گزینه ایده آلعملکرد شبکه های الکتریکی تغییر در مقادیر جریان و ولتاژ است، هم در جهت کاهش و هم افزایش حداکثر 10٪ از 220 ولت اسمی. اما از آنجایی که در واقعیت موج ها با تغییرات بزرگ مشخص می شوند، لوازم الکتریکی اتصال مستقیم به شبکه در خطر از دست دادن قابلیت های طراحی و حتی شکست هستند.

استفاده از تجهیزات ویژه به شما کمک می کند تا از مشکل جلوگیری کنید. اما از آنجایی که قیمت بسیار بالایی دارد، بسیاری از افراد ترجیح می دهند یک تثبیت کننده ولتاژ ساخته شده توسط خودشان مونتاژ کنند. چنین اقدامی چقدر موجه است و برای اجرای آن چه چیزی لازم است؟

طراحی و اصل عملکرد تثبیت کننده

طراحی دستگاه

اگر تصمیم دارید خودتان دستگاه را مونتاژ کنید، باید به داخل بدنه مدل صنعتی نگاه کنید. از چند بخش اصلی تشکیل شده است:

• تبدیل کننده؛
• خازن ها؛
• مقاومت ها؛
• کابل برای اتصال عناصر و دستگاه های اتصال.

اصل عملکرد ساده ترین تثبیت کننده بر اساس عملکرد یک رئوستات است. بسته به جریان، مقاومت را افزایش یا کاهش می دهد. مدل های مدرن تر دارای طیف گسترده ای از عملکردها هستند و می توانند به طور کامل از لوازم خانگی در برابر نوسانات برق در شبکه محافظت کنند.

انواع دستگاه ها و ویژگی های آنها

انواع و کاربرد آنها

طبقه بندی تجهیزات به روش های مورد استفاده برای تنظیم جریان بستگی دارد. از آنجایی که این کمیت حرکت جهتی ذرات را نشان می دهد، می توان آن را به یکی از روش های زیر تحت تأثیر قرار داد:

• مکانیکی؛
• تکانه.

اولین مورد بر اساس قانون اهم است. دستگاه هایی که بر اساس آن کار می کنند خطی نامیده می شوند. آنها شامل دو آرنج هستند که با استفاده از یک رئوستات به هم متصل می شوند. ولتاژ اعمال شده به یک عنصر از رئوستات عبور می کند و بنابراین در دیگری ظاهر می شود که از آن به مصرف کنندگان می رسد.

دستگاه هایی از این نوع به شما این امکان را می دهند که به سادگی پارامترهای جریان خروجی را تنظیم کنید و می توان آنها را با اجزای اضافی ارتقا داد. اما استفاده از چنین تثبیت کننده هایی در شبکه هایی که تفاوت بین جریان ورودی و خروجی زیاد است غیرممکن است، زیرا آنها نمی توانند از لوازم خانگی در برابر اتصال کوتاه تحت بارهای سنگین محافظت کنند.

بیایید ویدیو، اصل عملکرد دستگاه پالس را تماشا کنیم:

مدل های پالسی بر اساس اصل مدولاسیون دامنه جریان کار می کنند. مدار تثبیت کننده از کلیدی استفاده می کند که در فواصل زمانی معینی آن را می شکند. این رویکرد اجازه می دهد تا جریان به طور یکنواخت در خازن انباشته شود و پس از شارژ کامل، به دستگاه ها نزدیک شود.

برخلاف تثبیت کننده های خطی، پالس ها توانایی تنظیم مقدار خاصی را ندارند. مدل‌های پله‌آپ و پایین‌روی در فروش وجود دارد - این یک انتخاب ایده‌آل برای خانه است.

تثبیت کننده های ولتاژ نیز به دو دسته تقسیم می شوند:

1. تک فاز؛
2. سه فاز.

اما از آنجایی که اکثر لوازم خانگی از یک شبکه تک فاز کار می کنند، در اماکن مسکونی معمولا از تجهیزات متعلق به نوع اول استفاده می کنند.

بیایید شروع به مونتاژ کنیم: اجزا، ابزار

از آنجایی که دستگاه تریاک موثرترین در نظر گرفته می شود، در مقاله ما به نحوه مونتاژ مستقل چنین مدلی خواهیم پرداخت. بلافاصله باید توجه داشت که این تثبیت کننده ولتاژ DIY جریان را برابر می کند مشروط بر اینکه ولتاژ ورودی در محدوده 130 تا 270 ولت باشد.

توان مجاز دستگاه های متصل به چنین تجهیزاتی نمی تواند بیش از 6 کیلو وات باشد. در این حالت بار در 10 میلی ثانیه سوئیچ می شود.

در مورد اجزاء، برای مونتاژ چنین تثبیت کننده به عناصر زیر نیاز دارید:

• واحد قدرت؛
• یکسو کننده برای اندازه گیری دامنه ولتاژ؛
• مقایسه کننده؛
• کنترل کننده؛
• تقویت کننده ها؛
• ال ای دی؛
• واحد تاخیر روشن شدن بار؛
• اتوترانسفورماتور؛
• سوئیچ های اپتوکوپلر؛
• کلید-فیوز.

ابزاری که به آن نیاز خواهم داشت آهن لحیم کاری و موچین است.

مراحل ساخت

برای مونتاژ یک تثبیت کننده ولتاژ 220 ولت برای خانه خود با دستان خود، ابتدا باید یک برد مدار چاپی با ابعاد 115x90 میلی متر تهیه کنید. از فایبرگلاس فویل ساخته شده است. طرح قطعات را می توان بر روی چاپ کرد پرینتر لیزریو با استفاده از اتو انتقال داده شده به تخته.

بیایید ویدیو را تماشا کنیم، یک دستگاه ساده خانگی:

نمودار مدار الکتریکی

• هسته مغناطیسی با سطح مقطع 1.87 سانتی متر مربع؛
• سه کابل PEV-2

سیم اول برای ایجاد یک سیم پیچ استفاده می شود و قطر آن 0.064 میلی متر است. تعداد دور باید 8669 باشد.

دو سیم باقی مانده برای ساخت سیم پیچ های دیگر مورد نیاز است. آنها با قطر اول 0.185 میلی متر متفاوت هستند. تعداد چرخش برای این سیم پیچ ها 522 خواهد بود.

اگر می خواهید کار خود را ساده کنید، می توانید از دو ترانسفورماتور 12 ولتی TPK-2-2 آماده استفاده کنید. آنها به صورت سری به هم متصل می شوند.

در مورد ساخت خود این قطعات، پس از آماده شدن یکی از آنها، به سمت ساخت دومی می روند. به یک مدار مغناطیسی حلقوی نیاز دارد. برای سیم پیچ، همان PEV-2 را مانند مورد اول انتخاب کنید، فقط تعداد چرخش ها 455 خواهد بود.

همچنین در ترانسفورماتور دوم باید 7 ضربه بزنید. علاوه بر این، برای سه مورد اول، یک سیم با قطر 3 میلی متر و برای بقیه، از اتوبوس هایی با سطح مقطع 18 میلی متر مربع استفاده می شود. این به جلوگیری از گرم شدن ترانسفورماتور در حین کار کمک می کند.

اتصال دو ترانسفورماتور

بهتر است تمام اجزای دیگر را برای دستگاهی که خودتان در فروشگاه ایجاد می کنید خریداری کنید. هنگامی که همه چیز مورد نیاز شما خریداری شد، می توانید مونتاژ را شروع کنید. بهتر است با نصب یک میکرو مدار که به عنوان یک کنترل کننده بر روی یک هیت سینک عمل می کند، شروع کنید که از پلاتین آلومینیومی با مساحت بیش از 15 سانتی متر مربع ساخته شده است. تریاک نیز روی آن نصب شده است. علاوه بر این، هیت سینک که قرار است روی آن نصب شود باید دارای سطح خنک کننده باشد.

اگر مونتاژ یک تثبیت کننده ولتاژ 220 ولتی با دستان خود برای شما پیچیده به نظر می رسد، می توانید مدل خطی ساده تری را انتخاب کنید. خواص مشابهی خواهد داشت.

اثربخشی یک محصول دست ساز

چه چیزی انسان را به ساخت این یا آن وسیله سوق می دهد؟ اغلب - هزینه بالای آن. و از این نظر، تثبیت کننده ولتاژ که با دستان خود مونتاژ می شود، البته از مدل کارخانه برتر است.

