Idealiskt alternativ drift av elektriska nätverk är en förändring av värdena för ström och spänning, både i riktning mot att minska och öka med högst 10% av de nominella 220 V. Men eftersom överspänningar i verkligheten kännetecknas av stora förändringar, elektriska apparater anslutna direkt till nätverket riskerar att förlora designmöjligheter och till och med misslyckas.

Att använda specialutrustning hjälper dig att undvika problem. Men eftersom det har ett mycket högt pris, föredrar många människor att montera en spänningsstabilisator tillverkad av dem själva. Hur motiverat är ett sådant steg och vad kommer att krävas för att genomföra det?

Konstruktion och funktionsprincip för stabilisatorn

Enhetsdesign

Om du bestämmer dig för att montera enheten själv måste du titta inuti den industriella modellens kropp. Den består av flera huvuddelar:

• Transformator;
• Kondensatorer;
• Motstånd;
• Kablar för anslutning av element och anslutningsanordningar.

Funktionsprincipen för den enklaste stabilisatorn är baserad på driften av en reostat. Det ökar eller minskar motståndet beroende på strömmen. Mer moderna modeller har ett brett utbud av funktioner och kan helt skydda hushållsapparater från strömstörningar i nätverket.

Typer av enheter och deras funktioner

Typer och deras tillämpningar

Klassificeringen av utrustning beror på de metoder som används för att reglera strömmen. Eftersom denna kvantitet representerar partiklars riktningsrörelse kan den påverkas på något av följande sätt:

• Mekanisk;
• Impuls.

Den första är baserad på Ohms lag. Enheter vars drift är baserad på det kallas linjära. De inkluderar två armbågar som är anslutna med hjälp av en reostat. Spänningen som appliceras på ett element passerar genom reostaten och uppträder sålunda på det andra, från vilket det levereras till konsumenterna.

Enheter av denna typ tillåter dig att mycket enkelt ställa in utgångsströmparametrarna och kan uppgraderas med ytterligare komponenter. Men det är omöjligt att använda sådana stabilisatorer i nätverk där skillnaden mellan ingångs- och utströmmen är stor, eftersom de inte kommer att kunna skydda hushållsapparater från kortslutning under tunga belastningar.

Låt oss titta på videon, driftprincipen för pulsanordningen:

Pulsmodeller fungerar på principen om amplitudmodulering av ström. Stabilisatorkretsen använder en strömbrytare som bryter den med vissa intervall. Detta tillvägagångssätt gör att ström kan ackumuleras jämnt i kondensatorn, och efter att den är fulladdad, vidare till enheter.

Till skillnad från linjära stabilisatorer har inte pulsstabilisatorer möjlighet att ställa in ett specifikt värde. Det finns step-up- och step-down-modeller på rea - detta är ett idealiskt val för hemmet.

Spänningsstabilisatorer är också indelade i:

1. En fas;
2. Tre fas.

Men eftersom de flesta hushållsapparater fungerar från ett enfasnätverk, använder de vanligtvis utrustning som tillhör den första typen i bostadslokaler.

Låt oss börja montera: komponenter, verktyg

Eftersom en triac-enhet anses vara den mest effektiva, kommer vi i vår artikel att titta på hur man självständigt monterar just en sådan modell. Det bör omedelbart noteras att denna gör-det-själv-spänningsstabilisator kommer att utjämna strömmen förutsatt att inspänningen är i intervallet från 130 till 270V.

Den tillåtna effekten för enheter anslutna till sådan utrustning får inte överstiga 6 kW. I det här fallet kommer lasten att kopplas om på 10 millisekunder.

När det gäller komponenter, för att montera en sådan stabilisator behöver du följande element:

• Kraftenhet;
• Likriktare för mätning av spänningsamplitud;
• Komparator;
• Kontroller;
• Förstärkare;
• lysdioder;
• Ladda startfördröjningsenhet;
• Autotransformator;
• Optokopplare omkopplare;
• Switch-säkring.

De verktyg jag kommer att behöva är en lödkolv och pincett.

Tillverkningsstadier

För att montera en 220V spänningsstabilisator för ditt hem med egna händer måste du först förbereda ett kretskort som mäter 115x90 mm. Den är gjord av folieglasfiber. Delarnas layout kan tryckas på laserskrivare och med hjälp av ett strykjärn överfört till brädet.

Låt oss titta på videon, en hemgjord enkel enhet:

elektriskt kretsschema

• magnetisk kärna med en tvärsnittsarea på 1,87 cm²;
• tre PEV-2 kablar.

Den första tråden används för att skapa en lindning, och dess diameter är 0,064 mm. Antalet varv ska vara 8669.

De två återstående ledningarna kommer att behövas för att göra andra lindningar. De skiljer sig från den första i diameter som är 0,185 mm. Antalet varv för dessa lindningar kommer att vara 522.

Om du vill förenkla din uppgift kan du använda två färdiga TPK-2-2 12V transformatorer. De är seriekopplade.

När du gör dessa delar själv, efter att en av dem är klar, går de vidare till att skapa den andra. Det kommer att kräva en toroidal magnetisk krets. För lindningen, välj samma PEV-2 som i det första fallet, endast antalet varv kommer att vara 455.

Även i den andra transformatorn måste du göra 7 kranar. Dessutom används för de tre första en tråd med en diameter på 3 mm, och för resten används bussar med ett tvärsnitt på 18 mm². Detta kommer att hjälpa till att förhindra att transformatorn värms upp under drift.

anslutning av två transformatorer

Det är bättre att köpa alla andra komponenter för en enhet du själv skapar i en butik. När allt du behöver har köpts kan du börja montera. Det är bäst att börja med att installera en mikrokrets som fungerar som en styrenhet på en kylfläns, som är gjord av aluminiumplatina med en yta på mer än 15 cm². Triacs är också monterade på den. Dessutom måste kylflänsen som de ska installeras på ha en kylyta.

Om det verkar komplicerat för dig att montera en 220V triac-spänningsstabilisator med dina egna händer, kan du välja en enklare linjär modell. Den kommer att ha liknande egenskaper.

Effektiviteten av en handgjord produkt

Vad får en person att göra den eller den enheten? Oftast - dess höga kostnad. Och i denna mening är en spänningsstabilisator monterad med dina egna händer, naturligtvis, överlägsen en fabriksmodell.

