți. Acest serviciu este destul de accesibil, iar calitatea „signetului” este semnificativ mai mare decât în versiunea de acasă.

Pasul #3 - Asamblarea regulatorului de tensiune

Placa echipată cu componente radio este în curs de pregătire pentru legarea externă. În special, liniile de comunicație externe (conductoare) cu alte elemente - un transformator, un comutator, interfețe etc. - sunt scoase de pe placă.

Un transformator este instalat pe placa de bază a carcasei, circuitele plăcii electronice sunt conectate la transformator, iar placa este fixată pe izolatori.

Un exemplu de regulator de tensiune de tip releu de casă, fabricat acasă, plasat într-o carcasă dintr-un dispozitiv de măsurare industrial uzat

Rămâne doar să conectați elementele externe montate pe carcasă la circuit, să instalați tranzistorul cheie pe radiator, după care structura electronică asamblată este închisă cu carcasa. Regulatorul de tensiune este gata. Puteți începe configurarea cu teste suplimentare.

Principiul de funcționare și testul de casă

Elementul de reglare al circuitului electronic de stabilizare este un tranzistor puternic cu efect de câmp de tip IRF840. Tensiunea pentru procesare (220-250V) trece prin înfășurarea primară a transformatorului de putere, este rectificată de puntea de diode VD1 și merge la drenul tranzistorului IRF840. Sursa aceleiași componente este conectată la potențialul negativ al punții de diode.

Schema schematică a unei unități de stabilizare de mare putere (până la 2 kW), pe baza căreia au fost asamblate și utilizate cu succes mai multe dispozitive. Circuitul a arătat nivelul optim de stabilizare la sarcina specificată, dar nu mai mare

O parte a circuitului, care include una dintre cele două înfășurări secundare ale transformatorului, este formată dintr-un redresor cu diodă (VD2), un potențiometru (R5) și alte elemente ale regulatorului electronic. Această parte a circuitului generează un semnal de control care este alimentat la poarta tranzistorului cu efect de câmp IRF840.

În cazul creșterii tensiunii de alimentare, semnalul de control scade tensiunea de poartă a tranzistorului cu efect de câmp, ceea ce duce la închiderea cheii. În consecință, pe contactele de conectare a sarcinii (XT3, XT4), posibila creștere a tensiunii este limitată. Circuitul funcționează invers în cazul scăderii tensiunii de rețea.

Configurarea dispozitivului nu este deosebit de dificilă. Aici aveți nevoie de o lampă cu incandescență convențională (200-250 W), care ar trebui să fie conectată la bornele de ieșire ale dispozitivului (X3, X4). În plus, prin rotirea potențiometrului (R5), tensiunea la bornele marcate este reglată la un nivel de 220-225 volți.

Opriți stabilizatorul, stingeți lampa incandescentă și porniți dispozitivul deja cu o sarcină completă (nu mai mare de 2 kW).

După 15-20 de minute de funcționare, dispozitivul este oprit din nou și temperatura radiatorului tranzistorului cheie (IRF840) este monitorizată. Dacă încălzirea radiatorului este semnificativă (mai mult de 75º), ar trebui să fie selectat un radiator radiator mai puternic.

Dacă procesul de fabricație a stabilizatorului s-a părut prea complicat și irațional din punct de vedere practic, puteți găsi și cumpăra fără probleme un dispozitiv fabricat din fabrică. Regulile și criteriile sunt prezentate în articolul nostru recomandat.

Concluzii și video util pe această temă

Videoclipul de mai jos privește un posibil design de stabilizator de casă.

În principiu, puteți lua notă de această versiune a unui aparat de stabilizare de casă:

Este posibilă asamblarea de către dvs. a unui bloc care stabilizează tensiunea rețelei. Acest lucru este confirmat de numeroase exemple când radioamatorii cu puțină experiență dezvoltă cu succes (sau folosesc unul existent), pregătesc și asamblează un circuit electronic.

Dificultățile cu achiziționarea de piese pentru fabricarea unui stabilizator de casă nu sunt de obicei observate. Costurile de producție sunt scăzute și se vor plăti în mod natural atunci când stabilizatorul este pus în funcțiune.

Vă rugăm să lăsați comentarii, să puneți întrebări, să publicați fotografii pe tema articolului în blocul de mai jos. Spuneți-ne despre cum ați asamblat regulatorul de tensiune cu propriile mâini. Partajați informații utile care pot fi utile inginerilor electrici începători care vizitează site-ul.

Modul optim de operare a rețelelor electrice este schimbarea funcțiilor curentului, precum și a tensiunii necesare cu 10% din 220V. Cu toate acestea, deoarece supratensiunile se schimbă destul de des, dispozitivele electrice care sunt conectate direct la rețea riscă să se defecteze.