از مزایای دستگاه های خانگی می توان به توانایی آن اشاره کرد خود ترمیم. شخصی که تثبیت کننده را مونتاژ کرده است، هم اصل عملکرد و هم ساختار آن را درک می کند و بنابراین می تواند بدون کمک خارجی نقص را برطرف کند.

علاوه بر این، تمام قطعات چنین دستگاهی قبلاً در فروشگاه خریداری شده بودند، بنابراین اگر آنها شکست خوردند، همیشه می توانید مشابه آن را پیدا کنید.

اگر قابلیت اطمینان یک تثبیت کننده را که با دست خودمان مونتاژ شده و در یک شرکت تولید شده است مقایسه کنیم، مزیت آن در سمت مدل های کارخانه است. در خانه، مدلی ایجاد کنید که متفاوت باشد عملکرد بالاتقریبا غیرممکن است، زیرا تجهیزات اندازه گیری خاصی وجود ندارد.

نتیجه

وجود داشته باشد انواع مختلفتثبیت کننده های ولتاژ، و ساخت برخی از آنها با دستان شما کاملاً امکان پذیر است. اما برای انجام این کار، باید تفاوت های ظریف عملکرد تجهیزات را درک کنید، اجزای لازم را خریداری کنید و نصب مناسب آنها را انجام دهید. اگر به توانایی های خود اطمینان ندارید، پس بهترین گزینه– خرید دستگاه کارخانه ای چنین تثبیت کننده ای هزینه بیشتری دارد، اما کیفیت به طور قابل توجهی نسبت به مدل هایی که به طور مستقل مونتاژ شده اند برتر است.

با توجه به استاندارد تعیین شده GOST 29322-2014 (IEC 60038:2009)، ولتاژ خط از منابع تغذیه صنعتی با فرکانس 50±0.2 هرتز و 230 ولت ± 10٪ تامین می شود. عدم رعایت قوانین خاص برای نصب تاسیسات الکتریکی در حین کار نصب در حین عملیات باعث می شود موقعیت های اضطراری. در این موارد، پارامترهای شبکه تعیین شده ممکن است به طور قابل توجهی انحراف داشته باشند، که بر تجهیزاتی که به عنوان بار استفاده می شود تأثیر منفی می گذارد. لوازم خانگی قدیمی به ویژه به نوسانات برق حساس هستند: ماشین های لباسشویی، یخچال، کولر، جاروبرقی و ابزار برقی دستی. برای حذف این پدیده های منفی، ولتاژ شبکه تا 220 ولت تثبیت می شود.

در موارد افزایش ولتاژ، سیم پیچ موتورهای الکتریکی بیش از حد گرم می شود، کموتاتورها به سرعت فرسوده می شوند، خرابی لایه عایق و قطع اتصال کوتاه در سیم پیچ ها امکان پذیر است. هنگامی که ولتاژ خیلی کم است، موتورها به طور ناگهانی شروع به کار می کنند یا اصلاً روشن نمی شوند، که منجر به سایش زودرس عناصر تجهیزات راه اندازی می شود. تماس‌های استارت‌های مغناطیسی جرقه می‌زنند و می‌سوزند، دستگاه‌های روشنایی با قدرت کامل کار نمی‌کنند و تاریک می‌درخشند. بهترین گزینهبرای تثبیت پارامترهای ولتاژ در شبکه بدون عواقب منفی، استفاده از ترانسفورماتور تقویت کننده در مدار منبع تغذیه در نظر گرفته می شود، ولتاژ سیم پیچ ثانویه به ولتاژ شبکه اضافه می شود و آن را به پارامترهای تعیین شده نزدیک می کند.

در نمونه های جدید تجهیزات رادیو الکترونیک، تلویزیون، کامپیوترهای شخصیمنابع تغذیه سوئیچینگ در پخش کننده های ویدیویی یا صوتی نصب می شوند؛ آنها به طور موثر کار عناصر تثبیت کننده را انجام می دهند. بلوک پالسمنبع تغذیه قادر است عملکرد عادی تجهیزات را در ولتاژ شبکه بین 160 تا 230 ولت حفظ کند. این روش به طور قابل اعتماد تجهیزات را از فرسودگی عناصر مجزای مدار ورودی به دلیل اضافه ولتاژ در شبکه محافظت می کند. برای محافظت از انواع تجهیزات قدیمی، از تثبیت کننده های ولتاژ جداگانه استفاده می شود که از طریق آن دستگاه ها متصل می شوند. چنین تثبیت کننده هایی در فروشگاه های تخصصی فروخته می شوند، اما در صورت تمایل و دانش و مهارت های عملی خاص، می توانید ساده ترین مدارها را خودتان جمع آوری کنید. بسیاری از علاقه مندان تثبیت کننده ولتاژ خود را می سازند.

انواع تثبیت کننده های ولتاژ

بسته به توان بار در شبکه و سایر شرایط عملیاتی از آنها استفاده می شود مدل های مختلفتثبیت کننده ها:

• تثبیت کننده های فرورزونانس ساده ترین در نظر گرفته می شوند؛ آنها از اصل تشدید مغناطیسی استفاده می کنند. مدار فقط شامل دو چوک و یک خازن است. از نظر خارجی، مانند یک ترانسفورماتور معمولی با سیم پیچ های اولیه و ثانویه روی چوک ها به نظر می رسد. چنین تثبیت کننده هایی وزن و ابعاد زیادی دارند، بنابراین تقریباً هرگز برای تجهیزات خانگی استفاده نمی شوند. این دستگاه ها به دلیل کارایی بالا برای تجهیزات پزشکی استفاده می شوند.

• تثبیت کننده های سرو درایو تنظیم ولتاژ را توسط یک اتوترانسفورماتور فراهم می کنند که رئوستات آن توسط یک درایو سروو کنترل می شود که سیگنال های یک سنسور کنترل ولتاژ را دریافت می کند. مدل های الکترومکانیکی می توانند با بارهای سنگین کار کنند، اما سرعت واکنش پایینی دارند. تثبیت کننده ولتاژ رله دارای طراحی مقطعی سیم پیچ ثانویه است؛ تثبیت ولتاژ توسط گروهی از رله ها انجام می شود که سیگنال های بسته شدن و باز کردن مخاطبین آنها از صفحه کنترل می آید. بنابراین، بخش های لازم سیم پیچ ثانویه برای حفظ ولتاژ خروجی در مقادیر مشخص شده متصل می شوند. سرعت تنظیم سریع است، اما دقت تنظیم ولتاژ کم است.

• تثبیت کننده های الکترونیکی اصولی مشابه با رله ها دارند، اما به جای رله ها، از تریستورها، ترانزیستورهای تریاک یا اثر میدانی برای اصلاح توان مناسب بسته به جریان بار استفاده می شود. این به طور قابل توجهی سرعت سوئیچینگ بخش های سیم پیچ ثانویه را افزایش می دهد. انواع مدارهای بدون واحد ترانسفورماتور وجود دارد، تمام گره ها بر روی عناصر نیمه هادی ساخته شده اند.

• تثبیت کننده های ولتاژ تبدیل دوگانه بر اساس اصل اینورتر تنظیم می شوند. این مدل ها ولتاژ متناوب را به ولتاژ مستقیم و سپس به ولتاژ متناوب تبدیل می کنند؛ 220 ولت در خروجی مبدل تشکیل می شود.

مدار تثبیت کننده ولتاژ شبکه را تبدیل نمی کند. اینورتر DC به AC خروجی 220 ولت را در هر ولتاژ ورودی تولید می کند جریان متناوب. چنین تثبیت کننده هایی ترکیب می شوند سرعت بالاعملکرد و دقت تنظیم ولتاژ، اما دارند قیمت بالادر مقایسه با گزینه های قبلی

مدار تثبیت کننده ولتاژ الکترونیکی

بیایید نگاهی دقیق تر به نحوه ساخت تثبیت کننده ولتاژ الکترونیکی با دستان خود برای 220 ولت، مونتاژ مدار و تنظیم آن بیندازیم. مدار چنین تثبیت کننده ای ساده و مورد تقاضا در بین مصرف کنندگان است و زمان تست شده است.