Fördelarna med hemgjorda enheter inkluderar förmågan självreparation. Personen som monterade stabilisatorn förstod både dess funktionsprincip och struktur och kommer därför att kunna eliminera felet utan hjälp utifrån.

Dessutom köptes alla delar till en sådan enhet tidigare i butiken, så om de misslyckas kan du alltid hitta en liknande.

Om vi ​​jämför tillförlitligheten hos en stabilisator monterad med våra egna händer och tillverkad på ett företag, är fördelen på sidan av fabriksmodeller. Hemma, utveckla en modell som skiljer sig åt hög prestanda nästan omöjligt, eftersom det inte finns någon speciell mätutrustning.

Slutsats

Existera Olika typer spänningsstabilisatorer, och några av dem är ganska möjliga att göra med egna händer. Men för att göra detta måste du förstå nyanserna i driften av utrustningen, köpa de nödvändiga komponenterna och utföra deras korrekta installation. Om du inte är säker på dina förmågor, då det bästa alternativet– köp av en fabrikstillverkad enhet. En sådan stabilisator kostar mer, men kvaliteten är betydligt överlägsen modeller som monteras oberoende.

Enligt den etablerade standarden GOST 29322-2014 (IEC 60038:2009) levereras linjespänningen från industriella nätaggregat med en frekvens på 50±0,2 Hz och 230V±10%. Underlåtenhet att följa vissa regler för installation av elinstallationer under installationsarbete under drift orsakar nödsituationer. I dessa fall kan de etablerade nätverksparametrarna avvika avsevärt, vilket negativt påverkar utrustningen som används som last. Gamla hushållsapparater är särskilt känsliga för överspänningar: tvättmaskiner, kylskåp, luftkonditionering, dammsugare och handverktyg. För att eliminera dessa negativa fenomen stabiliseras nätverksspänningen till 220 volt.

I fall av ökad spänning överhettas lindningarna av elektriska motorer, kommutatorerna slits snabbt, genombrott av isoleringsskiktet och interturn-kortslutningar i lindningarna är möjliga. När spänningen är för låg startar motorerna ryckigt eller startar inte alls, vilket leder till för tidigt slitage av startutrustningens element. Kontakter på magnetstartare gnistrar och brinner, belysningsenheter fungerar inte med full effekt och lyser svagt. Det bästa alternativet För att stabilisera spänningsparametrarna i nätverket utan negativa konsekvenser anses det vara användningen av en boostertransformator i strömförsörjningskretsen, spänningen på sekundärlindningen läggs till nätverksspänningen, vilket för den närmare de etablerade parametrarna.

I nya prover av radio-elektronisk utrustning, tv-apparater, personliga datorer Switchande nätaggregat är installerade i video- eller ljudspelare, de utför effektivt arbetet med att stabilisera element. Pulsblock strömförsörjningen kan upprätthålla normal drift av utrustningen vid en nätverksspänning som sträcker sig från 160 till 230V. Denna metod skyddar på ett tillförlitligt sätt utrustning från utbränning av enskilda delar av ingångskretsen på grund av överspänning i nätverket. För att skydda föråldrade typer av utrustning används separata spänningsstabilisatorer genom vilka enheterna är anslutna. Sådana stabilisatorer säljs i specialiserade butiker, men om du vill och har vissa kunskaper och praktiska färdigheter kan du själv montera de enklaste kretsarna. Många hobbyister gör sin egen spänningsstabilisator.

Typer av spänningsstabilisatorer

Beroende på belastningseffekten i nätverket och andra driftsförhållanden används de olika modeller stabilisatorer:

• Ferroresonansstabilisatorer anses vara de enklaste; de ​​använder principen om magnetisk resonans. Kretsen innehåller endast två chokes och en kondensator. Externt ser det ut som en vanlig transformator med primära och sekundära lindningar på chokes. Sådana stabilisatorer har en stor vikt och dimensioner, så de används nästan aldrig för hushållsutrustning. På grund av deras höga prestanda används dessa enheter för medicinsk utrustning;

• Servodrivna stabilisatorer ger spänningsreglering av en autotransformator, vars reostat styrs av en servodrivning som tar emot signaler från en spänningskontrollsensor. Elektromekaniska modeller kan arbeta med tunga belastningar, men har en låg svarshastighet. Reläspänningsstabilisatorn har en sektionsdesign av sekundärlindningen, spänningsstabilisering utförs av en grupp reläer, vars signaler för att stänga och öppna vars kontakter kommer från styrkortet. Således är de nödvändiga sektionerna av sekundärlindningen anslutna för att hålla utspänningen inom de specificerade värdena. Justeringshastigheten är snabb, men spänningsinställningsnoggrannheten är låg;

• Elektroniska stabilisatorer har en liknande princip som reläer, men istället för reläer används tyristorer, triacs eller fälteffekttransistorer för att likrikta lämplig effekt, beroende på belastningsströmmen. Detta ökar avsevärt omkopplingshastigheten för sekundärlindningssektionerna. Det finns varianter av kretsar utan transformatorenhet, alla noder är gjorda på halvledarelement;

• Dubbla omvandlingsspänningsstabilisatorer reglerar enligt inverterprincipen. Dessa modeller omvandlar växelspänning till likspänning och sedan tillbaka till växelspänning; 220V bildas vid omvandlarens utgång.

Stabilisatorkretsen omvandlar inte nätspänningen. DC till AC-växelriktaren genererar 220V utsignal vid valfri inspänning växelström. Sådana stabilisatorer kombineras hög hastighet manöver- och spänningsinställningsnoggrannhet, men har högt pris jämfört med tidigare övervägda alternativ.

Elektronisk spänningsstabilisatorkrets

Låt oss ta en närmare titt på hur man gör en elektronisk spänningsstabilisator med egna händer för 220V, monterar kretsen och ställer in den. Kretsen för en sådan stabilisator är enkel och efterfrågad bland konsumenter, tidstestad.

Grundläggande specifikationer:

• Nätverksingångsspänningsområde – 160-250V;
• Utspänningen efter stabilisering är 220V;
• Den tillåtna effekten som förbrukas av lasten är 2 kW;

Denna effekt är tillräckligt för att ansluta en eller flera värdefulla hushållsapparater som är känsliga för spänningsstötar genom stabilisatorn. Enhetens vikt och dimensioner beror på fallet; huvudelementen, transformatorn och kortet kan placeras i en färdig låda eller väska från annan elektrisk utrustning.