Pentru a elimina astfel de probleme, este necesar să instalați anumite echipamente. Și, deoarece dispozitivul magazinului are un cost destul de ridicat, desigur, mulți asamblează stabilizatorul cu propriile mâini.

Este o astfel de decizie justificată și ce este necesar pentru a o traduce în realitate?

Principiul de funcționare al stabilizatorului

După ce ați decis să creați un stabilizator de casă, ca în fotografie, trebuie să vă uitați în interiorul carcasei, care constă din anumite părți. Principiul de funcționare al unui dispozitiv convențional se bazează direct pe funcționarea unui reostat, care crește sau scade rezistența.

În plus, modelele propuse au o varietate de funcții și pot proteja complet echipamentele de scăderi nedorite ale tensiunii de săritură din rețea.

Echipamentele sunt clasificate în funcție de metodele utilizate pentru reglarea curentului. Deoarece valoarea este o mișcare direcționată a particulelor, aceasta poate fi influențată în mod corespunzător printr-o metodă mecanică sau pulsată.

Primul funcționează conform legii lui Ohm. Dispozitivele a căror funcționare se bazează pe acesta se numesc liniare. Acestea includ mai mulți genunchi, combinați prin intermediul unui reostat.

Tensiunea care este furnizată unei piese trece printr-un reostat, rezultând într-un mod similar celuilalt, de la care este transmisă consumatorului.

Acest tip de dispozitiv face posibilă setarea parametrilor de curent necesari cât mai precis posibil și poate fi bine actualizat cu noduri speciale.

Cu toate acestea, este inacceptabil să se utilizeze astfel de stabilizatori în rețelele în care diferența dintre curent este mare, deoarece aceștia nu vor proteja complet echipamentele de scurtcircuite în timpul supraîncărcărilor.

Opțiunile de impulsuri funcționează conform metodei de modulare a curentului de amplitudine. Circuitul folosește un comutator care îl întrerupe după o perioadă de timp necesară. Această abordare face posibilă acumularea curentului necesar în condensator cât mai uniform posibil și la sfârșitul încărcării și apoi la dispozitive.

Începe asamblarea

Deoarece dispozitivul triac aparține celui mai eficient, haideți să vorbim despre cum să faceți un stabilizator similar cu propriile mâini.

Este important de subliniat că acest tip de model va putea egaliza curentul furnizat, cu condiția ca tensiunea să fie în intervalul 130-270 V. Vor fi necesare și componente. Dintre instrumente aveți nevoie de pensetă, precum și de un fier de lipit.

Producția pas cu pas

Conform instrucțiunilor detaliate despre cum să montați stabilizatorul, în primul rând, ar trebui să pregătiți o placă de circuit imprimat de dimensiunea necesară. Este creat din folie specială din fibră de sticlă. Microcircuitul aranjamentului elementelor poate fi într-un format tipărit sau transferat pe placă cu ajutorul unui fier de călcat.

Apoi, schema de creare a unui stabilizator simplu prevede asamblarea dispozitivului în sine. Pentru acest element veți avea nevoie de un circuit magnetic, mai multe cabluri. Pentru realizarea înfășurării se folosește un fir cu diametrul de 0,064 mm. Numărul de ture necesare ajunge la 8669.

Cele două fire rămase sunt folosite pentru a crea înfășurările rămase, care sunt caracterizate în comparație cu prima opțiune cu un diametru de 0,185 mm. Numărul de spire echipate pentru aceste înfășurări este de cel puțin 522.

Dacă este necesar să simplificați sarcina, este de preferat să utilizați transformatoare conectate în serie de marca TPK-2-2 12V.

Cu producția independentă a acestor piese, la sfârșitul creării uneia dintre ele, se trece la producerea alteia. În aceste scopuri, este necesar un circuit magnetic troidal. PEV-2 cu un număr de spire de 455 este, de asemenea, potrivit ca înfășurare.

În plus, prin fabricarea manuală pas cu pas a stabilizatorului în al doilea dispozitiv, ar trebui făcute 7 robinete. În același timp, pentru mai multe trei se folosește un fir de 3 mm în diametru, pentru alții se folosesc anvelope de 18 mm2 cu secțiune transversală. Acest lucru va face posibilă excluderea încălzirii nedorite a dispozitivului în timpul procesului de lucru.

Restul articolelor trebuie cumpărate de la un punct de vânzare specializat. Odată ce tot ce aveți nevoie este achiziționat, ar trebui să asamblați dispozitivul.

Lucrările ar trebui să înceapă cu instalarea microcircuitului necesar, care acționează ca un controler pe un radiator reglabil din platină. În plus, triac-uri sunt instalate pe el. Apoi LED-uri intermitente sunt montate pe placă.

Dacă crearea dispozitivelor triac este o sarcină dificilă pentru dvs., atunci este recomandat să vă opriți la versiunea liniară, caracterizată prin proprietăți similare.