پایه ای مشخصات فنی:

• محدوده ولتاژ ورودی شبکه - 160-250 ولت؛
• ولتاژ خروجی پس از تثبیت 220 ولت است.
• توان مجاز مصرف شده توسط بار 2 کیلو وات است.

این قدرت برای اتصال یک یا چند وسیله خانگی ارزشمند که به نوسانات ولتاژ حساس هستند از طریق تثبیت کننده کاملاً کافی است. وزن و ابعاد دستگاه بستگی به کیس دارد؛ عناصر اصلی، ترانسفورماتور و برد را می توان در جعبه یا کیس آماده از سایر تجهیزات الکتریکی قرار داد.

تمرین نشان می دهد که یک تثبیت کننده ولتاژ خانگی در هنگام مونتاژ مشکلاتی دارد: یکی از فرآیندهای فشرده در مونتاژ مدار تثبیت کننده، ساخت ترانسفورماتور است، اما در مورد ما این کار را می توان ساده کرد. برای این مدار، ترانسفورماتورهای مارک TS180-TS320 برای تثبیت کننده ولتاژ 220 ولت ایده آل هستند؛ ممکن است در زنجیره های خرده فروشی در دسترس نباشند، اما می توانید آنها را در تلویزیون های قدیمی و در بازارها با قیمت 300-500 روبل خریداری کنید.

ترانسفورماتورهای سری TN و TPP نیز به عنوان بخشی از این مدار عملکرد خود را به خوبی نشان دادند. سیم پیچ های ثانویه این ترانسفورماتورها ولتاژهایی از 24 تا 36 ولت تولید می کنند و می توانند جریان بار تا 8 آمپر را تحمل کنند.

عناصر اساسی و اصل عملکرد مدار

ولتاژ شبکه 160-250 ولت به سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور عرضه می شود؛ پس از تبدیل، ولتاژ 24-36 ولت از خروجی سیم پیچ ثانویه به پل دیود VD1 تامین می شود. ترانزیستور کلید VT1 از طریق یک تثبیت کننده ولتاژ DA1 با مقاومت متغیر R5 به مدار متصل می شود که ولتاژ خروجی تثبیت کننده را تنظیم می کند. تثبیت کننده موازی DA1 و پل دیود VD2 ولتاژ خطا را نظارت کرده و آن را تقویت می کند.

با افزایش ولتاژ شبکه، ولتاژ سیم‌پیچ ثانویه نیز روی خازن C3 افزایش می‌یابد که منجر به باز شدن دیود زنر DA1 می‌شود و در نتیجه ولتاژ مقاومت R7 را تغییر می‌دهد. این منجر به افت ولتاژ در دروازه ترانزیستور VT1 می شود، بسته می شود و در کنتاکت های خروجی ولتاژ تثبیت شده XT3، XT4 افزایش آن محدود می شود.

در ولتاژ پایین سیم پیچ اولیهیک واکنش معکوس رخ می دهد: ولتاژ سیم پیچ ثانویه کاهش می یابد، دیود زنر DA1 بسته می شود، ترانزیستور باز می شود، ولتاژ روی سیم پیچ ثانویه افزایش می یابد.

LED HL1 وضعیت ترانزیستور کلید را نشان می دهد؛ هنگامی که باز است، ولتاژ اضافی به سیم پیچ ثانویه اعمال می شود و دیود روشن می شود. دیود زنر VD3 ولتاژ را به مقدار تنظیم شده محدود می کند و از گیت ترانزیستور در برابر ولتاژ اضافی محافظت می کند.

ترانزیستور روی یک رادیاتور دورالومین 50x50x10 میلی متر نصب می شود، معمولاً این برای حذف گرما کافی است؛ سیم های خط برق باید حداقل 4 میلی متر مربع مقطع داشته باشند، سیم های مدارهای کنترل باید مقطع کوچکتری داشته باشند.

توصیه می شود فیوزهای FU1، FU2 را در 8-10 A نصب کنید.

ویژگی های عناصر مدار

نام جزئیات	نام تجاری	ارزش اسمی	تعداد
DA1	منبع مرجع ولتاژ	TL431	*
VT1	ترانزیستور ماسفت	IRF840	*
VD1	پل دیودی	RS805	*
VD2	دیود یکسو کننده	RL102	****
VD3	دیود زنر موازی	KS156B	*
C1	خازن (خازن)	0.1 mkf / 400 V	*
C2	خازن (الکترولیت)	10 mkf \ 450 ولت	*
C3	خازن الکترولیتی	47 mkf 25 ولت	*
C3	خازن	1000 pF	*
C4	خازن	0.22 mF	*
R1	مقاومت	5600 Ω	*
R2	مقاومت	2200 Ω	*
R3	مقاومت	1500 Ω	*
R4	مقاومت	8200 Ω	*
R5	مقاومت متغیر	2200 Ω	*
R6	مقاومت	1000 Ω	*
R7	مقاومت	1200 Ω	*
T1	تبدیل کننده	TS320	*
NL1	دیود ساطع نور	AL307B	*
FU1، FU2	فیوز	10 A	**
SA1	تعویض		*
XT1-XT4	دوشاخه اتصال به زمین		**

برای نصب تمام عناصر از آن استفاده می شود تخته مدار چاپی، که تولید آن نیاز به بررسی دقیق تری در مبحثی جداگانه دارد. در صورت نیاز می توانید تولید برد این مدار را به متخصصانی که به صورت حرفه ای این کار را انجام می دهند در وب سایت http://megapcb.com/ سفارش دهید.

همانطور که می بینید، مدار تثبیت کننده ولتاژ 220 ولت به راحتی با دستان خود مونتاژ می شود و با اطمینان کار می کند.

خیلی مهم!پس از مونتاژ، لازم است محدودیت های تثبیت ولتاژ خروجی را تنظیم کنید. برای انجام این کار، یک لامپ رشته ای معمولی 100-200 وات را به خروجی تثبیت کننده متصل کنید، سپس باید مقاومت متغیر R5 را در خروجی روی 225 ولت تنظیم کنید. سپس یک بار بزرگتر تا 1.5 کیلو ولت وصل کنید و ولتاژ را تا 220 ولت افزایش دهید. اندازه گیری ها را می توان با یک مولتی متر معمولی انجام داد یا یک ولت متر اشاره گر را می توان در مدار نصب کرد. بعد از 10 دقیقه کار روی حداکثر باراحساس کنید که ترانزیستور چقدر داغ است، در صورت لزوم، اندازه رادیاتور را افزایش دهید.

مهم!فراموش نکنید که ترانزیستور با استفاده از خمیر رسانای گرما از طریق واشر میکا به رادیاتور متصل می شود. به دلایل ایمنی، از یک سیم سه سیم یا یک کابل با دوشاخه استفاده کنید که یک ترمینال زمین در ورودی تثبیت کننده دارد. سیم زمین را به خط خنثی روی برد و کیس وصل کنید، مخصوصاً وقتی فلزی باشد.

ویدیو

محتوا:

در مدارهای الکتریکی نیاز دائمی به تثبیت برخی پارامترها وجود دارد. برای این منظور از طرح های کنترل و نظارت ویژه استفاده می شود. دقت اقدامات تثبیت کننده به به اصطلاح استاندارد بستگی دارد که با آن یک پارامتر خاص، به عنوان مثال، ولتاژ، مقایسه می شود. یعنی زمانی که مقدار پارامتر کمتر از استاندارد باشد، مدار تثبیت کننده ولتاژ، کنترل را روشن کرده و دستور افزایش آن را می دهد. در صورت لزوم، عمل مخالف انجام می شود - برای کاهش.

این اصل عملیاتی زیربنای آن است کنترل خودکارتمام دستگاه ها و سیستم های شناخته شده تثبیت کننده های ولتاژ با وجود مدارها و عناصر متنوعی که برای ایجاد آنها استفاده می شود، به همین ترتیب عمل می کنند.

مدار تثبیت کننده ولتاژ 220 ولت DIY

با عملکرد ایده آل شبکه های الکتریکی، مقدار ولتاژ نباید بیش از 10٪ از مقدار اسمی، بالا یا پایین تغییر کند. با این حال، در عمل، افت ولتاژ به مقادیر بسیار بالاتری می رسد، که تأثیر بسیار منفی بر تجهیزات الکتریکی، حتی تا حد خرابی دارد.