Övning visar att en hemmagjord spänningsstabilisator har vissa svårigheter under montering: en av de arbetsintensiva processerna vid montering av en stabilisatorkrets är tillverkningen av en transformator, men i vårt fall kan detta arbete förenklas. För denna krets är transformatorer av märket TS180-TS320 idealiska för en 220V spänningsstabilisator; de kanske inte är tillgängliga i detaljhandelskedjor, men du kan köpa dem på gamla TV-apparater och på marknader för 300-500 rubel.

Transformatorer i TN- och TPP-serien visade också sin prestanda väl som en del av denna krets. Sekundärlindningarna hos dessa transformatorer producerar spänningar från 24 till 36 volt och tål belastningsströmmar på upp till 8A.

Grundläggande element och funktionsprincip för kretsen

En nätspänning på 160-250V tillförs transformatorns primärlindning, efter transformation tillförs en spänning på 24-36V från sekundärlindningens utgång till diodbryggan VD1. Nyckeltransistorn VT1 är ansluten till kretsen genom en spänningsstabilisator DA1 med ett variabelt motstånd R5, som reglerar spänningen vid stabilisatorns utgång. Parallellstabilisator DA1 och diodbrygga VD2 övervakar felspänningen och förstärker den.

När nätverksspänningen ökar, ökar också spänningen i sekundärlindningen på kondensatorn C3, vilket leder till att zenerdioden DA1 öppnas, och därmed shuntar spänningen över motståndet R7. Detta leder till ett spänningsfall vid grinden på transistorn VT1, den stänger, och vid utgångskontakterna för den stabiliserade spänningen XT3, XT4 är dess ökning begränsad.

Vid låg spänning primärlindning en omvänd reaktion inträffar: spänningen på sekundärlindningen minskar, zenerdioden DA1 stänger, transistorn öppnar, spänningen på sekundärlindningen ökar.

Lysdioden HL1 visar nyckeltransistorns tillstånd, när den är öppen läggs extra spänning på sekundärlindningen och dioden tänds. Zenerdiod VD3 begränsar spänningen till det inställda värdet, vilket skyddar transistorporten från överspänning.

Transistorn är installerad på en 50x50x10 mm duraluminradiator, vanligtvis är detta tillräckligt för att ta bort värme; kraftledningarna måste ha ett tvärsnitt på minst 4 mm2, ledningarna i styrkretsarna måste ha ett mindre tvärsnitt.

Det är lämpligt att installera säkringar FU1, FU2 vid 8-10 A.

Karakteristika för kretselement

detaljens namn	varumärke	Nominellt värde	Kvantitet
DA1	Spänningsreferenskälla	TL431	*
VT1	MOSFET transistor	IRF840	*
VD1	Diodbro	RS805	*
VD2	Likriktardiod	RL102	****
VD3	Parallell zenerdiod	KS156B	*
C1	Kondensator (kapacitans)	0,1 mkf \400 V	*
C2	Kondensator (elektrolyt)	10 mkf \450 V	*
C3	Elektrolytkondensator	47 mkf 25 V	*
C3	Kondensator	1000 pF	*
C4	Kondensator	0,22 mF	*
R1	Motstånd	5600 Ω	*
R2	Motstånd	2200 Ω	*
R3	Motstånd	1500 Ω	*
R4	Motstånd	8200 Ω	*
R5	Variabelt motstånd	2200 Ω	*
R6	Motstånd	1000 Ω	*
R7	Motstånd	1200 Ω	*
T1	Transformator	TS320	*
NL1	Ljusdiod	AL307B	*
FU1, FU2	Säkring	10 A	**
SA1	Växla		*
XT1-XT4	Jordplugg		**

För installation av alla element används den tryckt kretskort, vars produktion kräver mer detaljerad övervägande i ett separat ämne. Vid behov kan du beställa produktion av ett kort för denna krets från specialister som gör detta professionellt på webbplatsen http://megapcb.com/.

Som du kan se är 220V spänningsstabilisatorkretsen lätt att montera med dina egna händer och fungerar tillförlitligt.

Väldigt viktigt! Efter montering är det nödvändigt att justera utspänningsstabiliseringsgränserna. För att göra detta, anslut en vanlig 100-200 W glödlampa till utgången på stabilisatorn, sedan måste du ställa in det variabla motståndet R5 vid utgången till 225V. Anslut sedan en större belastning upp till 1,5 kV och öka spänningen till 220V. Mätningar kan utföras med en konventionell multimeter eller så kan en pekarvoltmeter installeras i kretsen. Efter 10 minuters arbete på maximal belastning känn hur varm transistorn är, om det behövs, öka storleken på radiatorn.

Viktig! Glöm inte att transistorn är fäst vid radiatorn med hjälp av värmeledande pasta genom en glimmerpackning. Av säkerhetsskäl, använd en tretrådig sladd eller en kabel med en kontakt som har en jordad terminal vid stabilisatorns ingång. Anslut jordledningen till den neutrala ledningen på kortet och höljet, speciellt när det är metall.

Video

Innehåll:

I elektriska kretsar finns det ett konstant behov av att stabilisera vissa parametrar. För detta ändamål används speciella kontroll- och övervakningssystem. Noggrannheten hos de stabiliserande åtgärderna beror på den så kallade standarden, med vilken en specifik parameter, till exempel spänning, jämförs. Det vill säga när parametervärdet är under standarden kommer spänningsstabilisatorkretsen att slå på kontrollen och ge ett kommando för att öka den. Om det behövs utförs den motsatta åtgärden - för att minska.

Denna verksamhetsprincip ligger till grund automatisk kontroll alla kända enheter och system. Spänningsstabilisatorer fungerar på samma sätt, trots olika kretsar och element som används för att skapa dem.

DIY 220V spänningsstabilisatorkrets

Med idealisk drift av elektriska nätverk bör spänningsvärdet inte ändras med mer än 10% av det nominella värdet, uppåt eller nedåt. Men i praktiken når spänningsfall mycket högre värden, vilket har en extremt negativ effekt på elektrisk utrustning, till och med fel.

Särskild stabiliseringsutrustning hjälper till att skydda mot sådana problem. Men på grund av dess höga kostnad är dess användning i hushållsförhållanden i många fall ekonomiskt olönsam. Den bästa vägen ut ur situationen är en hemmagjord 220V spänningsstabilisator, vars krets är ganska enkel och billig.