تجهیزات تثبیت کننده ویژه به محافظت در برابر چنین مشکلاتی کمک می کند. اما به دلیل هزینه بالای آن، استفاده از آن در شرایط داخلی در بسیاری از موارد از نظر اقتصادی زیان آور است. بهترین راه برای خروج از وضعیت یک تثبیت کننده ولتاژ 220 ولت خانگی است که مدار آن بسیار ساده و ارزان است.

می توانید یک طرح صنعتی را به عنوان مبنایی در نظر بگیرید تا بفهمید از چه قسمت هایی تشکیل شده است. هر تثبیت کننده شامل یک ترانسفورماتور، مقاومت، خازن، کابل های اتصال و اتصال است. ساده ترین آنها یک تثبیت کننده ولتاژ متناوب در نظر گرفته می شود که مدار آن بر اساس اصل یک رئوستات کار می کند و مقاومت را مطابق با قدرت فعلی افزایش یا کاهش می دهد. که در مدل های مدرنعلاوه بر این، بسیاری از عملکردهای دیگر وجود دارد که از لوازم خانگی در برابر نوسانات برق محافظت می کند.

در بین طرح های خانگی، دستگاه های تریاک بیشترین تاثیر را دارند، بنابراین این مدل به عنوان نمونه در نظر گرفته خواهد شد. یکسان سازی جریان با این دستگاه با ولتاژ ورودی در محدوده 130-270 ولت امکان پذیر خواهد بود. قبل از شروع مونتاژ، باید مجموعه خاصی از عناصر و اجزاء را خریداری کنید. این شامل منبع تغذیه، یکسو کننده، کنترل کننده، مقایسه کننده، تقویت کننده ها، LED ها، ترانسفورماتور خودکار، واحد تاخیر روشن شدن بار، سوئیچ های اپتوکوپلر، کلید فیوز می باشد. ابزار اصلی کار موچین و آهن لحیم کاری است.

برای مونتاژ یک تثبیت کننده 220 ولتاول از همه، به یک برد مدار چاپی به ابعاد 11.5x9.0 سانتی متر نیاز دارید که باید از قبل آماده شود. توصیه می شود از فایبرگلاس فویل به عنوان ماده استفاده کنید. چیدمان قطعات بر روی چاپگر چاپ شده و با استفاده از اتو به برد منتقل می شود.

ترانسفورماتورهای مدار را می توان به صورت آماده گرفته یا خودتان مونتاژ کرد. ترانسفورماتورهای تمام شده باید مارک TPK-2-2 12 ولت باشند و به صورت سری به یکدیگر متصل شوند. برای ایجاد اولین ترانسفورماتور خود با دستان خود، به یک هسته مغناطیسی با سطح مقطع 1.87 سانتی متر مربع و 3 کابل PEV-2 نیاز دارید. کابل اول در یک سیم پیچ استفاده می شود. قطر آن 0.064 میلی متر و تعداد چرخش ها 8669 خواهد بود. سیم های باقی مانده در سیم پیچ های دیگر استفاده می شود. قطر آنها قبلاً 0.185 میلی متر خواهد بود و تعداد چرخش ها 522 خواهد بود.

ترانسفورماتور دوم بر اساس یک هسته مغناطیسی حلقوی ساخته شده است. سیم پیچ آن از همان سیم مورد اول ساخته شده است، اما تعداد دور آن متفاوت خواهد بود و 455 خواهد بود. در دستگاه دوم، هفت شیر ​​ساخته شده است. سه مورد اول از سیم با قطر 3 میلی متر و بقیه از لاستیک هایی با سطح مقطع 18 میلی متر مربع ساخته شده اند. این امر از گرم شدن ترانسفورماتور در حین کار جلوگیری می کند.

توصیه می شود سایر قطعات را به صورت آماده در فروشگاه های تخصصی خریداری کنید. اساس مجمع است مدارتثبیت کننده ولتاژ، ساخت کارخانه. ابتدا یک میکرو مدار نصب می شود که به عنوان یک کنترل کننده برای هیت سینک عمل می کند. برای ساخت آن از صفحه آلومینیومی با مساحت بیش از 15 سانتی متر مربع استفاده شده است. تریاک ها روی همان برد نصب می شوند. هیت سینک در نظر گرفته شده برای نصب باید دارای سطح خنک کننده باشد. پس از این، LED ها مطابق مدار یا در کنار هادی های چاپ شده در اینجا نصب می شوند. سازه ای که به این روش مونتاژ شده است، نه از نظر قابلیت اطمینان و نه از نظر کیفیت کار قابل مقایسه با مدل های کارخانه ای نیست. چنین تثبیت کننده هایی با لوازم خانگیکه نیازی به پارامترهای جریان و ولتاژ دقیق ندارند.

مدارهای تثبیت کننده ولتاژ ترانزیستور

ترانسفورماتورهای باکیفیت مورد استفاده در مدار الکتریکی، به طور موثر حتی با تداخل بزرگ مقابله می کند. آنها به طور قابل اعتماد از لوازم خانگی و تجهیزات نصب شده در خانه محافظت می کنند. یک سیستم فیلتراسیون سفارشی به شما این امکان را می دهد که با هر نوسانی برق مقابله کنید. با کنترل ولتاژ، تغییرات جریان رخ می دهد. فرکانس محدود کننده در ورودی افزایش می یابد و در خروجی کاهش می یابد. بنابراین جریان در مدار در دو مرحله تبدیل می شود.

ابتدا یک ترانزیستور با فیلتر در ورودی استفاده می شود. بعد شروع کار است. برای تکمیل تبدیل جریان، مدار از یک تقویت کننده استفاده می کند که اغلب بین مقاومت ها نصب می شود. به همین دلیل سطح دمای مورد نیاز در دستگاه حفظ می شود.

مدار یکسوسازی به شرح زیر عمل می کند. اصلاح ولتاژ متناوب از سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتور با استفاده از یک پل دیودی (VD1-VD4) رخ می دهد. صاف کردن ولتاژ توسط خازن C1 انجام می شود و پس از آن وارد سیستم می شود تثبیت کننده جبران کننده. عملکرد مقاومت R1 جریان تثبیت کننده را روی دیود زنر VD5 تنظیم می کند. مقاومت R2 یک مقاومت بار است. با مشارکت خازن های C2 و C3، ولتاژ تغذیه فیلتر می شود.

مقدار ولتاژ خروجی تثبیت کننده به عناصر VD5 و R1 بستگی دارد که برای انتخاب آنها یک جدول ویژه وجود دارد. VT1 روی رادیاتوری نصب می شود که سطح خنک کننده آن باید حداقل 50 سانتی متر مربع باشد. ترانزیستور داخلی KT829A را می توان با یک آنالوگ خارجی BDX53 از موتورولا جایگزین کرد. عناصر باقی مانده مشخص شده اند: خازن - K50-35، مقاومت - MLT-0.5.

مدار تنظیم کننده ولتاژ خطی 12 ولت

تثبیت کننده های خطی از تراشه های KREN و همچنین LM7805، LM1117 و LM350 استفاده می کنند. لازم به ذکر است که نماد KREN مخفف نیست. این یک مخفف است نام و نام خانوادگیتراشه تثبیت کننده با نام KR142EN5A. سایر ریز مدارها از این نوع به همین ترتیب تعیین می شوند. پس از مخفف، این نام متفاوت به نظر می رسد - KREN142.

تثبیت کننده های خطی یا تثبیت کننده های ولتاژ جریان مستقیمطرح ها بسیار گسترده شده اند. تنها اشکال آنها عدم توانایی کار در ولتاژ کمتر از ولتاژ خروجی اعلام شده است.

به عنوان مثال، اگر شما نیاز به دریافت ولتاژ 5 ولت در خروجی LM7805 دارید، ولتاژ ورودی باید حداقل 6.5 ولت باشد. هنگامی که کمتر از 6.5 ولت به ورودی اعمال شود، به اصطلاح افت ولتاژ رخ می دهد و خروجی دیگر 5 ولت اعلام شده را نخواهد داشت. علاوه بر این، تثبیت کننده های خطی تحت بار بسیار داغ می شوند. این ویژگی اساس اصل عملکرد آنها است. یعنی ولتاژ بالاتر از تثبیت شده به گرما تبدیل می شود. به عنوان مثال، هنگامی که ولتاژ 12 ولت به ورودی ریز مدار LM7805 اعمال می شود، 7 ولت از آنها برای گرم کردن کیس استفاده می شود و فقط 5 ولت لازم به مصرف کننده می رسد. در طول فرآیند تبدیل، چنان گرمایش قوی رخ می دهد که این ریز مدار در غیاب رادیاتور خنک کننده به سادگی می سوزد.

مدار تثبیت کننده ولتاژ قابل تنظیم

موقعیت هایی اغلب زمانی ایجاد می شود که ولتاژ تامین شده توسط تثبیت کننده نیاز به تنظیم داشته باشد. شکل نشان می دهد مدار ساده تثبیت کننده قابل تنظیمولتاژ و جریان، اجازه می دهد تا نه تنها تثبیت شود، بلکه ولتاژ را نیز تنظیم کند. حتی با دانش اولیه الکترونیک می توان آن را به راحتی مونتاژ کرد. به عنوان مثال، ولتاژ ورودی 50 ولت است و خروجی هر مقداری در 27 ولت است.

قسمت اصلی تثبیت کننده استفاده می شود ترانزیستور اثر میدانی IRLZ24/32/44 و سایر مدل های مشابه. این ترانزیستورها مجهز به سه ترمینال هستند - تخلیه، منبع و دروازه. ساختار هر یک از آنها از یک فلز دی الکتریک (دی اکسید سیلیکون) - یک نیمه هادی تشکیل شده است. محفظه شامل یک تراشه تثبیت کننده TL431 است که با کمک آن خروجی تنظیم می شود ولتاژ الکتریکی. خود ترانزیستور می تواند روی هیت سینک باقی بماند و توسط هادی ها به برد متصل شود.

این مدار می تواند با ولتاژ ورودی در محدوده 6 تا 50 ولت کار کند. ولتاژ خروجیمعلوم می شود که در محدوده 3 تا 27 ولت است و می توان آن را با استفاده از یک مقاومت اصلاح کننده تنظیم کرد. بسته به طراحی رادیاتور، جریان خروجی به 10 آمپر می رسد. ظرفیت خازن های صاف کننده C1 و C2 10-22 μF و C3 4.7 μF است. مدار می تواند بدون آنها کار کند، اما کیفیت تثبیت کاهش می یابد. خازن های الکترولیتی در ورودی و خروجی تقریباً 50 ولت هستند. توان تلف شده توسط چنین تثبیت کننده ای از 50 وات تجاوز نمی کند.

مدار تثبیت کننده ولتاژ تریاک 220 ولت

تثبیت کننده های تریاک به روشی مشابه دستگاه های رله کار می کنند. یک تفاوت قابل توجه وجود واحدی است که سیم پیچ های ترانسفورماتور را تغییر می دهد. به جای رله ها، از تریاک های قدرتمند استفاده می شود که تحت کنترل کنترل کننده ها کار می کنند.

کنترل سیم پیچ ها با استفاده از تریاک غیر تماسی است، بنابراین هیچ کلیک مشخصی هنگام تعویض وجود ندارد. سیم مسی برای سیم پیچی اتوترانسفورماتور استفاده می شود. تثبیت کننده های تریاک می توانند در ولتاژ پایین از 90 ولت و ولتاژ بالا تا 300 ولت کار کنند. تنظیم ولتاژ با دقت تا 2٪ انجام می شود به همین دلیل لامپ ها اصلاً چشمک نمی زنند. با این حال، در هنگام سوئیچینگ، مانند دستگاه های رله، یک emf خود القا شده رخ می دهد.

سوئیچ های تریاک به اضافه بار بسیار حساس هستند و بنابراین باید دارای ذخیره انرژی باشند. این نوعتثبیت کننده ها رژیم دمایی بسیار دشواری دارند. بنابراین، تریاک ها بر روی رادیاتورهایی با خنک کننده اجباری فن نصب می شوند. مدار تثبیت کننده ولتاژ تریستور DIY 220 ولت دقیقاً به همین روش کار می کند.

دستگاه هایی با دقت بالا وجود دارد که بر روی یک سیستم دو مرحله ای کار می کنند. مرحله اول یک تنظیم تقریبی ولتاژ خروجی را انجام می دهد، در حالی که مرحله دوم این فرآیند را بسیار دقیق تر انجام می دهد. بنابراین کنترل دو مرحله با استفاده از یک کنترلر انجام می شود که در واقع به معنای وجود دو تثبیت کننده در یک محفظه واحد است. هر دو مرحله دارای سیم پیچی در یک ترانسفورماتور مشترک هستند. این دو مرحله با 12 کلید به شما امکان تنظیم ولتاژ خروجی را در 36 سطح می دهد که دقت بالای آن را تضمین می کند.

تثبیت کننده ولتاژ با مدار حفاظت جریان

این دستگاه ها در درجه اول برق را برای دستگاه های ولتاژ پایین تامین می کنند. این مدار تثبیت کننده جریان و ولتاژ با طراحی ساده، پایه عنصر در دسترس، و توانایی تنظیم هموار نه تنها ولتاژ خروجی، بلکه جریانی که حفاظت در آن راه اندازی می شود، متمایز می شود.
اساس مدار یک تنظیم کننده موازی یا یک دیود زنر قابل تنظیم، همچنین با قدرت بالا است. با استفاده از یک مقاومت به اصطلاح اندازه گیری، جریان مصرف شده توسط بار کنترل می شود.

گاهی اوقات در خروجی تثبیت کننده وجود دارد مدار کوتاهیا جریان بار از مقدار تنظیم شده بیشتر شود. در این حالت، ولتاژ مقاومت R2 کاهش می یابد و ترانزیستور VT2 باز می شود. همچنین یک باز شدن همزمان ترانزیستور VT3 وجود دارد که منبع ولتاژ مرجع را تغییر می دهد. در نتیجه، ولتاژ خروجی تقریباً به سطح صفر کاهش می یابد و ترانزیستور کنترل از اضافه بار جریان محافظت می شود. به منظور تنظیم آستانه دقیق برای حفاظت جریان، از یک مقاومت پیرایش R3 استفاده می شود که به موازات مقاومت R2 متصل می شود. رنگ قرمز LED1 نشان دهنده خاموش شدن محافظ و LED2 سبز نشان دهنده ولتاژ خروجی است.

پس از مونتاژ صحیح مدار تثبیت کننده های قدرتمندولتاژها بلافاصله وارد عمل می شوند، فقط باید مقدار ولتاژ خروجی مورد نیاز را تنظیم کنید. پس از بارگذاری دستگاه، رئوستات جریانی را تنظیم می کند که حفاظت در آن راه اندازی می شود. اگر حفاظت باید با جریان کمتری کار کند، برای این کار باید مقدار مقاومت R2 را افزایش داد. به عنوان مثال، با R2 برابر با 0.1 اهم، حداقل جریان حفاظتی حدود 8A خواهد بود. اگر برعکس، نیاز به افزایش جریان بار دارید، باید دو یا چند ترانزیستور را به صورت موازی وصل کنید که ساطع کننده های آنها دارای مقاومت های تساوی هستند.

مدار تثبیت کننده ولتاژ رله 220

با استفاده از تثبیت کننده رله، حفاظت قابل اعتماد از دستگاه ها و غیره لوازم برقی، برای کدام سطح استانداردولتاژ 220 ولت این تثبیت کننده ولتاژ 220 ولت است که مدار آن برای همه شناخته شده است. به دلیل سادگی طراحی آن بسیار محبوب است.

برای کارکرد صحیح این دستگاه، مطالعه طراحی و اصل عملکرد آن ضروری است. هر تثبیت کننده رله از یک ترانسفورماتور اتوماتیک و یک مدار الکترونیکی تشکیل شده است که عملکرد آن را کنترل می کند. علاوه بر این، یک رله در یک محفظه بادوام قرار دارد. این دستگاه در دسته تقویت کننده های ولتاژ قرار می گیرد، یعنی فقط در صورت ولتاژ پایین، جریان را اضافه می کند.

اضافه کردن تعداد ولت مورد نیاز با اتصال سیم پیچ ترانسفورماتور انجام می شود. معمولاً از 4 سیم پیچ برای عملیات استفاده می شود. اگر جریان خیلی زیاد باشد شبکه برق، ترانسفورماتور به طور خودکار ولتاژ را به مقدار مورد نظر کاهش می دهد. طراحی را می توان با عناصر دیگر، به عنوان مثال، یک صفحه نمایش تکمیل کرد.