Du kan ta en industridesign som grund för att ta reda på vilka delar den består av. Varje stabilisator inkluderar en transformator, motstånd, kondensatorer, anslutnings- och anslutningskablar. Den enklaste anses vara en växelspänningsstabilisator, vars krets fungerar enligt principen om en reostat, vilket ökar eller minskar motståndet i enlighet med strömstyrkan. I moderna modeller Dessutom finns det många andra funktioner som skyddar hushållsapparater från strömstörningar.

Bland hemgjorda mönster anses triac-enheter vara de mest effektiva, så denna modell kommer att betraktas som ett exempel. Strömutjämning med denna enhet kommer att vara möjlig med en inspänning i intervallet 130-270 volt. Innan du börjar montera måste du köpa en viss uppsättning element och komponenter. Den består av strömförsörjning, likriktare, styrenhet, komparator, förstärkare, lysdioder, autotransformator, belastningsfördröjningsenhet, optokopplare, säkringsbrytare. De viktigaste arbetsverktygen är pincett och en lödkolv.

För att montera en 220 volt stabilisator Först och främst behöver du ett kretskort som mäter 11,5x9,0 cm, som måste förberedas i förväg. Det rekommenderas att använda folieglasfiber som material. Delarnas layout skrivs ut på en skrivare och överförs till brädet med hjälp av ett strykjärn.

Transformatorer för kretsen kan tas färdiga eller monteras själv. Färdiga transformatorer ska vara av märke TPK-2-2 12V och seriekopplade med varandra. För att skapa din första transformator med dina egna händer behöver du en magnetisk kärna med ett tvärsnitt på 1,87 cm2 och 3 PEV-2-kablar. Den första kabeln används i en lindning. Dess diameter kommer att vara 0,064 mm, och antalet varv kommer att vara 8669. De återstående trådarna används i andra lindningar. Deras diameter kommer redan att vara 0,185 mm, och antalet varv kommer att vara 522.

Den andra transformatorn är gjord på basis av en toroidformad magnetisk kärna. Dess lindning är gjord av samma tråd som i det första fallet, men antalet varv kommer att vara annorlunda och kommer att vara 455. I den andra enheten görs sju kranar. De tre första är gjorda av tråd med en diameter på 3 mm, och resten av däck med ett tvärsnitt på 18 mm2. Detta förhindrar att transformatorn värms upp under drift.

Det rekommenderas att köpa alla andra komponenter färdiga i specialiserade butiker. Grunden för församlingen är kretsschema spänningsstabilisator, fabrikstillverkad. Först installeras en mikrokrets som fungerar som styrenhet för kylflänsen. För tillverkningen används en aluminiumplatta med en yta på över 15 cm2. Triacs är installerade på samma bräda. Kylflänsen avsedd för installation ska ha en kylyta. Efter detta installeras lysdioder här i enlighet med kretsen eller på sidan av de tryckta ledarna. Den på detta sätt sammansatta strukturen kan inte jämföras med fabriksmodeller vare sig när det gäller tillförlitlighet eller arbetskvalitet. Sådana stabilisatorer används med hushållsprodukter, som inte kräver exakta ström- och spänningsparametrar.

Transistorspänningsstabilisatorkretsar

Högkvalitativa transformatorer som används i elektrisk krets, effektivt klara även med stora störningar. De skyddar på ett tillförlitligt sätt hushållsapparater och utrustning installerad i huset. Ett skräddarsytt filtreringssystem gör att du kan hantera alla strömstörningar. Genom att styra spänningen uppstår strömförändringar. Begränsningsfrekvensen vid ingången ökar och vid utgången minskar den. Således omvandlas strömmen i kretsen i två steg.

Först används en transistor med filter vid ingången. Därefter börjar arbetet. För att slutföra strömkonverteringen använder kretsen en förstärkare, oftast installerad mellan motstånd. På grund av detta bibehålls den erforderliga temperaturnivån i enheten.

Likriktarkretsen fungerar enligt följande. Likriktning av växelspänning från transformatorns sekundärlindning sker med hjälp av en diodbrygga (VD1-VD4). Spänningsutjämning utförs av kondensatorn C1, varefter den kommer in i systemet kompenserande stabilisator. Åtgärden av motståndet R1 ställer in den stabiliserande strömmen på zenerdioden VD5. Motstånd R2 är ett belastningsmotstånd. Med deltagande av kondensatorerna C2 och C3 filtreras matningsspänningen.

Värdet på utspänningen från stabilisatorn kommer att bero på elementen VD5 och R1, för valet av vilka det finns en speciell tabell. VT1 monteras på en radiator vars kylyta måste vara minst 50 cm2. Den inhemska transistorn KT829A kan ersättas med en utländsk analog BDX53 från Motorola. De återstående elementen är markerade: kondensatorer - K50-35, motstånd - MLT-0,5.

12V linjär spänningsregulatorkrets

Linjära stabilisatorer använder KREN-chips, såväl som LM7805, LM1117 och LM350. Det bör noteras att KREN-symbolen inte är en förkortning. Detta är en förkortning fullständiga namn stabilisatorchip, betecknat som KR142EN5A. Andra mikrokretsar av denna typ betecknas på samma sätt. Efter förkortningen ser detta namn annorlunda ut - KREN142.

Linjära stabilisatorer eller spänningsstabilisatorer likström system har blivit mest utbredda. Deras enda nackdel är oförmågan att arbeta vid en spänning som är lägre än den deklarerade utspänningen.

Om du till exempel behöver få en spänning på 5 volt vid utgången av LM7805, måste inspänningen vara minst 6,5 volt. När mindre än 6,5V appliceras på ingången uppstår ett så kallat spänningsfall, och utgången kommer inte längre att ha de deklarerade 5 volt. Dessutom blir linjära stabilisatorer väldigt varma under belastning. Denna egenskap ligger till grund för principen för deras funktion. Dvs högre spänning än stabiliserad omvandlas till värme. Till exempel, när en spänning på 12V appliceras på ingången på LM7805-mikrokretsen, kommer 7 av dem att användas för att värma höljet, och endast de nödvändiga 5V kommer att gå till konsumenten. Under omvandlingsprocessen uppstår så stark uppvärmning att denna mikrokrets helt enkelt kommer att brinna ut i frånvaro av en kylradiator.