بنابراین، تثبیت کننده ولتاژ رله یک اصل کار بسیار ساده دارد. جریان توسط یک مدار الکترونیکی اندازه گیری می شود، سپس پس از دریافت نتایج، با جریان خروجی مقایسه می شود. اختلاف ولتاژ حاصل به طور مستقل با انتخاب سیم پیچ مورد نیاز تنظیم می شود. بعد، رله متصل می شود و ولتاژ به سطح مورد نیاز می رسد.

تثبیت کننده ولتاژ و جریان در LM2576

لوازم خانگی مستعد افزایش ولتاژ هستند: آنها سریعتر فرسوده می شوند و از کار می افتند. و در شبکه، ولتاژ اغلب می پرد، سقوط می کند یا حتی قطع می شود: این به دلیل فاصله از منبع و ناقص بودن خطوط برق است.

برای تغذیه دستگاه هایی با جریان با ویژگی های پایدار، از تثبیت کننده های ولتاژ در آپارتمان ها استفاده می شود. صرف نظر از پارامترهای جریان وارد شده به دستگاه در خروجی آن، پارامترهای تقریباً بدون تغییر خواهد داشت.

با انتخاب از طیف گسترده ای (تفاوت در قدرت، اصل کار، کنترل و پارامتر ولتاژ خروجی) می توان یک دستگاه تساوی جریان را خریداری کرد. اما مقاله ما به نحوه ساخت تثبیت کننده ولتاژ با دستان خود اختصاص دارد. آیا کار خانگی در این مورد موجه است؟

یک تثبیت کننده خانگی سه مزیت دارد:

1. ارزانی. همه قطعات به طور جداگانه خریداری می شوند، و این در مقایسه با همان قطعات مقرون به صرفه است، اما در حال حاضر در یک دستگاه مونتاژ شده است - یک اکولایزر جریان.
2. امکان تعمیر DIY. اگر یکی از عناصر تثبیت کننده خریداری شده خراب شود، بعید است که بتوانید آن را جایگزین کنید، حتی اگر مهندسی برق را بدانید. شما به سادگی چیزی برای جایگزینی یک قطعه فرسوده پیدا نخواهید کرد. با یک دستگاه خانگی، همه چیز ساده تر است: شما در ابتدا تمام عناصر موجود در فروشگاه را خریداری کردید. تنها چیزی که باقی می ماند این است که دوباره به آنجا برویم و آنچه شکسته است را بخریم.
3. تعمیر آسان. اگر خودتان یک مبدل ولتاژ مونتاژ کرده اید، آن را 100٪ می دانید. و درک دستگاه و عملکرد به شما کمک می کند تا به سرعت علت خرابی تثبیت کننده را شناسایی کنید. هنگامی که متوجه شدید، می توانید به راحتی واحد خانگی خود را تعمیر کنید.

تثبیت کننده خود تولید سه عیب جدی دارد:

1. قابلیت اطمینان پایین. در شرکت های تخصصی، دستگاه ها قابل اعتمادتر هستند، زیرا توسعه آنها بر اساس قرائت ابزار دقیق با دقت بالا است که در زندگی روزمره یافت نمی شود.
2. محدوده ولتاژ خروجی گسترده. اگر تثبیت کننده های صنعتی بتوانند ولتاژ نسبتاً ثابتی تولید کنند (مثلاً 215-220 ولت)، آنالوگ های خانگی می توانند دامنه ای 2-5 برابر بزرگتر داشته باشند، که می تواند برای تجهیزاتی که به تغییرات جریان حساس هستند بسیار مهم باشد.
3. راه اندازی پیچیده. اگر یک تثبیت کننده بخرید، مرحله راه اندازی دور می زند؛ تنها کاری که باید انجام دهید این است که دستگاه را متصل کرده و عملکرد آن را کنترل کنید. اگر شما سازنده اکولایزر فعلی هستید، باید آن را نیز پیکربندی کنید. این دشوار است، حتی اگر ساده ترین تثبیت کننده ولتاژ را خودتان ساخته باشید.

اکولایزر جریان خانگی: ویژگی ها

تثبیت کننده با دو پارامتر مشخص می شود:

• محدوده مجاز ولتاژ ورودی (Uin)؛
• محدوده مجاز ولتاژ خروجی (Uout).

این مقاله مبدل جریان تریاک را مورد بحث قرار می دهد زیرا بسیار کارآمد است. برای آن، Uin 130-270 ولت و Uout 205-230 ولت است. اگر محدوده ولتاژ ورودی زیاد یک مزیت است، برای خروجی یک نقطه ضعف است.

با این حال، برای لوازم خانگی این محدوده قابل قبول است. بررسی این امر آسان است، زیرا نوسانات مجاز ولتاژ نوسانات و افت بیش از 10٪ نیست. و این 22.2 ولت بالا یا پایین است. یعنی تغییر ولتاژ از 197.8 به 242.2 ولت مجاز است. در مقایسه با این محدوده، جریان تثبیت کننده تریاک ما حتی نرم تر است.

این دستگاه برای اتصال به خطی با بار بیش از 6 کیلو وات مناسب است. در 0.01 ثانیه سوئیچ می کند.

طراحی دستگاه تثبیت کننده جریان

یک تثبیت کننده ولتاژ 220 ولت خانگی، که نمودار آن در بالا ارائه شده است، شامل عناصر زیر است:

• واحد قدرت. از دستگاه های ذخیره سازی C2 و C5، ترانسفورماتور ولتاژ T1 و همچنین مقایسه کننده (دستگاه مقایسه) DA1 و LED VD1 استفاده می کند.
• گره،تاخیر در شروع بار برای مونتاژ آن به مقاومت های R1 تا R5 ، ترانزیستورهای VT1 تا VT3 و همچنین ذخیره سازی C1 نیاز دارید.
• یکسو کننده، اندازه گیری مقدار نوسان و افت ولتاژ. طراحی آن شامل یک LED VD2 با دیود زنر به همین نام، یک درایو C2، یک مقاومت R14 و R13 است.
• مقایسه کننده.به مقاومت هایی از R15 تا R39 و مقایسه دستگاه های DA2 با DA3 نیاز دارد.
• کنترل کننده نوع منطقی. به تراشه های DD از 1 تا 5 نیاز دارد.
• تقویت کننده ها. آنها به مقاومت هایی برای محدود کردن جریان R40-R48 و همچنین ترانزیستورهای VT4 به VT12 نیاز دارند.
• LED ها،ایفای نقش یک نشانگر - HL از 1 تا 9؛
• سوئیچ های اپتوکوپلر(7) با تریاک های VS از 1 تا 7، مقاومت های R از 6 تا 12 و تریاک های اپتوکوپلر U از 1 تا 7.
• سوئیچ خودکاربا فیوز QF1؛
• اتوترانسفورماتور T2.

این دستگاه چگونه کار خواهد کرد؟

پس از اینکه درایو گره با بار معلق (C1) به شبکه متصل شد، همچنان تخلیه می شود. ترانزیستور VT1 روشن می شود و 2 و 3 بسته می شوند. از طریق دومی، جریان متعاقباً به LED ها و تریاک های اپتوکوپلر جریان می یابد. اما در حالی که ترانزیستور بسته است، دیودها سیگنالی نمی دهند و تریاک ها همچنان بسته هستند: هیچ باری وجود ندارد. اما جریان در حال حاضر از طریق اولین مقاومت به دستگاه ذخیره سازی جریان دارد که شروع به جمع آوری انرژی می کند.

فرآیند توضیح داده شده در بالا 3 ثانیه طول می کشد و پس از آن تریگر اشمیت بر اساس ترانزیستورهای VT 1 و 2 فعال می شود و پس از آن ترانزیستور 3 روشن می شود.حالا می توان بار را باز در نظر گرفت.

ولتاژ خروجی از سیم پیچ سوم ترانسفورماتور روی منبع تغذیه توسط دیود دوم و خازن برابر می شود. سپس جریان به R13 هدایت می شود، از R14 عبور می کند. بر این لحظهولتاژ متناسب با ولتاژ در شبکه است. سپس جریان به مقایسه کننده های غیر معکوس عرضه می شود. بلافاصله، دستگاه های مقایسه کننده معکوس، جریان یکسان شده را دریافت می کنند، که به مقاومت های 15 تا 23 عرضه می شود. سپس یک کنترل کننده برای پردازش سیگنال های ورودی در دستگاه های مقایسه متصل می شود.