Justerbar spänningsstabilisatorkrets

Situationer uppstår ofta när spänningen från stabilisatorn behöver justeras. Figuren visar enkel krets justerbar stabilisator spänning och ström, vilket gör det möjligt att inte bara stabilisera utan också reglera spänningen. Den kan enkelt monteras även med endast grundläggande kunskaper om elektronik. Till exempel är ingångsspänningen 50V, och utgången är vilket värde som helst inom 27 volt.

Huvuddelen av stabilisatorn används fälteffekttransistor IRLZ24/32/44 och andra liknande modeller. Dessa transistorer är utrustade med tre terminaler - drain, source och gate. Strukturen för var och en av dem består av en dielektrisk metall (kiseldioxid) - en halvledare. Huset innehåller ett TL431 stabilisatorchip, med hjälp av vilket utgången justeras elektrisk spänning. Själva transistorn kan sitta kvar på kylflänsen och anslutas till kortet med ledare.

Denna krets kan arbeta med inspänning i området från 6 till 50V. Utspänning visar sig ligga i området från 3 till 27V och kan justeras med hjälp av ett trimmermotstånd. Beroende på radiatorns design når utströmmen 10A. Kapaciteten hos utjämningskondensatorerna C1 och C2 är 10-22 μF och C3 är 4,7 μF. Kretsen kan fungera utan dem, men kvaliteten på stabiliseringen kommer att minska. Elektrolytkondensatorerna vid ingången och utgången är märkta till cirka 50V. Effekten som förbrukas av en sådan stabilisator överstiger inte 50 W.

Triac spänningsstabilisatorkrets 220V

Triac-stabilisatorer fungerar på liknande sätt som reläenheter. En betydande skillnad är närvaron av en enhet som växlar transformatorlindningarna. Istället för reläer används kraftfulla triacs, som arbetar under kontroll av kontroller.

Styrning av lindningarna med hjälp av triacs är beröringsfri, så det finns inga karakteristiska klickningar vid byte. Koppartråd används för att linda autotransformatorn. Triac-stabilisatorer kan arbeta vid lågspänning från 90 volt och högspänning upp till 300 volt. Spänningsreglering utförs med en noggrannhet på upp till 2 %, varför lamporna inte blinkar alls. Men under omkopplingen uppstår en självinducerad emk, som i reläenheter.

Triac-omkopplare är mycket känsliga för överbelastning, och därför måste de ha en kraftreserv. Den här typen stabilisatorer har en mycket svår temperaturregim. Därför installeras triacs på radiatorer med forcerad fläktkylning. DIY 220V tyristorspänningsstabilisatorkretsen fungerar på exakt samma sätt.

Det finns enheter med ökad noggrannhet som arbetar på ett tvåstegssystem. Det första steget utför en grov justering av utspänningen, medan det andra steget utför denna process mycket mer exakt. Således utförs styrning av två steg med en styrenhet, vilket faktiskt innebär närvaron av två stabilisatorer i ett enda hus. Båda stegen har lindningar lindade i en gemensam transformator. Med 12 omkopplare låter dessa två steg dig justera utspänningen i 36 nivåer, vilket säkerställer dess höga noggrannhet.

Spänningsstabilisator med strömskyddskrets

Dessa enheter ger ström främst för lågspänningsenheter. Denna ström- och spänningsstabilisatorkrets kännetecknas av sin enkla design, lättillgängliga elementbas och förmågan att smidigt justera inte bara utspänningen utan också strömmen vid vilken skyddet utlöses.
Grunden för kretsen är en parallellregulator eller en justerbar zenerdiod, även den med hög effekt. Med hjälp av ett så kallat mätmotstånd övervakas strömmen som förbrukas av lasten.

Ibland vid utgången av stabilisatorn finns det kortslutning eller så överstiger belastningsströmmen det inställda värdet. I detta fall sjunker spänningen över motståndet R2 och transistorn VT2 öppnas. Det finns också en samtidig öppning av transistorn VT3, som shuntar referensspänningskällan. Som ett resultat reduceras utspänningen till nästan nollnivå, och kontrolltransistorn skyddas från strömöverbelastningar. För att ställa in det exakta tröskelvärdet för strömskydd används ett trimmotstånd R3, parallellkopplat med motstånd R2. Den röda färgen på LED1 indikerar att skyddet har löst ut, och den gröna LED2 indikerar utspänningen.

Efter korrekt montering av kretsen kraftfulla stabilisatorer Spänningarna tas omedelbart i drift, du behöver bara ställa in önskat utspänningsvärde. Efter att ha laddat enheten ställer reostaten in strömmen vid vilken skyddet utlöses. Om skyddet skulle fungera med en lägre ström, för detta är det nödvändigt att öka värdet på motståndet R2. Till exempel, med R2 lika med 0,1 Ohm, kommer den minsta skyddsströmmen att vara cirka 8A. Om du tvärtom behöver öka belastningsströmmen bör du parallellkoppla två eller flera transistorer, vars emittrar har utjämningsmotstånd.

Reläspänningsstabilisatorkrets 220

Med hjälp av en relästabilisator, tillförlitligt skydd av enheter och annat elektroniska apparater, för vilka standardnivå spänningen är 220V. Denna spänningsstabilisator är 220V, vars krets är känd för alla. Det är mycket populärt på grund av enkelheten i dess design.

För att kunna använda denna enhet korrekt är det nödvändigt att studera dess design och funktionsprincip. Varje relästabilisator består av en automatisk transformator och en elektronisk krets som styr dess funktion. Dessutom finns ett relä inrymt i ett hållbart hus. Denna enhet tillhör kategorin spänningsförstärkare, det vill säga den lägger bara till ström vid låg spänning.

Att lägga till det erforderliga antalet volt görs genom att ansluta transformatorlindningen. Vanligtvis används 4 lindningar för drift. Om strömmen är för hög elektriska nätverk, sänker transformatorn automatiskt spänningen till önskat värde. Designen kan kompletteras med andra element, till exempel en display.

Således har reläspänningsstabilisatorn en mycket enkel funktionsprincip. Strömmen mäts av en elektronisk krets, sedan, efter att ha mottagit resultaten, jämförs den med utströmmen. Den resulterande spänningsskillnaden regleras oberoende genom att välja önskad lindning. Därefter ansluts reläet och spänningen når önskad nivå.

Spännings- och strömstabilisator på LM2576

Hushållsapparater är känsliga för spänningsstötar: de slits ut snabbare och misslyckas. Och i nätverket hoppar spänningen ofta, faller eller till och med bryter av: detta beror på avståndet från källan och bristen på kraftledningar.

För att driva enheter med ström med stabila egenskaper används spänningsstabilisatorer i lägenheter. Oavsett parametrarna för strömmen som införs i enheten vid dess utgång, kommer den att ha nästan oförändrade parametrar.

En strömutjämningsanordning kan köpas, välja från ett brett spektrum (skillnader i effekt, funktionsprincip, styr- och utspänningsparameter). Men vår artikel ägnas åt hur man gör en spänningsstabilisator med egna händer. Är hemlagat arbete motiverat i detta fall?

En hemmagjord stabilisator har tre fördelar:

1. Billighet. Alla delar köps separat, och detta är kostnadseffektivt jämfört med samma delar, men redan monterat till en enda enhet - en strömutjämnare;
2. Möjlighet till gör-det-själv-reparation. Om något av elementen i den köpta stabilisatorn misslyckas, är det osannolikt att du kommer att kunna ersätta det, även om du förstår elektroteknik. Du hittar helt enkelt inget att ersätta en utsliten del med. Med en hemmagjord enhet är allt enklare: du köpte först alla element i butiken. Det återstår bara att åka dit igen och köpa det som är trasigt;
3. Enkel reparation. Om du själv har monterat en spänningsomvandlare så vet du det till 100%. Och att förstå enheten och driften hjälper dig att snabbt identifiera orsaken till stabilisatorfel. När du väl har listat ut det kan du enkelt reparera din hemmagjorda enhet.

Den egentillverkade stabilisatorn har tre allvarliga nackdelar:

1. Låg tillförlitlighet. Hos specialiserade företag är enheter mer tillförlitliga, eftersom deras utveckling är baserad på avläsningar av högprecisionsinstrument, som inte kan hittas i vardagen;
2. Brett utspänningsområde. Om industriella stabilisatorer kan producera en relativt konstant spänning (till exempel 215-220V), så kan hemmagjorda analoger ha ett intervall 2-5 gånger större, vilket kan vara kritiskt för utrustning som är överkänslig för förändringar i ström;
3. Komplex uppställning. Om du köper en stabilisator förbigås installationsstadiet; allt du behöver göra är att ansluta enheten och kontrollera dess funktion. Om du är skaparen av den aktuella equalizern, bör du konfigurera den också. Detta är svårt, även om du har gjort den enklaste spänningsstabilisatorn själv.

Hemlagad strömutjämnare: egenskaper

Stabilisatorn kännetecknas av två parametrar:

• Tillåtet område för inspänning (Uin);
• Tillåtet område för utspänning (Uout).

Den här artikeln diskuterar triacströmomvandlaren eftersom den är mycket effektiv. För det är Uin 130-270V och Uout är 205-230V. Om ett stort inspänningsområde är en fördel, så är det en nackdel för utgången.

Men för hushållsapparater är detta intervall fortfarande acceptabelt. Detta är lätt att kontrollera, eftersom de tillåtna spänningsfluktuationerna är överspänningar och fall på högst 10 %. Och det här är 22,2 volt upp eller ner. Det betyder att det är tillåtet att ändra spänningen från 197,8 till 242,2 Volt. Jämfört med detta intervall är strömmen på vår triac-stabilisator ännu jämnare.

Enheten är lämplig för anslutning till en linje med en belastning på högst 6 kW. Den växlar på 0,01 sekunder.

Design av en strömstabiliserande anordning

En hemmagjord 220V spänningsstabilisator, vars diagram presenteras ovan, innehåller följande element:

• kraftenhet. Den använder lagringsenheter C2 och C5, spänningstransformator T1, samt en komparator (jämförande enhet) DA1 och LED VD1;
• Knut, försenar starten av belastningen. För att montera det behöver du motstånd från R1 till R5, transistorer från VT1 till VT3, såväl som lagring C1;
• Likriktare, mäter värdet av spänningsstötar och -fall. Dess design inkluderar en VD2 LED med en zenerdiod med samma namn, en C2-enhet, ett motstånd R14 och R13;
• Komparator. Det kommer att kräva motstånd från R15 till R39 och jämföra enheter DA2 med DA3;
• Styrenhet av logisk typ. Det kräver DD-chips från 1 till 5;
• Förstärkare. De kommer att kräva motstånd för att begränsa strömmen R40-R48, såväl som transistorer från VT4 till VT12;
• lysdioder, spelar rollen som en indikator - HL från 1 till 9;
• Optokopplare omkopplare(7) med triacs VS från 1 till 7, motstånd R från 6 till 12 och optokopplartriacs U från 1 till 7;
• Auto switch med säkring QF1;
• Autotransformator T2.

Hur kommer den här enheten att fungera?

Efter att drivningen av noden med den väntande lasten (C1) är ansluten till nätverket, är den fortfarande urladdad. Transistor VT1 slås på och 2 och 3 stängs. Genom den senare kommer ström sedan att flyta till lysdioderna och optokopplarens triacer. Men medan transistorn är stängd ger dioderna ingen signal, och triacerna är fortfarande stängda: det finns ingen belastning. Men strömmen flyter redan genom det första motståndet till lagringsenheten, som börjar ackumulera energi.

Processen som beskrivs ovan tar 3 sekunder, varefter Schmitt-triggern, baserad på transistor VT 1 och 2, triggas, varefter transistor 3 slås på. Nu kan belastningen anses öppen.

Utspänningen från transformatorns tredje lindning på strömförsörjningen utjämnas av den andra dioden och kondensatorn. Därefter riktas strömmen till R13, passerar genom R14. På det här ögonblicket spänningen är proportionell mot spänningen i nätet. Därefter tillförs strömmen till icke-inverterande komparatorer. Omedelbart får de inverterande jämförande enheterna en redan utjämnad ström, som tillförs resistanser från 15 till 23. Sedan kopplas en styrenhet in för att bearbeta insignalerna på jämförelseenheterna.