تفاوت های ظریف تثبیت بسته به ولتاژ ارائه شده به ورودی

اگر ولتاژی تا 130 ولت وارد شود، سطح منطقی ولتاژ پایین (LU) در پایانه های مقایسه نشان داده می شود. ترانزیستور چهارم باز است و LED 1 چشمک می زند و نشان می دهد که یک شیب شدید در خط وجود دارد. باید بدانید که تثبیت کننده قادر به تولید ولتاژ مورد نیاز نیست. بنابراین، تمام تریاک ها بسته هستند و هیچ باری وجود ندارد.

اگر ولتاژ در ورودی 130-150 ولت باشد، در سیگنال های 1 و A LU بالا مشاهده می شود، اما برای سیگنال های دیگر هنوز کم است. ترانزیستور پنجم روشن می شود، دیود دوم روشن می شود. Optocoupler triac U1.2 و triac VS2 باز است. بار در امتداد دومی می رود و از بالا به ترمینال سیم پیچ اتوترانسفورماتور دوم می رسد.

با ولتاژ ورودی 150-170 ولت، LU بالا در سیگنال های 1، 2 و V مشاهده می شود؛ در بقیه هنوز کم است. سپس ترانزیستور ششم روشن می شود و دیود سوم روشن می شود، VS2 روشن می شود و جریان به ترمینال سیم پیچ دوم (اگر از بالا حساب شود) ترانسفورماتور دوم تامین می شود.

عملکرد تثبیت کننده به همین ترتیب در محدوده ولتاژ 170-190 ولت، 190-210 ولت، 210-230 ولت، 230-250 ولت توضیح داده شده است.

ساخت PCB

برای مبدل جریان تریاک، به یک برد مدار چاپی نیاز دارید که تمام عناصر روی آن قرار گیرند. اندازه آن: 11.5 در 9 سانتی متر برای تهیه آن به فایبرگلاس نیاز دارید که یک طرف آن با فویل پوشانده شده است.

این برد را می توان روی چاپگر لیزری چاپ کرد و پس از آن از اتو استفاده می شود. راحت است که خودتان با استفاده از برنامه Sprint Loyout یک تخته بسازید. نموداری از قرارگیری عناصر روی آن در زیر نشان داده شده است.

چگونه ترانسفورماتور T1 و T2 بسازیم؟

اولین ترانسفورماتور T1 با توان 3 کیلووات با استفاده از یک هسته مغناطیسی با سطح مقطع (CSA) 187 متر مربع ساخته شده است. میلی متر و سه سیم PEV-2:

• برای اولین بسته بندی، PPS فقط 0.003 متر مربع است. میلی متر تعداد نوبت – 8669;
• برای سیم پیچ دوم و سوم، PPS تنها 0.027 متر مربع است. میلی متر تعداد دور در هر نوبت 522 عدد می باشد.

اگر نمی‌خواهید سیم را بپیچید، می‌توانید دو ترانسفورماتور TPK-2-2×12V خریداری کنید و مانند شکل زیر آنها را به صورت سری وصل کنید.

برای ساخت یک اتوترانسفورماتور با توان دوم 6 کیلو وات، به یک هسته مغناطیسی حلقوی و سیم PEV-2 نیاز دارید که از آن یک لفاف 455 دور ساخته می شود. و در اینجا به خم ها (7 قطعه) نیاز داریم:

• پیچیدن 1-3 خم از سیم با PPS 7 متر مربع. میلی متر
• پیچیدن 4-7 خم از سیم با PPS 254 متر مربع. میلی متر

چه باید خرید؟

خرید در فروشگاه تجهیزات الکتریکی و رادیویی (نشان در پرانتز در نمودار):

• 7 تریاک اپتوکوپلر MOC3041 یا 3061 (U از 1 تا 7)؛
• 7 تریاک ساده BTA41-800B (در مقابل از 1 تا 7)؛
• 2 LED DF005M یا KTs407A (VD 1 و 2)؛
• 3 مقاومت SP5-2، 5-3 ممکن (R 13، 14، 25)؛
• عنصر یکسان کننده فعلی KR1158EN6A یا B (DA1)؛
• 2 دستگاه مقایسه LM339N یا K1401CA1 (DA 1 و 2)؛
• سوئیچ با فیوز؛
• 4 خازن فیلم یا سرامیکی (C 4، 6، 7، 8)؛
• 4 خازن اکسید (C 1، 2، 3، 5)؛
• 7 مقاومت برای محدود کردن جریان، در پایانه های آنها باید برابر با 16 میلی آمپر (R از 41 تا 47) باشد.
• 30 مقاومت (هر) با تلرانس 5٪؛
• 7 مقاومت C2-23 با تلرانس 1% (R از 16 تا 22).

ویژگی های مونتاژ دستگاه برای یکسان سازی ولتاژ

میکرو مدار دستگاه تثبیت کننده جریان بر روی یک هیت سینک نصب می شود که برای آن صفحه آلومینیومی مناسب است. مساحت آن نباید کمتر از 15 متر مربع باشد. سانتی متر.

یک هیت سینک با سطح خنک کننده نیز برای تریاک ضروری است. برای هر 7 عنصر، یک هیت سینک با مساحت حداقل 16 متر مربع کافی است. dm

برای اینکه مبدل ولتاژ AC که ما تولید می کنیم کار کند، به یک میکروکنترلر نیاز دارید. ریز مدار KR1554LP5 به خوبی از پس نقش خود بر می آید.

قبلاً می دانید که می توانید 9 دیود چشمک زن را در مدار پیدا کنید. همه آنها به گونه ای روی آن قرار گرفته اند که در سوراخ هایی که در پنل جلویی دستگاه قرار دارند قرار می گیرند. و اگر بدنه تثبیت کننده مکان آنها را مانند نمودار اجازه نمی دهد، می توانید آن را تغییر دهید تا LED ها در سمتی که برای شما مناسب است بیرون بیایند.

به جای چراغ های LED چشمک زن می توان از LED های غیر چشمک زن استفاده کرد. اما در این مورد، شما باید دیودهایی با درخشش قرمز روشن بگیرید. عناصر مارک های زیر مناسب هستند: AL307KM و L1543SRC-E.

اکنون می دانید که چگونه یک تثبیت کننده ولتاژ 220 ولت بسازید. و اگر قبلاً مجبور به انجام کاری مشابه بوده اید، این کار برای شما دشوار نخواهد بود. در نتیجه، می توانید چندین هزار روبل در خرید یک تثبیت کننده صنعتی صرفه جویی کنید.

پس از تحقیق در مورد منابع و تعدادی سایت در اینترنت، تثبیت کننده ولتاژ متناوب توضیح داده شده در مقاله را ساده کردم. تعداد ریز مدارها به چهار و تعداد سوئیچ های اپتوسیمیستور به شش کاهش یافت. اصل عملکرد تثبیت کننده همانند نمونه اولیه است.

مشخصات فنی اصلی تثبیت کننده ولتاژ:

• ولتاژ ورودی، V…..135…270
• ولتاژ خروجی، V. . .197…242
• حداکثر توان بار، کیلووات……………………5
• زمان تعویض یا قطع بار، ms…….10

نمودار تثبیت کننده پیشنهادی در شکل نشان داده شده است. این دستگاه از یک ماژول قدرت و یک واحد کنترل تشکیل شده است. ماژول قدرت شامل یک اتوترانسفورماتور قدرتمند T2 و شش سوئیچ AC است که در نمودار با یک خط نقطه چین مشخص شده است.

قسمت های باقی مانده واحد کنترل را تشکیل می دهند. این شامل هفت دستگاه آستانه است: I - DA2.1 R5 R11 R17، II -DA2.2 R6 R12 R18، III - DA2.3 R7 R13 R19، IV - DA2.4 R8 R14 R20، V - DA3.1 R9 R15 R21 , VI - DA3.2 R10 R16 R22, VII -DA3.3 R23. در یکی از خروجی های رسیور DD2 ولتاژ سطح بالایی وجود دارد که باعث می شود LED مربوطه روشن شود (یکی از HL1 - HL8).