Nyanser av stabilisering beroende på spänningen som tillförs ingången

Om en spänning på upp till 130 volt införs, indikeras en logisk lågspänningsnivå (LU) vid komparatorterminalerna. Den fjärde transistorn är öppen och lysdiod 1 blinkar och indikerar att det är en kraftig dipp i ledningen. Du måste förstå att stabilisatorn inte kan producera den spänning som krävs. Därför är alla triacs stängda och det finns ingen belastning.

Om spänningen vid ingången är 130-150 volt, så observeras en hög LU på signalerna 1 och A, men för andra signaler är den fortfarande låg. Den femte transistorn slås på, den andra dioden tänds. Optokopplare triac U1.2 och triac VS2 öppna. Lasten kommer att gå längs den senare och nå lindningsterminalen på den andra autotransformatorn ovanifrån.

Med en inspänning på 150-170 volt observeras en hög LU på signalerna 1, 2 och V, på resten är den fortfarande låg. Sedan slås den sjätte transistorn på och den tredje dioden slås på, VS2 slås på och strömmen tillförs den andra (om räknat från ovan) lindningsterminalen på den andra autotransformatorn.

Stabilisatorns funktion beskrivs på samma sätt vid spänningsområden på 170-190V, 190-210V, 210-230V, 230-250V.

PCB tillverkning

För en triac-strömomvandlare behöver du ett kretskort där alla element kommer att placeras. Dess storlek: 11,5 x 9 cm. För att göra den behöver du glasfiber, täckt med folie på ena sidan.

Tavlan kan skrivas ut på en laserskrivare, varefter ett strykjärn kommer att användas. Det är bekvämt att göra en bräda själv med hjälp av programmet Sprint Loyout. Ett diagram över placeringen av element på den visas nedan.

Hur gör man transformatorer T1 och T2?

Den första transformatorn T1 med en effekt på 3 kW är tillverkad av en magnetisk kärna med en tvärsnittsarea (CSA) på 187 kvm. mm. Och tre ledningar PEV-2:

• För den första inpackningen är PPS endast 0,003 kvadratmeter. mm. Antal varv – 8669;
• För den andra och tredje lindningen är PPS endast 0,027 kvm. mm. Antalet varv är 522 på varje.

Om du inte vill linda tråden kan du köpa två TPK-2-2×12V transformatorer och ansluta dem i serie, som i bilden nedan.

För att göra en autotransformator med en andra effekt på 6 kW behöver du en toroidformad magnetisk kärna och PEV-2-tråd, från vilken en omslutning av 455 varv kommer att göras. Och här behöver vi böjar (7 stycken):

• Omlindning av 1-3 böjar från tråd med PPS 7 kvm. mm;
• Omlindning av 4-7 böjar från tråd med PPS 254 kvm. mm.

Vad ska man köpa?

Köp i en el- och radioutrustningsbutik (beteckning inom parentes i diagrammet):

• 7 optokopplartriacs MOC3041 eller 3061 (U från 1 till 7);
• 7 enkla triacs BTA41-800B (VS från 1 till 7);
• 2 lysdioder DF005M eller KTs407A (VD 1 och 2);
• 3 motstånd SP5-2, 5-3 möjliga (R 13, 14, 25);
• Strömutjämningselement KR1158EN6A eller B (DA1);
• 2 jämförande enheter LM339N eller K1401CA1 (DA 1 och 2);
• Brytare med säkring;
• 4 film- eller keramiska kondensatorer (C 4, 6, 7, 8);
• 4 oxidkondensatorer (C1, 2, 3, 5);
• 7 motstånd för att begränsa strömmen, vid deras terminaler bör det vara lika med 16 mA (R från 41 till 47);
• 30 motstånd (vilka som helst) med en tolerans på 5%;
• 7 motstånd C2-23 med en tolerans på 1% (R från 16 till 22).

Monteringsegenskaper hos enheten för spänningsutjämning

Den nuvarande stabiliseringsanordningens mikrokrets är installerad på en kylfläns, för vilken en aluminiumplatta är lämplig. Dess yta bör inte vara mindre än 15 kvadratmeter. centimeter.

En kylfläns med kylyta är också nödvändig för triacs. För alla 7 element räcker det med en kylfläns med en yta på minst 16 kvadratmeter. dm.

För att AC-spänningsomvandlaren vi tillverkar ska fungera behöver du en mikrokontroller. Mikrokretsen KR1554LP5 klarar sin roll perfekt.

Du vet redan att du kan hitta 9 blinkande dioder i kretsen. Alla är placerade på den så att de passar in i hålen som finns på enhetens frontpanel. Och om stabilisatorkroppen inte tillåter deras placering, som i diagrammet, kan du ändra den så att lysdioderna kommer ut på den sida som är bekväm för dig.

Istället för blinkande lysdioder kan icke-blinkande lysdioder användas. Men i det här fallet måste du ta dioder med en ljusröd glöd. Element av följande märken är lämpliga: AL307KM och L1543SRC-E.

Nu vet du hur man gör en 220 volt spänningsstabilisator. Och om du redan har behövt göra något liknande tidigare, kommer det här arbetet inte att vara svårt för dig. Som ett resultat kan du spara flera tusen rubel vid köp av en industriell stabilisator.

Efter att ha undersökt källor och ett antal webbplatser på Internet förenklade jag AC-spänningsstabilisatorn som beskrivs i artikeln. Antalet mikrokretsar reducerades till fyra, antalet optosimistoromkopplare till sex. Funktionsprincipen för stabilisatorn är densamma som för prototypen.

Huvudsakliga tekniska egenskaper hos spänningsstabilisatorn:

• Ingångsspänning, V…..135…270
• Utspänning, V. . . .197…242
• Maximal lasteffekt, kW………………5
• Lastomkoppling eller frånkopplingstid, ms…….10

Diagrammet för den föreslagna stabilisatorn visas i figuren. Enheten består av en kraftmodul och en styrenhet. Strömmodulen innehåller en kraftfull autotransformator T2 och sex växelströmbrytare, skisserade i diagrammet med en streckad linje.

De återstående delarna utgör styrenheten. Den innehåller sju tröskelenheter: 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. Vid en av utgångarna på dekodern DD2 finns en hög spänning, vilket gör att motsvarande lysdiod tänds (en av HL1 - HL8).

Den kraftfulla autotransformatorn T2 är ansluten annorlunda än i prototypen. Nätspänningen tillförs ett av lindningsuttagen eller till hela lindningen genom en av triacerna VS1-VS6, och lasten kopplas till samma uttag. Med denna anslutning förbrukas mindre tråd på autotransformatorns lindning.

Spänningen på lindningen II på transformatorn T1 likriktas av dioderna VD1, VD2 och utjämnas av kondensatorn C1. Den likriktade spänningen är proportionell mot ingångsspänningen. Den används både för att driva styrenheten och för att mäta den ingående nätverksspänningen. För detta ändamål matas den till avdelaren R1-R3. Från motorn går trimmotstånd R2 till icke-inverterande ingångar operationsförstärkare DA2.1—DA2.4, DA3.1—DA3.3. Dessa op-amps används som spänningsjämförare. Motstånd R17-R23 skapar hysteres för att byta komparatorer.

Tabellen nedan visar gränserna för förändring i utspänningen Uout och de logiska spänningsnivåerna vid utgångarna på operationsförstärkare och ingångarna på DD2-dekodern, samt de påslagna lysdioderna beroende på inspänningen Uin utan att ta hänsyn till hysteres .

DA1-mikrokretsen producerar en stabil spänning på 12 V för att driva de återstående mikrokretsarna. Zenerdioden VD3 producerar en referensspänning på 9 V. Den matas till den inverterande ingången på op-amp DA3.3. Den matas till de inverterande ingångarna på andra op-förstärkare genom delare på motstånden R5-R16.

När nätspänningen är under 135 V är spänningen på motorn till motståndet R2, och därför på de icke-inverterande ingångarna på op-ampen, mindre än på de inverterande. Därför är utsignalerna från alla op-amps låga. Alla utgångar från DD1-chippet är också låga. I detta fall uppträder en hög nivå vid utgång O (stift 3) på dekoder DD2. Lysdioden HL1 lyser, vilket indikerar att nätspänningen är för låg. Alla optosimistorer och triacer är stängda. Ingen spänning tillförs lasten.

När nätverksspänningen är från 135 till 155 V, är spänningen på motorn på motståndet R2 större än på den inverterande ingången på DA2.1, så dess utgångsnivå är hög. Utsignalen från element DD1.1 är också hög. I detta fall uppträder en hög nivå vid utgång 1 (stift 14) på ​​DD2-avkodaren (se tabell). LED HL1 slocknar. HL2-lysdioden tänds, ström flyter genom emitteringsdioden på optokopplaren U6, vilket resulterar i att optosimistorn för denna optokopplare öppnas. Genom en öppen triac VS6 matas nätspänningen till det nedre uttaget i kretsen (stift 6) i förhållande till början av lindningen (stift 7) hos autotransformatorn T2. Lastspänningen är 64...71 V högre än nätspänningen.

Med en ytterligare ökning av nätverksspänningen kommer den att växla till nästa utgång på autotransformator T2 uppe i kretsen. I synnerhet tillförs nätspänningen från 205 till 235 V direkt till lasten genom den öppna triac VS2, såväl som till terminalerna 1-7 på autotransformatorn T2.

När nätverksspänningen är från 235 till 270 V är utgångarna på alla op-amps, utom DA3.3, höga, strömmen flyter genom HL7 LED och emitterande diod U1.2. Nätspänningen är ansluten genom en öppen triac VS1 till hela lindningen på autotransformatorn T2. Lastspänningen är 24…28 V lägre än nätspänningen.

När nätspänningen är mer än 270 V, är utgångarna från alla op-amps på en hög nivå, och strömmen flyter genom HL8 LED, vilket signalerar för mycket högspänning nätverk. Alla optosimistorer och triacer är stängda. Ingen spänning tillförs lasten.

Lågeffekttransformatorn T1 liknar den som används i prototypen, förutom att dess sekundära lindning innehåller 1400 varv som tappas från mitten. Kraftfull autotransformator T2 - redo från industristabilisatorn VOTO 5000 W. Efter att ha lindat av sekundärlindningen och en del av primärlindningen, gjorde jag nya kranar, räknat från början av lindningen (stift 7): stift 6 från det 215:e varvet (150 V), stift 5 från det 236:e varvet (165 V), stift 4 från det 257:e varvet (180 V), stift 3 från det 286:e varvet (200 V), stift 2 från det 314:e varvet (220 V). Hela lindningen (stift 1-7) har 350 varv (245 V).

Fasta motstånd - C2-23 och OMLT, trimmotstånd R2 - C5-2VB. Kondensatorer C1 - SZ - K50-35, K50-20. Dioder (VD1, VD2) kan ersättas med -, KD243B - KD243Zh.

Mikrokretsen kan ersättas med inhemska analoger KR1157EN12A, KR1157EN12B.

Justeringen utförs med LATR. Först ställs växlingströsklar in. För att uppnå högre installationsnoggrannhet installeras inte motstånd R17-R23, som skapar hysteres. Den kraftfulla autotransformatorn T2 är inte ansluten. Enheten är ansluten till nätverket via LATR. Vid utgången av LATR är spänningen inställd på 270 V. Reglaget för trimmotståndet R2 flyttas från botten till toppen enligt kretsen tills HL8-lysdioden tänds. Därefter sätts spänningen vid LATR-utgången till 135 V. Motstånd R5 väljs så att spänningen vid den inverterande ingången (stift 2) på DA2.1 op-amp är lika med spänningen vid dess icke-inverterande ingång ( stift 3). Därefter väljs resistorerna R6...R10 sekventiellt och ställer in omkopplingströsklar på 155 V, 170 V, 185 V, 205 V, 235 V, kontrollerar de logiska nivåerna med tabellen. Efter detta installeras motstånd R17-R23. Om det behövs, välj deras motstånd genom att ställa in önskad bredd på hysteresloopen. Ju större motstånd, desto mindre slingbredd. Efter att ha ställt in omkopplingströsklarna, anslut en kraftfull autotransformator T2 och till den en last, till exempel en glödlampa med en effekt på 100...200 W. Kontrollera omkopplingströsklarna och mät spänningen över lasten. Efter justering kan lysdioderna HL2-HL7 tas bort genom att ersätta dem med byglar.

LITTERATUR:

1. Godin A. AC spänningsstabilisator. - Radio, 2005, nr 8.
2. Ozolin M. Förbättrad styrenhet för växelspänningsstabilisator. - Radio, 2006, nr 7.