اتوترانسفورماتور قدرتمند T2 به طور متفاوتی نسبت به نمونه اولیه متصل می شود. ولتاژ برق به یکی از شیرهای سیم پیچ یا کل سیم پیچ از طریق یکی از تریاک های VS1-VS6 تامین می شود و بار به همان شیر وصل می شود. با این اتصال سیم کمتری روی سیم پیچ اتوترانسفورماتور مصرف می شود.

ولتاژ سیم پیچ II ترانسفورماتور T1 توسط دیودهای VD1، VD2 یکسو شده و توسط خازن C1 صاف می شود. ولتاژ تصحیح شده متناسب با ولتاژ ورودی است. هم برای تغذیه واحد کنترل و هم برای اندازه گیری ولتاژ شبکه ورودی استفاده می شود. برای این منظور به تقسیم کننده R1-R3 تغذیه می شود. از موتور، مقاومت R2 به ورودی های غیر معکوس می رود تقویت کننده های عملیاتی DA2.1—DA2.4، DA3.1—DA3.3. این آپ امپ به عنوان مقایسه کننده ولتاژ استفاده می شود. مقاومت های R17-R23 هیسترزیس را برای تعویض مقایسه کننده ها ایجاد می کنند.

جدول زیر محدودیت های تغییر ولتاژ خروجی Uout و سطوح ولتاژ منطقی در خروجی تقویت کننده های عملیاتی و ورودی های رسیور DD2 و همچنین LED های روشن بسته به ولتاژ ورودی Uin را بدون در نظر گرفتن هیسترزیس نشان می دهد. .

ریزمدار DA1 یک ولتاژ پایدار 12 ولت برای تغذیه ریز مدارهای باقی مانده تولید می کند. دیود زنر VD3 ولتاژ مرجع 9 ولت تولید می کند. این ولتاژ به ورودی معکوس op-amp DA3.3 عرضه می شود. از طریق تقسیم‌کننده‌های روی مقاومت‌های R5-R16 به ورودی‌های معکوس سایر آپ‌آمپ‌ها عرضه می‌شود.

هنگامی که ولتاژ اصلی زیر 135 ولت است، ولتاژ روی موتور مقاومت R2 و بنابراین در ورودی های غیر معکوس op-amp کمتر از ورودی های معکوس است. بنابراین خروجی تمامی آپ امپ ها کم است. تمامی خروجی های تراشه DD1 نیز کم هستند. در این حالت، سطح بالایی در خروجی O (پین 3) رمزگشا DD2 ظاهر می شود. LED HL1 روشن است، که نشان می دهد ولتاژ شبکه خیلی کم است. همه اپتوسیمیستورها و تریاک ها بسته هستند. هیچ ولتاژی به بار داده نمی شود.

هنگامی که ولتاژ شبکه از 135 تا 155 ولت است، ولتاژ موتور مقاومت R2 بیشتر از ورودی معکوس DA2.1 است، بنابراین سطح خروجی آن بالا است. خروجی عنصر DD1.1 نیز بالاست. در این حالت، سطح بالایی در خروجی 1 (پایه 14) رمزگشای DD2 ظاهر می شود (جدول را ببینید). LED HL1 خاموش می شود. LED HL2 روشن می شود، جریان از طریق دیود ساطع کننده اپتوکوپلر U6 جریان می یابد، در نتیجه اپتوسیمیستور این اپتوکوپلر باز می شود. از طریق یک تریاک باز VS6، ولتاژ اصلی به شیر پایینی مدار (پایین 6) نسبت به ابتدای سیم پیچ (پایه 7) اتوترانسفورماتور T2 تامین می شود. ولتاژ بار 64...71 ولت بیشتر از ولتاژ شبکه است.

با افزایش بیشتر ولتاژ شبکه، به خروجی بعدی اتوترانسفورماتور T2 در مدار سوئیچ می کند. به طور خاص، ولتاژ شبکه از 205 تا 235 ولت به طور مستقیم از طریق تریاک باز VS2 و همچنین به پایانه های 1-7 اتوترانسفورماتور T2 به بار عرضه می شود.

هنگامی که ولتاژ شبکه از 235 تا 270 ولت است، خروجی تمام آپ امپ ها، به جز DA3.3، زیاد است، جریان از طریق LED HL7 و دیود ساطع کننده U1.2 می گذرد. ولتاژ شبکه از طریق یک تریاک باز VS1 به کل سیم پیچ اتوترانسفورماتور T2 متصل می شود. ولتاژ بار 24…28 ولت کمتر از ولتاژ شبکه است.

هنگامی که ولتاژ شبکه بیش از 270 ولت باشد، خروجی تمام آپ امپ ها در سطح بالایی قرار دارد و جریان از طریق LED HL8 عبور می کند که سیگنال بیش از حد را نشان می دهد. ولتاژ بالاشبکه های. همه اپتوسیمیستورها و تریاک ها بسته هستند. هیچ ولتاژی به بار داده نمی شود.

ترانسفورماتور کم مصرف T1 شبیه ترانسفورماتور مورد استفاده در نمونه اولیه است، با این تفاوت که سیم پیچ ثانویه آن شامل 1400 چرخش از وسط است. اتوترانسفورماتور قدرتمند T2 - آماده از تثبیت کننده صنعتی VOTO 5000 W. با باز کردن سیم پیچ ثانویه و بخشی از اولیه، شیرهای جدیدی ایجاد کردم، از ابتدای سیم پیچ (پین 7) شمارش کردم: پین 6 از پیچ 215 (150 ولت)، پین 5 از پیچ 236 (165 ولت)، پایه 4 از پیچ 257 (180 ولت)، پایه 3 از پیچ 286 (200 ولت)، پایه 2 از پیچ 314 (220 ولت). کل سیم پیچ (پین های 1-7) دارای 350 چرخش (245 ولت) است.

مقاومت های ثابت - C2-23 و OMLT، مقاومت R2 - C5-2VB. خازن های C1 - SZ - K50-35، K50-20. دیودها (VD1، VD2) را می توان با -، KD243B - KD243Zh جایگزین کرد.

میکرو مدار را می توان با آنالوگ های داخلی KR1157EN12A، KR1157EN12B جایگزین کرد.

تنظیم با استفاده از LATR انجام می شود. ابتدا آستانه های سوئیچینگ تنظیم می شوند. برای دستیابی به دقت نصب بالاتر، مقاومت های R17-R23 که هیسترزیس ایجاد می کنند، نصب نمی شوند. اتوترانسفورماتور قدرتمند T2 متصل نیست. دستگاه از طریق LATR به شبکه متصل می شود. در خروجی LATR، ولتاژ روی 270 ولت تنظیم شده است. لغزنده مقاومت پیرایش R2 مطابق مدار از پایین به بالا حرکت می کند تا LED HL8 روشن شود. سپس، ولتاژ خروجی LATR روی 135 ولت تنظیم می شود. مقاومت R5 طوری انتخاب می شود که ولتاژ ورودی معکوس کننده (پایه 2) آپ امپ DA2.1 برابر با ولتاژ ورودی غیر معکوس آن باشد. پین 3). سپس مقاومت های R6...R10 به صورت متوالی انتخاب می شوند و آستانه های سوئیچینگ 155 ولت، 170 ولت، 185 ولت، 205 ولت، 235 ولت را تنظیم می کنند و سطوح منطقی را با جدول بررسی می کنند. پس از این، مقاومت های R17-R23 نصب می شوند. در صورت لزوم، مقاومت آنها را با تنظیم عرض مورد نیاز حلقه پسماند انتخاب کنید. هرچه مقاومت بیشتر باشد، عرض حلقه کوچکتر است. با تنظیم آستانه های سوئیچینگ، یک اتوترانسفورماتور قدرتمند T2 و یک بار، به عنوان مثال، یک لامپ رشته ای با توان 100 ... 200 وات را به آن وصل کنید. آستانه های سوئیچینگ را بررسی کرده و ولتاژ دو طرف بار را اندازه گیری کنید. پس از تنظیم، LED های HL2-HL7 را می توان با جایگزین کردن آنها با جامپر حذف کرد.

ادبیات:

1. تثبیت کننده ولتاژ AC Godin A. - رادیو، 1384، شماره 8.
2. Ozolin M. واحد کنترل بهبود یافته برای تثبیت کننده ولتاژ متناوب. - رادیو، 1385، شماره 7.